[实用新型]一种变径活塞式变压器油含气量现场测试装置

说明书

一种变径活塞式变压器油含气量现场测试装置，属于电力系统检测技术领域，解决如何在真空测量装置精度不变的前提下，通过提高气相中气体的浓度从而提高检测精度的问题，采用变径活塞作为脱气装置，通过脱气后将油相与气相进行分离，然后通过活塞的复位将脱出的气体进行浓缩，从而提高了最终气相中气体的浓度，采用将脱气后的真空体积缩小的方式，使脱出后的气体进行聚集，降低了最终测量时气相的真空度，降低了对真空测量装置高精度的要求，有效地提高了装置的测量精度。

技术领域

本实用新型属于电力系统检测技术领域，涉及一种变径活塞式变压器油含气量现场测试装置。

背景技术

变压器油作为性能优良的绝缘介质在电气设备中得到广泛的应用，变压器油绝缘灭弧性能的高低受到其自身各项指标的影响。含气量是变压器油的一项重要质量指标，其主要用来反映变压器油中所溶解的气体总量，具体包括氮气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、氢气以及一些气态烃类。溶解的气体在温度压力变化的情况下可能会从油中析出形成气泡，气泡的绝缘强度要低于变压器油，在变压器油中形成绝缘薄弱区，导致绝缘击穿，危及设备安全运行。国家标准《变压器油维护管理导则》(GB/T 14542-2017)中对变压器、电抗器不同电压等级在热油循环后以及运行中的含气量指标都有具体的要求。1000kV电压等级的设备，热油循环后变压器油的含气量要求小于等于0.8％；投运前含气量要求小于等于1％；运行中要求小于等于2％。国际大电网会议(CIGRE)也认为当油中含气量在3％以下时，析出气体的危险性较小。

对于变压器油含气量的测量主要有二氧化碳洗脱法、真空压差法以及气相色谱法。

二氧化碳洗脱法是利用二氧化碳的过饱和将油中溶解气体置换并携带出来，然后同时通过装有氢氧化钾溶液的吸收管，使二氧化碳被碱液完全吸收，使油中溶解气体全部进入量气管，据此测定出油中溶解气体的含量。但是二氧化碳洗脱法这种方法存在的问题是CO₂流速不易精确控制，而且氢氧化钾溶液对CO₂的吸收效率和空白值的测定等问题还需要进行细致研究，更重要的是，这种方法只适用于新油的含气量测定，对于运行设备产生的故障CO₂气体无法检测，使得测定结果偏低。这种方法存在试验控制困难，测试精度差，适用性窄等特点，因此，目前已基本不再使用这种方法来进行变压器油含气量的测试。

气相色谱法是目前应用最较为广泛的检测变压器油含气量的方法，其检测方法主要是利用机械振荡法或自动顶空脱气法脱出变压器油中的气体，然后用气相色谱仪分离、检测各气体组分，然后进行结果计算，以体积分数(％)表示计算的结果，以此得到变压器油中的含气量。气相色谱法检测精度高，重复性好，但色谱检测时间长，脱气过程人工环节多，对检测结果影响大。由于含气量的指标要求高(1000kV设备变压器油注油后含气量要求≤0.8％)，这对检测仪器设备的精密度提出了严苛的要求，由于实验条件的限制，只能在实验室内对油样进行测试。然而通过从现场将设备中的变压器油样用密封针管取回实验室进行检测这个过程中受到的人为因素和环境因素的影响太大，即使实验室的仪器再精密，检测过程再严谨，检测结果依然可能出现较大误差。

真空压差法测定绝缘油中含气量主要是将被测油样通过适当的方式进入高真空的脱气室，使试油中的溶解气体迅速释放出来，根据试油进入脱气室前、后释放气体产生的压力差值，结合室温、试油量、脱气室容积、脱气室温度等参数计算出油中溶解气体的含量，以标准状况下(101.3kPa、0℃)气体对试油的体积分数(％)来表示被测油样中的含气量，这种方法也被称为全脱气方法。

真空压差法具有测定快速准确的优点。真空压差法根据所使用的真空计不同，可分为U形柱压差计法和电子真空计压差法。

U形油柱压差计法对仪器设备密封性要求高，加之使用有毒的水银，常因仪器精度不高使脱气不完全，当真空度出现很小的偏差时，含气量的测定就有很大的误差。且该检测操作复杂，对试验人员的操作熟练度要求很高。