一種應(yīng)用于光聲光譜原理油中溶解氣體分析的脫氣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能變電站在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于光聲光譜原理油中溶解氣體分析的脫氣裝置，利用真空脫氣原理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器絕緣油中溶解氣體的有效分離。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是變電站內(nèi)最重要的設(shè)備之一，變壓器絕緣故障往往會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在傳統(tǒng)變電站中，一般通過(guò)預(yù)防性試驗(yàn)來(lái)判斷變壓器的絕緣狀態(tài)，定期執(zhí)行的預(yù)防性試驗(yàn)同時(shí)存在檢修過(guò)度和檢修不足的問(wèn)題，已不適應(yīng)規(guī)模日益擴(kuò)大的電網(wǎng)規(guī)模。在智能變電站中，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)裝置可實(shí)時(shí)反映變壓器的絕緣狀態(tài)，根據(jù)變壓器的絕緣狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，避免定期檢修帶來(lái)的諸多弊端。
[0003]作為變壓器絕緣故障早期預(yù)警最有效的手段，變壓器油中溶解氣體在線分析裝置已成功避免多次重大事故的發(fā)生。通過(guò)對(duì)變壓器絕緣油中的H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、C02等七種氣體含量的測(cè)量和分析，可以根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)做出有效推斷。在變壓器油中溶解氣體在線分析中大量應(yīng)用的色譜法可實(shí)現(xiàn)七種特征氣體的測(cè)量，但其具有消耗載氣、傳感器和色譜柱易老化的缺點(diǎn)。光聲光譜利用特征氣體的固有物理紅外特性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)特征氣體的大范圍精確測(cè)量，且無(wú)需載氣等耗材。
[0004]在光聲光譜原理的油中溶解氣體分析裝置中，脫氣原理分為頂空脫氣、真空脫氣和高分子滲透膜脫氣。頂空脫氣原理脫氣率低，其中正壓頂空還存在將氣泡吹入變壓器的風(fēng)險(xiǎn)；高分子滲透膜脫氣平衡時(shí)間較長(zhǎng)，膜片易損壞；真空脫氣脫氣率高，平衡時(shí)間較短，本專利涉及的脫氣裝置即為真空脫氣原理。
[0005]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01310124234.2的專利記載了一種脫氣裝置原理，該脫氣裝置應(yīng)用于有載氣的氣相色譜裝置，不適用與光聲光譜原理裝置，且不具備雙向安全回油功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決變壓器油中溶解氣體分析中的油氣分離難題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于光聲光譜原理油中溶解氣體分析的脫氣裝置。本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。
[0007]一種應(yīng)用于光聲光譜原理油中溶解氣體分析的脫氣裝置，包括一油缸1、兩油室2和3、一氣室4、一光聲腔5、一氣缸6，以及多個(gè)電磁閥SI?S9 ;其特征在于:
[0008]所述油室一 2下端一側(cè)的油孔通過(guò)第一電磁閥SI與變壓器油箱連接，另一側(cè)油孔通過(guò)第二電磁閥S2與油缸I連接；
[0009]所述油室二 3下端一側(cè)的油孔通過(guò)第三電磁閥S3與油缸I連接，另一側(cè)油孔通過(guò)第四電磁閥S4與變壓器油箱連接；
[0010]所述氣室4下端一側(cè)的開(kāi)孔通過(guò)第五電磁閥S5與油室一 2的上端連接，另一側(cè)開(kāi)孔通過(guò)第六電磁閥S6與油室二 3的上端連接；
[0011]所述光聲腔5的進(jìn)氣孔通過(guò)第七電磁閥S7與氣室4的上端連接，出氣孔通過(guò)第八電磁閥S8與氣缸6連接；
[0012]所述氣缸)還與第九電磁閥S9連接，形成裝置的排氣口。
[0013]本發(fā)明還可以進(jìn)一步優(yōu)選以下技術(shù)方案。
[0014]光聲腔通過(guò)第七電磁閥S7和第八電磁閥S8串聯(lián)在氣室和氣缸之間，脫氣過(guò)程中光聲腔作為特征氣體收集腔室的一部分。
[0015]油室一、油室二結(jié)構(gòu)相同，均由上端蓋、側(cè)壁、下端蓋構(gòu)成，在下端蓋上安裝有液位傳感器，液位傳感器高出下端蓋內(nèi)表面，在液位傳感器兩側(cè)各有一個(gè)油孔，兩油孔結(jié)構(gòu)位置對(duì)稱，油孔直徑2mm，具備90度轉(zhuǎn)彎，開(kāi)口向上。
[0016]油室一 2及與其相連接的第一電磁閥S1、第二電磁閥S2，和油室二 3及與其相連接的第三電磁閥S3、第四電磁閥S4對(duì)稱布置在油缸I兩側(cè)，脫氣過(guò)程中既可以通過(guò)油室一2進(jìn)行回油，又可以通過(guò)油室二 3進(jìn)行回油，裝置具備雙向回油結(jié)構(gòu)。
[0017]本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:
[0018]1、本發(fā)明的脫氣裝置適用于光聲光譜原理油中溶解氣體分析設(shè)備，采用真空原理完成脫氣。光聲腔作為特征氣體收集腔室的一部分，在取油量相同條件下，可使用體積較小的氣室，減小裝置的體積、降低裝置的成本。光聲腔采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過(guò)電磁閥S7和S8的狀態(tài)以及氣缸活塞位置的配合，在脫氣過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)特征氣體收集腔室體積的多種變化，從而實(shí)現(xiàn)特征氣體的多種分配系數(shù)，有利于提高特征氣體從低濃度到高濃度全量程分析的精度。
[0019]2、本發(fā)明的脫氣裝置具備雙向回油功能，通過(guò)定期變換回油方向，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)脫氣裝置油管路的清洗，避免管路卡塞，避免微小雜質(zhì)沉積并進(jìn)入油缸，從而大大提高油缸壽命O
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明脫氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明脫氣裝置中的油室結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3為本發(fā)明脫氣裝置中的光聲腔結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的脫氣裝置包括油缸1、油室2，3、氣室4、光聲腔5、氣缸6、電磁閥SI?S9及控制各電磁閥動(dòng)作的電子控制設(shè)備(未在圖中畫出)。油室一下端一側(cè)的油孔通過(guò)電磁閥SI與變壓器油箱連接，另一側(cè)油孔通過(guò)電磁閥S2與油缸連接；油室二下端一側(cè)的油孔通過(guò)電磁閥S3與油缸連接，另一側(cè)油孔通過(guò)電磁閥S4與變壓器油箱連接；氣室下端一側(cè)的開(kāi)孔通過(guò)電磁閥S5與油室一的上端連接，另一側(cè)開(kāi)孔通過(guò)電磁閥S6與油室二的上端連接；光聲腔的進(jìn)氣孔通過(guò)電磁閥S7與氣室的上端連接，出氣孔通過(guò)電磁閥S8與氣缸連接；氣缸還與電磁閥S9連接，形成裝置的排氣口。
[0025]如圖2所示，為本發(fā)明脫氣裝置中的油室結(jié)構(gòu)圖。油室由上端蓋、側(cè)壁、下端蓋構(gòu)成，在下端蓋上安裝有液位傳感器，液位傳感器高出下端蓋內(nèi)表面，各有一個(gè)油孔，兩油孔結(jié)構(gòu)位置對(duì)稱，油孔直徑2mm，具備90度轉(zhuǎn)彎，開(kāi)口向上。
[0026]油室中液位傳感器可檢測(cè)油室內(nèi)部是否有油，待液位傳感器檢測(cè)到有油時(shí)，油室內(nèi)的油一定已沒(méi)過(guò)油孔，從油室流向變壓器油箱的油均是向下流入油孔，油中氣泡將會(huì)漂浮在油室內(nèi)的油面上，不會(huì)進(jìn)入變壓器內(nèi)部。
[0027]兩油孔結(jié)構(gòu)位置對(duì)稱，布置于液位傳感器的兩側(cè)，任一個(gè)油孔可作為回油出口，便于實(shí)現(xiàn)雙向回油。變壓器油從一個(gè)油孔進(jìn)入安全回油腔室的油必須繞過(guò)液位傳感器才可能到達(dá)另一個(gè)油孔，由于液位傳感器的阻隔，氣泡在靠近另一個(gè)油孔前均已上浮，保證安全回油。
[0028]如圖3所示，為發(fā)明脫氣裝置中的光聲腔結(jié)構(gòu)示意圖。光聲腔采用圓柱形設(shè)計(jì)，使用砸化鋅為材料的紅外透射窗片密封。光聲腔兩端的底部分別開(kāi)有進(jìn)氣孔和出氣孔，進(jìn)氣孔和出氣孔通過(guò)電磁閥分別與氣室和氣缸連接，光聲腔的底部和頂部設(shè)置有微音器。
[0029]基于本發(fā)明公開(kāi)的脫氣裝置，本發(fā)明還公開(kāi)了一種油中溶解氣體脫氣方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0030](I)將所有電磁閥關(guān)閉，油缸1、氣缸6的活塞都位于頂部；
[0031](2)將油室一 2和氣室4排空，打開(kāi)第二電磁閥S2、第五電磁閥S5，控制油缸I活塞下移，將油室一 2和氣室4中的殘油吸入油缸I內(nèi)；
[0032](3)關(guān)閉第二電磁閥S2和第五電磁閥S5，打開(kāi)第三電磁閥S3和第四電磁閥S4，控制油缸I活塞上移，將油缸I內(nèi)的殘油通過(guò)油室二 3排回至變壓器油箱內(nèi)；
[0033](4)關(guān)閉第三電磁閥S3和第四電磁閥S4，打開(kāi)第二電磁閥S2、第五電磁閥S5和第七電磁閥S7，控制氣缸6活塞下移，先將油室一 2抽成真空；關(guān)閉第二電磁閥S2和第七電磁閥S7，打開(kāi)第一電磁閥SI，