一種絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于油浸電氣設備(變壓器、電抗器等）的在線監(jiān)測系統(tǒng)中絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置及脫氣方法。其特征在于：采用步進電機驅(qū)動波紋管氣缸進行擴容，并通過生成的真空進行脫氣，脫氣后通過氣體轉(zhuǎn)移室進行轉(zhuǎn)移并直接對色譜系統(tǒng)進行進樣。本發(fā)明的技術方案符合國內(nèi)電力行業(yè)對充油電氣設備絕緣油氣相色譜儀的色譜檢測標準，可以作為油浸電氣設備中油氣色譜分析和監(jiān)測前脫氣設備，結(jié)構(gòu)簡單，氣體轉(zhuǎn)移室和脫氣室共用一個氣缸，成本低廉，且提高脫氣的利用率，具有脫氣全自動，油氣分離時間短、性能穩(wěn)定、成本低、靈敏度高等特點。
【專利說明】一種絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明提供一種油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，屬于電力系統(tǒng)自動化領域。

【背景技術】
[0002] 油氣分離技術在油浸電氣設備的在線監(jiān)測系統(tǒng)應用非常廣泛，目前使用分離技術 比較多的方法有高分子膜脫氣技術、振蕩脫氣技術、動態(tài)頂空脫氣技術、真空脫氣技術。
[0003] 高分子膜脫氣技術脫氣中需要的平衡時間長，一般達到十幾個小時甚至幾十個小 時，即便采用帶微孔的高分子薄膜也需要4個小時以上，其次薄膜壽命有限，影響長期的使 用，除此之外，脫氣效率點，穩(wěn)點性較差，可重復性也不高。
[0004] 振蕩脫氣技術主要是用針筒或者其它取油設備抽取一定量的油，注入對應量的氮 氣補氣后在恒溫的條件下振蕩一段時間，油氣分離平衡后，抽取一定量的樣氣注入離線色 譜設備中檢測，這種方法缺點是操作復雜，人為因素可造成的誤差大，時間也相對較長，并 且不能實現(xiàn)在線實時監(jiān)測。
[0005] 動態(tài)頂空脫氣技術的缺點是需要加入載氣到油中進行溶解氣體洗脫，對油造成了 污染，油不能回到油浸設備中重復利用，造成很大的浪費，同時也給在線監(jiān)測帶來了缺陷。
[0006] 真空脫氣技術包括傳統(tǒng)的水銀真空脫氣法，飽和食鹽水真空脫氣法，薄膜真空脫 氣法等，現(xiàn)在典型的真空脫氣法采用變徑活塞和真空泵，雖然可實現(xiàn)完全脫氣，但是到現(xiàn)在 沒有一款能夠十分準確的將油中各種組分氣體都脫離出來，也無法將脫氣室中的樣氣徹底 米集。
[0007] 綜上所述，是否有一種能夠滿足脫氣時間短、脫氣效率高、操作簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)在 線監(jiān)測中在線脫氣功能，而且滿足硬件構(gòu)簡單、降低成本、節(jié)省資源的裝置成為油氣分離領 域的一個熱點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供本發(fā)明提供了一種能夠克服上述脫氣時間長、脫氣效率底、操作復雜、 不能在線脫氣的缺點，同時滿足硬件構(gòu)簡單、降低成本、節(jié)省資源適用于油浸電氣設備(變 壓器、電抗器等）的在線監(jiān)測系統(tǒng)中全自動真空脫氣設備。
[0009] -種油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，其特征在于：油氣分離氣缸、定量儲氣管、 進、出油閥和若干電子閥等，油氣分離氣缸通過設有進油閥Y1、出油閥Y2和油浸設備中的 油相接，油氣分離氣缸通過電子閥D1將內(nèi)部的氣體轉(zhuǎn)移室VI和脫氣室V2相接，油氣分離 氣缸通過電子閥D2接通外接大氣，油氣分離氣缸通過電子閥D3接定量儲氣管，定量儲氣管 通過電子閥D4接載氣，定量儲氣管出口接電子閥D5,定量儲氣管設真空泵通大氣。
[0010] 前述的油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，所述油氣分離氣缸1內(nèi)部分為脫氣室V2 和氣體轉(zhuǎn)移室VI是由同一個活塞控制空間大小。保證脫出氣體能夠順利從脫氣室順利轉(zhuǎn) 移到氣體轉(zhuǎn)移室中。
[0011] 前述的油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，所述油氣分離氣缸1內(nèi)設有磁感應開 關，準確控制活塞移動的位置。
[0012] 前述的油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，所述油氣分離氣缸1內(nèi)設有PT100溫度 控制器，保證脫氣環(huán)境溫度保持在50°C。
[0013] 前述的油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，其特征在于所述油閥和電磁閥都為單向 二通，保證單向?qū)ㄅc斷開。
[0014] 其工作原理：油氣分離氣缸中的活塞處在最右端，打開進油閥，關閉出油閥，打開 氣體轉(zhuǎn)移室邊上的第二電磁閥、關閉第一電磁閥、第三電磁閥，在步進電機的推動下，活塞 向左運動，推動一段距離后，關閉進油閥，活塞繼續(xù)向左推動一直到最左端，此時脫氣室上 空產(chǎn)生真空，實現(xiàn)脫氣；關閉第二電磁閥、第三電磁閥，打開第二電磁閥，步進電機向右拉活 塞回到進油位置，氣體通過第一電磁閥從脫氣室轉(zhuǎn)到氣體轉(zhuǎn)移室，完成氣體轉(zhuǎn)移。在定量儲 氣管抽真空后，關閉第一、第二、第四、第五電磁閥，打開第三電磁閥，推動活塞向左移動，將 氣體壓縮到定量儲氣管內(nèi)，打開出油閥，活塞運動到最后端，將廢油排回油箱。
[0015] 有益效果：首先，實現(xiàn)油氣分離，脫氣室和氣體轉(zhuǎn)移室在同一個氣缸，中間用活塞 隔離，避免了推送脫氣室分離氣體時氣體回溶現(xiàn)象發(fā)生，提高脫氣率。第二，只采用一個氣 缸、一個步進電機完成了脫氣、轉(zhuǎn)移氣體的功能，比專利201010004115X等專利三個氣缸和 電動機節(jié)約了很大成本；第三，沒有補氣方法，對脫氣的油沒有造成污染，油可以重新回到 油浸設備中利用，減少了資源浪費；第四，利用第四電磁閥D4和儲氣定量管4,可以代替昂 貴的六通閥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的油溶解氣體全自動真空脫氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明是一種油溶解氣體全自動真空脫氣裝置，其包括油氣分離氣缸1、步進電機 2、油浸設備油3、定量儲氣管4、真空泵5、進油閥、出油閥和若干電磁閥等，所述油氣分離氣 缸1內(nèi)部分為脫氣室V2和氣體轉(zhuǎn)移室VI，所述油氣分離氣缸1通過設有進油閥Y1、出油閥 Y2和油浸設備油3相接，所述油氣分離氣缸1通過第一電子磁閥D1、第六電子磁閥D6將內(nèi) 部的氣體轉(zhuǎn)移室VI和脫氣室V2相接，所述油氣分離氣缸1通過電子閥D2接通外接大氣， 所述油氣分離氣缸1通過第三電子磁閥D3接定量儲氣管4,定量儲氣管4通過電子閥D4接 載氣，所述定量儲氣管4出口接第五電子磁閥D5,所述定量儲氣管設真空泵5通大氣。
[0018] 預進油清洗：油氣分離氣缸1中的活塞處在最右端，打開第一電磁閥D1、第二電磁 閥D2、第三電磁閥D3、第四電磁閥D4、第六電磁閥D6,關閉第五電磁閥D5,注入載氣5秒鐘。
[0019] 進油：關閉第一電磁閥D1、第三電磁閥D3、第四電磁閥D4、第五電磁閥D5、第六電 磁閥D6、出油閥Y1，打開第二電磁閥D2、進油閥Y2,啟動步進電機2推動油氣分離氣缸1中 的活塞向左運動，當活塞移動到油氣分離氣缸1內(nèi)部磁感應開關處，停止運動。
[0020] 脫氣：關閉第一電磁閥D1、第三電磁閥D3、第四電磁閥D4、第五電磁閥D5、第六電 磁閥D6、出油閥Y1，進油閥Y2，打開第二電磁閥D2，此時，脫氣室中處于封閉狀態(tài)，啟動步進 電機2繼續(xù)推動油氣分離氣缸1中的活塞至最左端，脫氣室處于真空狀態(tài)，氣體從油中脫 出，為了使脫出更完全，步進電機推拉活塞在磁感應開關處與最左短來回運動幾次。
[0021] 抽真空：關閉第二電磁閥D2,第四電磁閥D4、第五電磁閥D5、第六電磁閥D6,打開 第一電磁閥D1、第三電磁閥D3,啟動真空泵5,對定量儲氣管抽真空。
[0022] 油氣分離：關閉第二電磁閥D2、第三電磁閥D3、第四電磁閥D4、第五電磁閥D5,打 開第一電磁閥D1、第六電磁閥D6,啟動步進電機2,拉動油氣分離氣缸1中活塞向右運動至 磁感應開關處，將脫氣室的氣體轉(zhuǎn)移到氣體轉(zhuǎn)移室，完成油氣分離。
[0023] 壓縮分離氣體：關閉第一電磁閥D1、第二電磁閥D2、第四電磁閥D4、第五電磁閥 D5、第六電磁閥D6,打開第三電磁閥D3,啟動步進電機推動油氣分離氣缸1中活塞至最左 端，將氣體推送到定量儲氣管中，實現(xiàn)氣體壓縮功能。
[0024] 排油：關閉第一電磁閥D1、第三電磁閥D3、第四電磁閥D4、第五電磁閥D5、第六電 磁閥D6、進油閥Y2，打開第二電磁閥D2、出油閥Y1，啟動步進電機推動油氣分離氣缸1中活 塞至最右端，將廢油排回油箱。
【權利要求】
1. 一種絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置，其特征在于：油氣分離氣缸（1)、步進 電機（2)、油浸設備油（3)、定量儲氣管（4)、真空泵（5)、進油閥、出油閥和若干電磁閥，所述 油氣分離氣缸（1)內(nèi)部分為脫氣室（V2)和氣體轉(zhuǎn)移室（VI)，所述油氣分離氣缸（1)通過設 有進油閥（Y1)、出油閥（Y2)和油浸設備油（3)相接，所述油氣分離氣缸（1)通過第一電子 磁閥D1、第六電子磁閥D6將內(nèi)部的氣體轉(zhuǎn)移室（VI)和脫氣室（V2)相接，所述油氣分離氣 缸（1)通過電子閥（D2)接通外接大氣，所述油氣分離氣缸（1)通過第三電子磁閥（D3)接 定量儲氣管（4)，定量儲氣管（4)通過電子閥（D4)接載氣，所述定量儲氣管（4)出口接第五 電子磁閥（D5)，所述定量儲氣管設真空泵（5)通大氣。
2. 根據(jù)權利要求1所述的絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置，其特征在于所述油 氣分離氣缸（1)內(nèi)部分為脫氣室（V2)和氣體轉(zhuǎn)移室（VI)是由同一個活塞控制空間大小。
3. 根據(jù)權利要求1所述的絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置，其特征在于所述油 氣分離氣缸（1)內(nèi)設有磁感應開關。
4. 根據(jù)權利要求1所述的絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置，其特征在于所述油 氣分離氣缸（1)內(nèi)設有PT100溫度控制器。
5. 根據(jù)權利要求1所述的絕緣油中溶解氣體波紋管真空脫氣裝置，其特征在于所述進 油閥、出油閥和電磁閥都是單向兩通。
【文檔編號】G01N1/34GK104215495SQ201410525642
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權日:2014年10月9日
【發(fā)明者】吳志強, 其他發(fā)明人, 請求不公開姓名 申請人:長沙業(yè)嘉電子科技有限公司