一种在线色谱校验用变压器标准油脱气装置及脱气方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电气设备变压器油在线色谱监测技术领域，涉及一种在线色谱校验用 变压器标准油脱气装置及脱气方法。
【背景技术】
[0002] 利用变压器油中溶解气体气相色谱分析技术监测变压器运行状况，已成为一种公 认的保障变压器安全运行的有效手段。随着大电网特高压的推进，传统的实验室色谱分析 存在取样操作要求严格、繁琐，实验周期长等缺点，已经不能满足现场生产要求，对变压器 等电气设备进行实时监督显得尤为重要。目前在线色谱仪已在电力部门广泛使用，而各个 厂家产品质量良莠不齐，如何确保新装机和运行过程中现场测试的准确性问题日益受到重 视。国家电网公司企业标准《变电设备在线监测装置检验规范》规定了标油检验方法，通过 配制含有不同浓度CH 4、C2H6、C2H4、C 2H2、C0、C02、H2七种油中溶解气体的标准油，与实验室色 谱数据对比来确保在线色谱仪的数据准确、可靠。
[0003] 近年来，为了方便标准油的配制，一些厂家生产了油中溶解气体在线监测系统检 定仪等装置，提高了校验在线色谱仪自动化水平，使实验数据更加可靠，但是产生的变压器 油浪费日益增大。校验一台在线色谱装置，要使用30L甚至更多的变压器新油，调试一套在 线监测系统检定仪大约需要使用200L变压器新油。随着校验系统逐步向电网推广，变压器 油的浪费问题会渐渐凸显，废油的处理将带来新的问题。
[0004] 因此，将校验完成后剩余的大量标准油循环利用有助于提高能源利用率，减少浪 费，促进节能减排。采用的主要手段就是对废油进行脱气处理，目前主要的脱气方法有真空 滤油、高分子聚合物分离和油中吹气方式。由于实验室条件有限，又不需要大量生产，真空 滤油机等设备不仅占用实验场所，而且增加成本支出，降低资源利用率，脱气耗时长，不利 于试验检测工作的开展。采用传统氮气鼓泡脱气的方式效率低，氮气消耗量大，且不易达到 空白新变压器油的标准，而且普通的直通管道由于接触油的表面积小，置换效率非常低。
【发明内容】
[0005] 针对上述两种机构的不足，本发明的目的是提供一种在线色谱校验用变压器标准 油脱气装置及脱气方法，该装置具有操作简便、脱气效果好、处理效率高、成本低廉的优点， 脱气方法简单、实用性高。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0007] -种在线色谱校验用变压器标准油脱气装置，包括用于盛放标准油的脱气容器和 带气体扩散头的盖子，盖子盖在脱气容器的顶端，气体扩散头设置在脱气容器内，气体扩散 头通过不锈钢进气管与盖子相连接，在盖子顶端设置与不锈钢进气管相通的用于通入氮气 的进气软管。
[0008] 进一步地，脱气容器的底部套装于呈圆柱形的支架，支架与所述脱气容器同轴线。
[0009] 进一步地，在所述脱气容器的侧壁与所述支架之间设置若干个弹片。
[0010] 进一步地，在所述盖子上竖直设置出气管。
[0011] 进一步地，脱气容器为圆柱形的容器。
[0012] 进一步地，气体扩散头为烧结的结晶状氧化铝制成的砂芯球。
[0013] 进一步地，支架的底部为正方形的托板，底部中间焊接有与所述脱气容器同轴线 的圆柱形托架。
[0014] 脱气装置的脱气方法，具体步骤如下：
[0015] 1)在支架内部底端设置橡胶垫，在支架内贴靠支架竖直设置若干个弹片，将脱气 容器放置于支架内；
[0016] 2)将5~25L标准油注入到脱气容器中，取40mL油样到注射器中，利用气相色谱 仪对油中溶解气体含量进行气相色谱分析；
[0017] 3)将带气体扩散头的盖子盖在脱气容器上，连接好进气软管和出气管，出气管连 接到通风良好处的地方，进气软管连接到氮气减压阀处；
[0018] 4)打开氮气总阀，调节氮气压力到0· 01~0· 03MPa ;
[0019] 5)从进气软管处持续通氮气5~20min，关闭氮气阀门，取40mL油样到注射器中 进行气相色谱分析；
[0020] 6)计算脱气率；
[0021] 7)依据DL/T 722-2000判断脱气后变压器油中溶解气体组分含量是否符合新变 压器油质量标准。
[0022] 其中：脱气率的计算公式为：（脱气前油中某种气体含量-脱气后该种气体含 量）X 100% /脱气前该种气体含量。
[0023] 本发明的工作原理是：利用氮气将变压器标准油中溶解气体置换出来。本发明 中的气体扩散头是用氧化铝制成的细密砂芯球，具有气孔多、孔径小的特点，可以将设定压 力的氮气分散成无数个氮气气泡进入到变压器油中，大大增加了氮气在变压器油中的表面 积，进而大大提高了氮气置换的效率。具体设计时，将玻璃容器设置为较窄较高的容器，是 为了最大限度地增加氮气与变压器油的时间，从而提高气体置换效率。
[0024] 本发明的有益效果是：
[0025] 1)用简易的装置和低成本大大减少了标准油的废弃浪费，不需另外购置大型贵重 设备，提高了资源利用率，避免了直接排放或不恰当的处理方式带来的环境污染；
[0026] 2)脱气方法简便易行、处理快速、脱气效果好，避免了大量氮气的耗费，完全能够 满足实验室在线色谱校验使用要求；
[0027] 3)试验数据表明使用本发明的脱气装置后，标准油脱气率得到了很大的改善，脱 气后油品中溶解气体组分含量能达到新变压器油质量标准；
[0028] 4)通过设置气孔多、孔径小的气体扩散头，使得氮气分散成无数个氮气气泡进入 到变压器油，提高了氮气置换效率。
【附图说明】
[0029] 图1是标准油脱气装置结构示意图；
[0030] 图2是脱气装置结构俯视图。
[0031] 图中:橡胶垫；2 :气体扩散头；3 :弹片；4 :支架；5 :脱气容器；6 :不锈钢进气 管；7:盖子；8:出气管；9:进气软管。
【具体实施方式】
[0032] 为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例来对本发明进行 详细阐述。
[0033] 如图1与图2所示，一种在线色谱校验用变压器标准油脱气装置，包括用于盛放标 准油的脱气容器5和带气体扩散头2的盖子7,盖子7盖在脱气容器5的顶端，气体扩散头 2设置在脱气容器5内，距离脱气容器底端设定的距离，尽量靠近脱气容器内底端，气体扩 散头2通过不锈钢进气管6与盖子7相连接，在盖子7顶端设置与不锈钢进气管6相通的 用于通入氮气的进气软管9 ;盖子7为不锈钢或聚四氟乙烯圆盖，脱气容器的材质为透明玻 璃或者不锈钢，脱气容器为无顶盖的、空心的圆柱体。
[0034] 脱气容器5的底部套装于用于支撑容器的支架4内，支架4与所述脱气容器5同 轴线，支架4底部为边长20cm~35cm的正方形托架，中间焊接有高30cm、直径比脱气容器 5大Icm的圆柱形保护架。
[0035] 在脱气容器5的底端设置橡胶垫1，用于保证脱气容器设置平稳。
[0036] 在脱气容器5的侧壁与所述支架4之间设置若干个弹片3,弹片3采用的是弯片弹 簧，具体设计时采用三个弹片，它们均布在脱气容器外。
[0037] 在所述盖子7上竖直设置不锈钢的出气管8。
[0038] 脱气容器5为圆柱形的容器，底部直径6cm~16cm