本发明涉及电工绝缘液体的制备技术领域，具体涉及的是一种三元混合式新型绝缘油的制备装置及其制备方法。
背景技术：
电力变压器作为电能传输和配送过程中能量转换的核心，是关系电网安全运行最重要和最昂贵的设备之一，油-纸绝缘是构成电力变压器内绝缘的主要组成形式，其性能好坏决定了设备的安全稳定运行。绝缘油是变压器绝缘系统的重要组成部分，主要包括矿物油、合成绝缘油、植物油和混合绝缘油。矿物油在油浸绝缘高电压设备中已有80多年的应用历史。矿物绝缘油燃点低、不可再生、生物降解性能差，一旦泄漏将会对水源、居住环境等造成污染，目前有关矿物绝缘油替代品的研究受到国内外学者的广泛重视。天然酯作为绝缘油是与矿物油研究同期开始的。天然酯(植物油)具有良好的电气性能，闪点高于300℃，生物降解率高达97％，满足电气设备防火性能的要求。但天然酯的凝点高、抗氧化性能差、粘度大等特点，限制了它的广泛应用。合成绝缘油的成本昂贵及制造装置和技术条件复杂。
通过将不同绝缘油按照一定工序混合起来组成新型混合绝缘油，可以扬长避短，改善单一绝缘油的某方面性能。由矿物油与天然酯按一定工序混合而成的绝缘油不仅能统筹兼顾矿物油和天然酯的优缺点，而且能将矿物油与天然酯优势互补，使混合而成的绝缘油具有良好的理化性能和电气性能。梁帅伟等人采用橄榄油与矿物油二者混合，郭沛等人采用菜籽油与矿物油二者混合，均制备性能较好的二元混合绝缘油。然而这两种二元混合绝缘油虽具备一定的延缓绝缘纸老化的作用，但其很多重要性能参数均不能满足现行gb2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的相关参数要求。比如橄榄油与矿物油混合而成的绝缘油的运动粘度是12.86mm2/s，已不能满足国标中规定的不大于12mm2/s；其击穿电压仅为58kv，已不满足国标中规定的不小于70kv的要求；菜籽油与矿物油混合而成的混合绝缘油的介损为0.534％，已不能满足国标中规定的不大于0.5％的要求。目前二元混合油的生产装置仅生产此类二元混合绝缘油，但其生产的二元混合油性能参数不能完全满足gb2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的要求。
针对以上不足，实验室开展了三元混合式新型绝缘油的研发工作，成功制备出的三元混合式新型绝缘油的主要性能参数满足gb2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的相关参数要求。还具有优于矿物油和传统混合油的诸多性能，主要如下：
1)具有比传统混合绝缘油更低的运动粘度和介损；
2)具有比传统混合绝缘油更优的环保性能；
3)具备比传统矿物油更优的与绝缘纸配合的能力；
5)具备显著延缓油纸绝缘老化的性能。
但目前三元混合式新型绝缘油制备仅限于实验室小规模制备，并且制备过程均是人工分步操作，制约了三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，也不能充分保证制备的三元混合式新型绝缘性能参数的统一性，不利于三元混合式新型绝缘油的高品质生产及推广应用。
因此，如何实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种三元混合式新型绝缘油的制备装置，用于实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性。本发明的又一目的是提供一种三元混合式新型绝缘油的制备方法，应用上述三元混合式新型绝缘油的制备装置，实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，同时实现三元混合式新型绝缘油的高品质生产及推广应用。
为解决上述技术问题，本发明提供一种三元混合式新型绝缘油的制备装置，包括：
三元基础油混合均匀搅拌模块，用于将三元基础油搅拌均匀，制得三元混合油；
复合抗氧化剂复配及添加模块，用于接收所述三元基础油混合均匀搅拌模块的三元混合油并将所述三元混合油与复合抗氧化剂母液均匀混合，制得三元混合式新型绝缘油；
用于分析所述三元基础油混合均匀搅拌模块中所述三元混合油的混合均匀性的混合均匀性测试模块，若判断所述三元混合油混合均匀，则控制所述三元基础油混合均匀搅拌模块与所述复合抗氧化剂复配及添加模块连通，反之，则继续搅拌；
用于干燥处理所述三元混合式新型绝缘油的真空干燥模块；
用于室温避光以保存干燥处理后的所述三元混合式新型绝缘油的三元混合式新型绝缘油存储模块；
用于检测所述真空干燥模块中所述三元混合式新型绝缘油微水含量的水分含量测试模块，若判断微水含量低于预设值，则控制所述真空干燥模块与所述三元混合式新型绝缘油存储模块连通，反之，则控制所述真空干燥模块继续干燥处理。
优选地，在上述制备装置中，所述三元基础油混合均匀搅拌模块包括基础油混合罐、用于向所述基础油混合罐通入的三元基础油的第一加料入口以及第一搅拌器；所述复合抗氧化剂复配及添加模块包括复合抗氧化剂复配及添加罐、用于向所述复合抗氧化剂复配及添加罐通入的复合抗氧化剂的第二加料入口以及第二搅拌器。
优选地，在上述制备装置中，所述第一加料入口包括分别通入大豆植物油、棕榈植物油和矿物绝缘油的大豆植物油加料管、棕榈植物油加料管和矿物绝缘油加料管，所述第二加料入口为复合抗氧化剂加料管。
优选地，在上述制备装置中，所述基础油混合罐上设置有分别与所述复合抗氧化剂复配及添加罐和所述混合均匀性测试模块连通的放料管，所述放料管上设置有分别用于控制流出所述基础油混合罐、通入所述复合抗氧化剂复配及添加罐以及通入所述混合均匀性测试模块的所述三元混合油的通断的三个开关阀。
优选地，在上述制备装置中，所述复合抗氧化剂复配及添加罐与所述控制通入所述复合抗氧化剂复配及添加罐的开关阀之间设置有连接泵。
优选地，在上述制备装置中，还包括用于接收所述基础油混合罐所述三元混合油，与复合抗氧化剂混合溶解后通入所述复合抗氧化剂复配及添加罐的复合抗氧化剂配置容器。
本发明还提供一种三元混合式新型绝缘油的制备方法，所述方法应用本发明所提供的一种三元混合式新型绝缘油的年4567制备装置，所述方法包括以下步骤：
1)所述大豆植物油、所述棕榈植物油和所述矿物绝缘油分别通过所述大豆植物油加料管、所述棕榈植物油加料管和所述矿物油加料管加入所述基础油混合罐中；
2)开启所述第一搅拌器搅拌，得到所述三元混合油；
3)所述混合均匀性测试模块对所述三元混合油取样，若判断所述三元混合油混合均匀，则将所述三元混合油通入所述复合抗氧化剂复配及添加模块；反之，则重复所述步骤2)；
4)将所述复合抗氧化剂通过所述复合抗氧化剂加料管加入所述复合抗氧化剂复配及添加罐中；
5)开启所述第二搅拌；器搅拌，得到所述三元混合式新型绝缘油；
6)将所述三元混合式新型绝缘油通入所述真空干燥模块，干燥处理；
7)所述水分含量测试模块对干燥后的所述三元混合式新型绝缘油取样检测，若所述三元混合式新型绝缘油的水分含量低于所述预设值，则将干燥后的所述三元混合式新型绝缘油通入所述三元混合式新型绝缘油存储模块储存，反之，则重复所述步骤6)。
优选地，在上述制备方法中，所述步骤2)中所述第一搅拌器的转速为300r/min，搅拌时间为30min。
优选地，在上述制备方法中，所述步骤5)中所述第二搅拌器的转速为300r/min，搅拌时间为15min。
优选地，在上述制备方法中，所述真空干燥模块为真空滤油机，所述步骤6)中所述三元混合式新型绝缘油的控制油温设置为60℃，循环干燥时间为15min。
本发明提供的三元混合式新型绝缘油的制备装置及其制备方法，通过三元基础油混合均匀搅拌模块将三元基础油搅拌均匀混合成三元混合油后，通过混合均匀性测试模块取样分析三元混合油的混合均匀性，若判断混合均匀后，则通入复合抗氧化剂复配及添加模块与复合抗氧化剂均匀混合，制备得到三元混合式新型绝缘油。复合抗氧化剂复配及添加模块中的三元混合式新型绝缘油再通入真空干燥模块干燥处理，随后进入水分含量测试模块检测微水含量，最终达标的三元混合式新型绝缘油存储在三元混合式新型绝缘油模块中。该制备装置及制备方法实现了三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式下的三元混合式新型绝缘油的制备装置的示意图；
图2为本发明所提供的另一种具体实施方式下的三元混合式新型绝缘油的制备装置的示意图。
图中，基础油混合罐1、复合抗氧化剂复配及添加罐2、混合均匀性测试模块3、真空干燥装置4、水分含量测试模块5、存储模块6、第一搅拌器7、大豆植物油加料管8、棕榈植物油加料管9、矿物绝缘油加料管10、放料管11、连接泵12、复合抗氧化剂加料管13、第二搅拌器14、第三搅拌器15、复合抗氧化剂配置容器16。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种三元混合式新型绝缘油的制备装置，用于实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性。本发明的又一目的是提供一种三元混合式新型绝缘油的制备方法，应用上述三元混合式新型绝缘油的制备装置，实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，同时实现三元混合式新型绝缘油的高品质生产及推广应用。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中的三元混合式新型绝缘油的制备装置的示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的一种三元混合式新型绝缘油的制备装置，包括三元基础油混合均匀搅拌模块、复合抗氧化剂复配及添加模块、混合均匀性的混合均匀性测试模块3、真空干燥模块4、水分含量测试模块5以及三元混合式新型绝缘油存储模块6。
其中，三元基础油混合均匀搅拌模块，用于将三元基础油搅拌均匀，制得三元混合油。
复合抗氧化剂复配及添加模块，用于接收三元基础油混合均匀搅拌模块的三元混合油并将三元混合油与复合抗氧化剂母液均匀混合，制备得到三元混合式新型绝缘油。
复合抗氧化剂母液是事先配置好的，可通过外部工具制得，如烧杯或其他容器装置，具体可从三元基础油混合均匀搅拌模块取得部分三元混合油，放入烧杯中，同时加入复合抗氧化剂，通过搅拌使抗氧化剂分散均匀，形成复合抗氧化剂母液，再将复合抗氧化剂母液通入复合抗氧化剂复配及添加模块中。
用于分析三元基础油混合均匀搅拌模块中三元混合油的混合均匀性的混合均匀性测试模块3，若判断三元混合油混合均匀，则控制三元基础油混合均匀搅拌模块与复合抗氧化剂复配及添加模块连通，反之，则继续搅拌。
用于干燥处理三元混合式新型绝缘油的真空干燥模块4。具体可选用真空滤油机。
用于室温避光以保存干燥处理后的三元混合式新型绝缘油的三元混合式新型绝缘油存储模块6。具体可选用专门盛装三元混合式新型绝缘油的油桶。
用于检测真空干燥模块4中三元混合式新型绝缘油微水含量的水分含量测试模块5，若判断微水含量低于预设值，则控制真空干燥模块4与三元混合式新型绝缘油存储模块6连通，反之，则控制真空干燥模块4继续干燥处理。
本发明提供了一种三元混合式新型绝缘油的制备装置，通过三元基础油混合均匀搅拌模块将三元基础油搅拌均匀混合成三元混合油后，通过混合均匀性测试模块取样分析三元混合油的混合均匀性，若判断混合均匀后，则通入复合抗氧化剂复配及添加模块与复合抗氧化剂均匀混合，制备得到三元混合式新型绝缘油。复合抗氧化剂复配及添加模块中的三元混合式新型绝缘油再通入真空干燥模块4干燥处理，随后进入水分含量测试模块5检测微水含量，最终水分含量达标的三元混合式新型绝缘油在三元混合式新型绝缘油存储模块6中室温避光保存。该装置用于实现三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，同时实现三元混合式新型绝缘油的高品质生产及推广应用。
进一步地，三元基础油混合均匀搅拌模块包括基础油混合罐1、用于向基础油混合罐1通入的三元基础油的第一加料入口以及第一搅拌器7。第一搅拌器7实际操作中可以选择wt-js型搅拌器。
复合抗氧化剂复配及添加模块包括复合抗氧化剂复配及添加罐2、用于向复合抗氧化剂复配及添加罐2通入的复合抗氧化剂的第二加料入口以及第二搅拌器14。第二搅拌器14实际操作中也可以选择wt-js型搅拌器。复合抗氧化剂加料管13与复合抗氧化剂复配及添加罐2相连，将复合抗氧化剂加入复合抗氧化剂复配及添加罐2中，第二搅拌器14将三元混合油与复合抗氧化剂均匀混合。
进一步地，第一加料入口包括分别通入大豆植物油、棕榈植物油和矿物绝缘油的大豆植物油加料管8、棕榈植物油加料管9和矿物绝缘油加料管10，第二加料入口为复合抗氧化剂加料管13。
更进一步地，基础油混合罐1上设置有分别与复合抗氧化剂复配及添加罐2和混合均匀性测试模块3连通的放料管11，放料管11上设置有分别用于控制流出基础油混合罐1、通入复合抗氧化剂复配及添加罐2以及通入混合均匀性测试模块3的三元混合油的通断的三个开关阀。复合抗氧化剂复配及添加罐2与控制通入复合抗氧化剂复配及添加罐2的开关阀之间设置有连接泵12，通过连接泵可加速促使基础油混合罐1内的液体流入复合抗氧化剂复配及添加罐2中。连接泵12具体可选用hz-a型泵。
进一步地，本方案还包括用于接收基础油混合罐1三元混合油，与复合抗氧化剂混合溶解后通入复合抗氧化剂复配及添加罐2的复合抗氧化剂配置容器16。请参考图2，图2为本发明所提供的一种具体实施方式中的三元混合式新型绝缘油的制备装置的示意图。复合抗氧化剂配置容器16通过管道与基础油混合罐1和复合抗氧化剂复配及添加罐2连通，通过开关阀控制管道开闭，复合抗氧化剂配置容器16内最终制得复合抗氧化剂母液。具体可通过复合抗氧化剂加料管13通入复合抗氧化剂复配及添加罐2内。复合抗氧化剂配置容器16内部设置第三搅拌器15，具体可选用wt-js小型搅拌器，用于搅拌添加复合抗氧化剂的三元混合油，使复合抗氧化剂的粉末颗粒溶解混合均匀。
在一种具体实施方式中，大豆植物油加料管8、棕榈植物油加料管9和矿物绝缘油加料管10与基础油混合罐1相连，将大豆植物油、棕榈植物油与矿物油送入基础油混合罐1，wt-js型搅拌器位于基础油混合罐1上方将三元基础油原料搅拌均匀，放料管11通过三个开关阀、连接泵和混合均匀性测试装置3，基础油混合罐1通过hz-a型泵与复合抗氧化剂复配及添加罐2相连，以便将混合均匀的三元基础油送入复合抗氧化剂复配及添加罐2。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的一种三元混合式新型绝缘油的制备方法，方法应用上文中的制备装置，方法包括以下步骤：
1)大豆植物油、棕榈植物油和矿物绝缘油分别通过大豆植物油加料管8、棕榈植物油加料管9和矿物油加料管10加入基础油混合罐1中；
2)开启第一搅拌器7搅拌，得到三元混合油；
3)混合均匀性测试模块3对三元混合油取样，若判断三元混合油混合均匀，则取部分三元混合油与复合抗氧化剂混合溶解制得复合抗氧化剂母液，将剩余三元混合油通入复合抗氧化剂复配及添加模块；反之，则重复步骤2)；
由于复合抗氧化剂为粉末状颗粒，需要提前溶解再通入复合抗氧化剂复配及添加罐2，将复合抗氧化剂与部分三元混合油(一般为取出基础油混合罐1中油品质量的10％即可完成溶解)搅拌使复合抗氧化剂充分溶解，配置成含复合抗氧化剂的母液。
4)将复合抗氧化剂母液通过复合抗氧化剂加料管13加入复合抗氧化剂复配及添加罐2中；
5)开启第二搅拌器14搅拌，得到三元混合式新型绝缘油；
6)将三元混合式新型绝缘油通入真空干燥模块4，干燥处理；
7)水分含量测试模块5对干燥后的三元混合式新型绝缘油取样检测，若三元混合式新型绝缘油的水分含量低于预设值，则将干燥后的三元混合式新型绝缘油通入三元混合式新型绝缘油存储模块6储存，反之，则重复步骤6)。
本发明所提供的制备方法通过三元基础油混合均匀搅拌模块将三元基础油搅拌均匀混合成三元混合油后，通过混合均匀性测试模块取样分析三元混合油的混合均匀性，若判断混合均匀后，则通入复合抗氧化剂复配及添加模块与复合抗氧化剂均匀混合，制备得到三元混合式新型绝缘油。复合抗氧化剂复配及添加模块中的三元混合式新型绝缘油再通入真空干燥模块4干燥处理，随后进入水分含量测试模块5检测微水含量，最终水分含量达标的三元混合式新型绝缘油在三元混合式新型绝缘油存储模块6中室温避光保存。该制备方法实现了三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，同时实现三元混合式新型绝缘油的高品质生产及推广应用。通过该制备装置及制备方法流程生产出的三元混合式新型绝缘油的主要性能参数满足gb2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的要求，且优于传统混合绝缘油的性能，可直接灌装到变压器内，能有效延长变压器的使用寿命并降低设备投资经济成本。
优选地，步骤2中第一搅拌器7的转速为300r/min，搅拌时间为30min。步骤5中第二搅拌器14的转速为300r/min，搅拌时间为15min。在搅动充分的情况下，绝缘油混合更加均匀。
真空干燥模块4为真空滤油机，步骤6中三元混合式新型绝缘油的控制油温设置为60℃，循环干燥时间为15min。
大豆植物油、棕榈植物油和矿物绝缘油按照19％、5％和76％的比例配比，复合抗氧化剂优选可为2,6-二叔丁基苯酚(简称t511)、烷基化苯基-α-萘胺(简称l06)。
在一种具体实施方式中，一种三元混合式新型绝缘油的制备方法包括以下步骤：
一、均匀搅拌过程：
步骤1：根据三元基础油的体积比19：5：76，分别将19％大豆植物油、5％棕榈植物油和76％矿物油通过大豆植物油加料管8、棕榈植物油加料管9和矿物油加料管10加入基础油混合罐1中；
步骤2：将第一搅拌器7打开，室温下以转速300r/min，时间30min进行搅拌；
步骤3：打开放料管11处开关阀以及混合均匀性测试装置3处开关阀取出基础油混合罐1中的三元混合油，经过混合均匀性测试装置3判断，若均匀混合则打开泵12以及开关阀将绝缘油送入复合抗氧化剂复配及添加罐2，反之则转入步骤2。
二、复合抗氧化剂添加过程：
步骤1：打开放料口11处开关阀及混合均匀性测试装置3处开关阀，取出基础油混合罐1中三元混合油质量的10％放入烧杯中，并与基础油混合罐1中三元混合油质量的0.2％的t511和l06相混合，搅拌混合溶液使复合抗氧化剂充分溶解配置成复合抗氧化剂母液；将母液通过复合抗氧化剂加料管13加入复合抗氧化剂复配及添加罐2中。
步骤2：将第二搅拌器14打开，室温下以转速300r/min，时间15min进行搅拌；
三、真空干燥过程：
步骤1：打开复合抗氧化剂复配及添加模块与真空干燥模块4相连处的开关阀；真空干燥模块4包括真空滤油机。
步骤2：打开真空滤油机，控制油温60℃，循环干燥15min；
步骤3：将水分含量测试模块5处的开关阀打开，取样通过水分含量测试模块5检测若三元混合式新型绝缘油的水分含量低于15ppm，则打开三元混合式新型绝缘油存储模块6处的开关阀，反之则继续步骤2。
四、存储过程：
将制备出的三元混合式新型绝缘油在室温下避光密封保存。
本发明对实施例制备的三元混合绝缘油进行性能测试，结果见表1，表1为本发明上述实施例制备的三元混合绝缘油的性能参数：
表1一套三元混合式新型绝缘油工业生产装置制备的三元混合式新型绝缘油与其它绝缘油性能参数比较
该三元混合式新型绝缘油的制备方法实现了三元混合式新型绝缘油的高效、大批量生产，保证了生产的三元混合式新型绝缘油性能参数的统一性，有利于三元混合式新型绝缘油的生产及推广。通过该制备装置及制备方法流程生产出的三元混合式新型绝缘油的主要性能参数如表1所示，满足gb2536-2011《电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油》的要求，且优于传统混合绝缘油的性能，可直接灌装到变压器内，能有效延长变压器的使用寿命并降低设备投资经济成本。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。