一种绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置及方法
【专利摘要】本发明提供了一种适用于油浸电气设备(变压器、电抗器等）的在线监测系统中绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置及脱气方法。其特征在于：采用步进电机驱动波纹管气缸进行扩容，并通过生成的真空进行脱气，脱气后通过气体转移室进行转移并直接对色谱系统进行进样。本发明的技术方案符合国内电力行业对充油电气设备绝缘油气相色谱仪的色谱检测标准，可以作为油浸电气设备中油气色谱分析和监测前脱气设备，结构简单，气体转移室和脱气室共用一个气缸，成本低廉，且提高脱气的利用率，具有脱气全自动，油气分离时间短、性能稳定、成本低、灵敏度高等特点。
【专利说明】一种绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种油溶解气体全自动真空脱气装置，属于电力系统自动化领域。
【背景技术】
[0002] 油气分离技术在油浸电气设备的在线监测系统应用非常广泛，目前使用分离技术 比较多的方法有高分子膜脱气技术、振荡脱气技术、动态顶空脱气技术、真空脱气技术。
[0003] 高分子膜脱气技术脱气中需要的平衡时间长，一般达到十几个小时甚至几十个小 时，即便采用带微孔的高分子薄膜也需要4个小时以上，其次薄膜寿命有限，影响长期的使 用，除此之外，脱气效率点，稳点性较差，可重复性也不高。
[0004] 振荡脱气技术主要是用针筒或者其它取油设备抽取一定量的油，注入对应量的氮 气补气后在恒温的条件下振荡一段时间，油气分离平衡后，抽取一定量的样气注入离线色 谱设备中检测，这种方法缺点是操作复杂，人为因素可造成的误差大，时间也相对较长，并 且不能实现在线实时监测。
[0005] 动态顶空脱气技术的缺点是需要加入载气到油中进行溶解气体洗脱，对油造成了 污染，油不能回到油浸设备中重复利用，造成很大的浪费，同时也给在线监测带来了缺陷。
[0006] 真空脱气技术包括传统的水银真空脱气法，饱和食盐水真空脱气法，薄膜真空脱 气法等，现在典型的真空脱气法采用变径活塞和真空泵，虽然可实现完全脱气，但是到现在 没有一款能够十分准确的将油中各种组分气体都脱离出来，也无法将脱气室中的样气彻底 米集。
[0007] 综上所述，是否有一种能够满足脱气时间短、脱气效率高、操作简单、能够实现在 线监测中在线脱气功能，而且满足硬件构简单、降低成本、节省资源的装置成为油气分离领 域的一个热点。
【发明内容】
[0008] 本发明提供本发明提供了一种能够克服上述脱气时间长、脱气效率底、操作复杂、 不能在线脱气的缺点，同时满足硬件构简单、降低成本、节省资源适用于油浸电气设备(变 压器、电抗器等）的在线监测系统中全自动真空脱气设备。
[0009] -种油溶解气体全自动真空脱气装置，其特征在于：油气分离气缸、定量储气管、 进、出油阀和若干电子阀等，油气分离气缸通过设有进油阀Y1、出油阀Y2和油浸设备中的 油相接，油气分离气缸通过电子阀D1将内部的气体转移室VI和脱气室V2相接，油气分离 气缸通过电子阀D2接通外接大气，油气分离气缸通过电子阀D3接定量储气管，定量储气管 通过电子阀D4接载气，定量储气管出口接电子阀D5,定量储气管设真空泵通大气。
[0010] 前述的油溶解气体全自动真空脱气装置，所述油气分离气缸1内部分为脱气室V2 和气体转移室VI是由同一个活塞控制空间大小。保证脱出气体能够顺利从脱气室顺利转 移到气体转移室中。
[0011] 前述的油溶解气体全自动真空脱气装置，所述油气分离气缸1内设有磁感应开 关，准确控制活塞移动的位置。
[0012] 前述的油溶解气体全自动真空脱气装置，所述油气分离气缸1内设有PT100温度 控制器，保证脱气环境温度保持在50°C。
[0013] 前述的油溶解气体全自动真空脱气装置，其特征在于所述油阀和电磁阀都为单向 二通，保证单向导通与断开。
[0014] 其工作原理：油气分离气缸中的活塞处在最右端，打开进油阀，关闭出油阀，打开 气体转移室边上的第二电磁阀、关闭第一电磁阀、第三电磁阀，在步进电机的推动下，活塞 向左运动，推动一段距离后，关闭进油阀，活塞继续向左推动一直到最左端，此时脱气室上 空产生真空，实现脱气；关闭第二电磁阀、第三电磁阀，打开第二电磁阀，步进电机向右拉活 塞回到进油位置，气体通过第一电磁阀从脱气室转到气体转移室，完成气体转移。在定量储 气管抽真空后，关闭第一、第二、第四、第五电磁阀，打开第三电磁阀，推动活塞向左移动，将 气体压缩到定量储气管内，打开出油阀，活塞运动到最后端，将废油排回油箱。
[0015] 有益效果：首先，实现油气分离，脱气室和气体转移室在同一个气缸，中间用活塞 隔离，避免了推送脱气室分离气体时气体回溶现象发生，提高脱气率。第二，只采用一个气 缸、一个步进电机完成了脱气、转移气体的功能，比专利201010004115X等专利三个气缸和 电动机节约了很大成本；第三，没有补气方法，对脱气的油没有造成污染，油可以重新回到 油浸设备中利用，减少了资源浪费；第四，利用第四电磁阀D4和储气定量管4,可以代替昂 贵的六通阀。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的油溶解气体全自动真空脱气装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明是一种油溶解气体全自动真空脱气装置，其包括油气分离气缸1、步进电机 2、油浸设备油3、定量储气管4、真空泵5、进油阀、出油阀和若干电磁阀等，所述油气分离气 缸1内部分为脱气室V2和气体转移室VI，所述油气分离气缸1通过设有进油阀Y1、出油阀 Y2和油浸设备油3相接，所述油气分离气缸1通过第一电子磁阀D1、第六电子磁阀D6将内 部的气体转移室VI和脱气室V2相接，所述油气分离气缸1通过电子阀D2接通外接大气， 所述油气分离气缸1通过第三电子磁阀D3接定量储气管4,定量储气管4通过电子阀D4接 载气，所述定量储气管4出口接第五电子磁阀D5,所述定量储气管设真空泵5通大气。
[0018] 预进油清洗：油气分离气缸1中的活塞处在最右端，打开第一电磁阀D1、第二电磁 阀D2、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、第六电磁阀D6,关闭第五电磁阀D5,注入载气5秒钟。
[0019] 进油：关闭第一电磁阀D1、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、第五电磁阀D5、第六电 磁阀D6、出油阀Y1，打开第二电磁阀D2、进油阀Y2,启动步进电机2推动油气分离气缸1中 的活塞向左运动，当活塞移动到油气分离气缸1内部磁感应开关处，停止运动。
[0020] 脱气：关闭第一电磁阀D1、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、第五电磁阀D5、第六电 磁阀D6、出油阀Y1，进油阀Y2，打开第二电磁阀D2，此时，脱气室中处于封闭状态，启动步进 电机2继续推动油气分离气缸1中的活塞至最左端，脱气室处于真空状态，气体从油中脱 出，为了使脱出更完全，步进电机推拉活塞在磁感应开关处与最左短来回运动几次。
[0021] 抽真空：关闭第二电磁阀D2,第四电磁阀D4、第五电磁阀D5、第六电磁阀D6,打开 第一电磁阀D1、第三电磁阀D3,启动真空泵5,对定量储气管抽真空。
[0022] 油气分离：关闭第二电磁阀D2、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、第五电磁阀D5,打 开第一电磁阀D1、第六电磁阀D6,启动步进电机2,拉动油气分离气缸1中活塞向右运动至 磁感应开关处，将脱气室的气体转移到气体转移室，完成油气分离。
[0023] 压缩分离气体：关闭第一电磁阀D1、第二电磁阀D2、第四电磁阀D4、第五电磁阀 D5、第六电磁阀D6,打开第三电磁阀D3,启动步进电机推动油气分离气缸1中活塞至最左 端，将气体推送到定量储气管中，实现气体压缩功能。
[0024] 排油：关闭第一电磁阀D1、第三电磁阀D3、第四电磁阀D4、第五电磁阀D5、第六电 磁阀D6、进油阀Y2，打开第二电磁阀D2、出油阀Y1，启动步进电机推动油气分离气缸1中活 塞至最右端，将废油排回油箱。
【权利要求】
1. 一种绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置，其特征在于：油气分离气缸（1)、步进 电机（2)、油浸设备油（3)、定量储气管（4)、真空泵（5)、进油阀、出油阀和若干电磁阀，所述 油气分离气缸（1)内部分为脱气室（V2)和气体转移室（VI)，所述油气分离气缸（1)通过设 有进油阀（Y1)、出油阀（Y2)和油浸设备油（3)相接，所述油气分离气缸（1)通过第一电子 磁阀D1、第六电子磁阀D6将内部的气体转移室（VI)和脱气室（V2)相接，所述油气分离气 缸（1)通过电子阀（D2)接通外接大气，所述油气分离气缸（1)通过第三电子磁阀（D3)接 定量储气管（4)，定量储气管（4)通过电子阀（D4)接载气，所述定量储气管（4)出口接第五 电子磁阀（D5)，所述定量储气管设真空泵（5)通大气。
2. 根据权利要求1所述的绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置，其特征在于所述油 气分离气缸（1)内部分为脱气室（V2)和气体转移室（VI)是由同一个活塞控制空间大小。
3. 根据权利要求1所述的绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置，其特征在于所述油 气分离气缸（1)内设有磁感应开关。
4. 根据权利要求1所述的绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置，其特征在于所述油 气分离气缸（1)内设有PT100温度控制器。
5. 根据权利要求1所述的绝缘油中溶解气体波纹管真空脱气装置，其特征在于所述进 油阀、出油阀和电磁阀都是单向两通。
【文档编号】G01N1/34GK104215495SQ201410525642
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】吴志强, 其他发明人, 请求不公开姓名 申请人:长沙业嘉电子科技有限公司