一种用于绝缘油的一次性采样袋的制作方法

1.本实用新型属于绝缘油采样装置技术领域，特别是涉及到一种用于绝缘油的一次性采样袋。


背景技术：

2.当今电力系统中，绝缘油被广泛地应用于变压器、互感器、充油电缆、电力电容器和套管等高压电气设备中，其主要作用有绝缘、散热冷却、灭弧、保护铁芯和线圈以及延缓氧对绝缘材料的侵蚀。但在实际运行中，由于受到氧气、水份、高温、强电场和杂质的作用，绝缘油性能会逐渐下降，为此必须定期进行绝缘油分析试验，考察绝缘油性能优劣，实现对设备运行状态的判断、监测。
3.现有技术中通常采用取样瓶进行绝缘油采样，但是每次在采样前要先进行取样瓶的清洗、烘干、密封并统一保存，运维人员在使用时要先领取才能进行采样。经统计，绝缘油分析试验全过程中，取油准备环节所用时间最长，占总时长的72.87％，为绝缘油分析试验全过程时间长的关键症结，因此如何有效减少取油准备时间，提高试验工作效率，减少设备停电时间成为电力系统中亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于绝缘油的一次性采样袋用于解决使用取样瓶进行绝缘油分析试验，需要进行取样瓶的清洗、烘干、密封和领取等复杂环节，工作效率低的技术问题。
5.一种用于绝缘油的一次性采样袋，包括采样袋、进油管、气压管、出油管和胶帽，所述采样袋的上部设置有进油管和气压管，采样袋的下部设置有出油管，采样袋的内部分别与进油管、气压管以及出油管连通；所述进油管、气压管以及出油管的自由端管口处均套装胶帽。
6.所述采样袋为聚氯乙烯袋，采样袋的密封耐压值不小于0.5pa。
7.所述采样袋的上部设置有悬挂固定采样袋的悬挂带。
8.所述采样袋的外表面上设置有显示容积的刻度线。
9.所述进油管的自由端管口外壁与取样用的三通阀出油口内壁配合连接。
10.所述出油管的自由端管口外壁与绝缘油测试设备的进样口内壁配合连接。
11.通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：
12.本实用新型由于是一次性消耗品，由于有刻度线可以按照所需的量进行采样，使用后可以进行废弃物回收，批量放置在各变电站，方便及时取油样。聚氯乙烯袋耐腐蚀性好，抗压性强，不与绝缘油发生化学反应，且密封性好，能够保障油样清洁，排除油样外界环境干扰。完全省去清洗取样瓶所耗时间和由于折返变电站与试验室取瓶所消耗时间，避免了无谓的体力劳动，极大节约了时间成本，提高运维人员的工作效率，减少了降低了运维人员的劳动强度。气压管用于平衡压力，在使用前后该气压管同样采用胶帽封堵，用于隔绝空
气和水蒸气，使用过程中取下胶帽，油样的流进流出可以确保顺畅，密封性能够得到有效保证。该采样袋实用性强，性价比高，适合在电力系统化验行业中推广应用。
附图说明
13.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：
14.图1为本实用新型一种用于绝缘油的一次性采样袋的结构示意图。
15.图中1
‑
采样袋、2
‑
进油管、3
‑
气压管、4
‑
出油管、5
‑
胶帽。
具体实施方式
16.一种用于绝缘油的一次性采样袋，包括采样袋1、进油管2、气压管3、出油管4和胶帽5，所述采样袋1的上部设置有进油管2和气压管3，采样袋1的下部设置有出油管4，采样袋1的内部分别与进油管2、气压管3以及出油管4 连通；所述进油管2、气压管3以及出油管4的自由端管口处均套装胶帽5。
17.所述采样袋1为聚氯乙烯袋，采样袋1的密封耐压值不小于0.5pa。
18.所述采样袋1的上部设置有悬挂固定采样袋1的悬挂带。
19.所述采样袋1的外表面上设置有显示容积的刻度线。
20.所述进油管2的自由端管口外壁与取样用的三通阀出油口内壁配合连接。
21.所述出油管4的自由端管口外壁与绝缘油测试设备的进样口内壁配合连接。
22.一种用于绝缘油的一次性采样袋各优势验证：
23.1.为了验证采用采样袋取样后试验数据的相对误差，小组成员选取易受清洁度影响的色谱试验项目进行对照试验检测。厂家专用仪器配制出已知油中溶解气体数值的绝缘油样称为标准样，分别使用采样袋和取样瓶盛装同一绝缘油样，在其他试验条件不变的情况下进行色谱试验，考察数据的相对误差(β＝| 测量值
‑
真实值|/真实值*100％)。统计结果如下：
24.采样袋结构方案论证表
[0025][0026]
通过与配置的标准样进行数据对比，可以看到取样瓶相对误差β1为5％以下，而采样袋相对误差β2能控制在3％以下，充分证明使用采样袋材质清洁度高，对油样自身性质无影响，试验数据准确度更高。
[0027]
2.实施效果检验
[0028]
(1)检验密封性
[0029]
小组成员在试验室对装置进行整体组装，并进行密封性的测试，取整个连接部分最小允许压力为测试压力，即0.5pa。我们随机选取10个采样袋，充入 0.5mpa的空气，使用气体压力表定期检查压力变化情况，结果如下表所示：
[0030]
密封性检测结果统计表
[0031][0032][0033]
结果显示，10天内，10个采样袋无漏气情况发生，密封性100％。
[0034]
(2)检验有效期
[0035]
通过与厂家确认，同时调研市场上现有相同材质袋子，采样袋在避光防潮的情况下密封保存，保质期24个月，大于目标值12个月。为了实际验证采样袋的密封性的有效期能否达到12个月，小组再次选取10个采样袋进行加速老化试验，模拟并强化自然环境对采样袋的破坏作用。
[0036]
已知采样袋长期存储地点在室内，因此采样袋日常使用环境设定为 20℃,30％rh，计划将其置于50℃，60％rh高温高湿条件下进行加速老化试验。为准确获得采样袋在可控的试验环境中测试时间为多久相当于在实际条件下使用1年，小组成员选取hallberg
‑
peck模型进行计算：
[0037]
t
测
＝t
目
/af＝t
目
/(rh
t
/rh
u
)3·
exp{(e
a
/k)
·
[(1/t
u
)
‑
(1/t
t
)]}
[0038]
其中：t
测
为测试时长，单位为h；t
目
为目标使用寿命，单位为h；af为加速因子；e
a
是析出故障的耗费能量，为1.0ev；k为玻尔兹曼常数，为8.617385
ꢀ×
10
‑
5；t
u
是使用条件下(非加速条件下)绝对温度值，单位为k；t
t
是测试条件下(加速条件下)的绝对温度值，单位为k；rh
u
是使用条件下(非加速状态下)的相对湿度值，用百分数表示；rh
t
是测试条件下(加速状态下)的相对湿度值，用百分数表示。
[0039]
这里t
目
＝24h*365＝8760h，t
u
＝273+20＝293k，t
t
＝273+50＝333k，rh
u
＝30％， rh
t
＝60％，最终计算得t
测
＝9.4h。
[0040]
9.4h的加速老化试验完成后，小组成员再次验证这10个老化后的采样袋密封性，依然能够实现密封性达到100％，证明采样袋密封性有效期至少为12个月，可以实现集中放置在各变电站，一年时间内满足随时取油样试验的需要，解决了取样瓶储存时间限制难题。
[0041]
3.效益分析
[0042]
本次活动成本:
[0043]
绝缘油采样袋＝材料费用+制作费用
[0044]
总费用＝198+230＝428(元)
[0045]
(1)经济效益
[0046]
经统计得出，小组每年需要取油样约2000余个，自2019年8月份开始试用绝缘油采样袋，小组共计使用采样袋783个。采样袋前期制作成本较高，后期批量生产时，单个采样袋每个0.4元。小组原有绝缘油取样瓶300个，使用过程中存在破损、报废等情况，每年需更新60个取样瓶。
[0047]
改用绝缘油采样袋后(8到12月份)制作采样袋成本约为783
×ꢀ
0.4+428＝954.2元
[0048]
使用绝缘油取样瓶(8到12月份)重新购置成本约为30
×
17.45＝523.5元清洗取样瓶清洗剂(8到12月份)成本为3
×
26＝78元
[0049]
绝缘油取样瓶(8到12月份)总计成本消耗＝523.5+78＝601.5元。
[0050]
相比之前每年购置新添绝缘油取样瓶，使用绝缘油采样袋虽然是一次性消耗品，但相比使用原有取样瓶成本相差不多，而且后续生产仅需按照每个0.4 元向厂家购置即可。虽然经济效益收益不大，但节约的时间成本，节省的试验人员的人工劳动成本确实难以计算的。
[0051]
(2)社会效益
[0052]
小组活动后，绝缘油分析试验全过程用时大幅缩减，省去了取油准备环节，大大提高试验工作效率，对被试设备更加及时高效出具诊断结果，方便故障设备下一步检修处理工作开展。
[0053]
同时，小组成员改绝缘油取样瓶为采样袋，批量生产放置在各变电站，方便及时取油样的同时也充分保障了油样的清洁，排除油样外界环境干扰。在试验技能方面准确规范性得到极大提高，能够为公司设备状态检修提供更准确可靠的参考依据。
[0054]
小组成员还将本次课题上报，经上级部门认定，本次成果的准确性和安全性符合相关规定，为以后的工作中投入使用，推广应用提供了有力支撑。
[0055]
4.制定巩固措施
[0056]
小组将2019年11月、12月作为活动巩固期，在这段期间绝缘油分析试验全过程所用时间情况，结果如下表所示:
[0057]
2019年11、12月所做试验各变电站分析试验全过程所用时间
[0058]
变电站长春超强农安九台浦东平泉中国台北试验全过程用时(min)1091211561479786103
[0059]
从此可以看到，各变电站单组油样分析试验全过程所需时间最长为156min，均降低至230分钟以下，满足公司要求。有效解决取油准备时间过长导致绝缘油试验全过程用时长的难题。
[0060]
通过小组成员的努力，利用研制绝缘油采样袋的方式，替代原有玻璃取样瓶，解放人力提高工作效率的同时，保证了试验油样的清洁，试验数值更加准确、高效。保证了化验专业绝缘油检测技术监督手段的可靠性。该采样袋实用性强，性价比高，适合在电力系统化验行业中推广应用。