一种高效复合脱气在线油色谱监测装置的制作方法

本发明涉及变压器油色谱，具体涉及一种高效复合脱气在线油色谱监测装置。

背景技术：

1、变压器油色谱在线监测装置是一种实时监测变压器油中溶解气体含量的监测装置，通过油中溶解气体含量的变化情况可判断变压器运行健康状态，因此变压器油色谱在线监测装置检测油中溶解气体含量的准确性至关重要。影响油色谱在线监测装置检测变压器油中溶解气体在线监测装置准确性的因素主要是将变压器油中组分气体(ch4、c2h4、c2h6、c2h2、h2、co、co2)脱出的效率不高。

技术实现思路

1、为了提高脱气效率，本发明结合现场实际工作需求，提出了一种高效复合脱气方法的油色谱在线监测装置，可以提高脱气效率。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，包括：

4、脱气单元，通过设定的脱气模型进行脱气，通过所述脱气模型能够控制变压器油中的溶解气体达到预定脱气效率；

5、计量单元，与所述脱气单元的输出端连接，用于测量所述脱气单元输出的从变压器油中的溶解气体脱出的脱气气体的体积；

6、测试单元，与所述计量单元的输出端连接，用于通过物理化学手段将各所述脱气气体进行反应；

7、数据采集及处理单元，与所述测试单元的输出端连接，用于分析各所述脱气气体的成分比例。

8、作为优化，所述脱气单元包括：

9、脱气缸，所述脱气缸设有封闭的内腔，所述内腔的一侧设有供气体渗透的渗透膜，所述渗透膜将所述内腔分隔成了脱气气室和排气室，所述排气室的侧壁设有输出管路，所述排气室通过所述输出管路与所述计量单元连接，所述排气室与所述输出管路连通，所述输出管路上设有真空泵和真空压力表；

10、进油管路，通过三通阀与循环管路连接，所述循环管路的两端分别设置在所述脱气气室的上下侧壁上，且所述循环管路与所述脱气气室连通，所述循环管路上设有循环泵。

11、作为优化，所述脱气气室的外侧壁设有超声波振荡模块和加热模块，所述超声波振荡模块和加热模块一体设置。

12、作为优化，所述计量单元包括计量管和输气管，所述计量管的输入端与所述输出管路连接，所述计量管的输出端通过输气管连接测试单元。

13、作为优化，所述测试单元包括第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器，所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输入端分别与所述输气管连接，所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输出端分别与所述数据采集及处理单元电连接。

14、作为优化，所述数据采集及处理单元包括数据采集器、数据存储模块和数据处理模块，所述数据采集器分别采集所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输出数据，所述数据处理模块与所述数据采集器的输出端连接，用于分析所述输出数据中各所述脱气气体的比例得到所述脱气气体的分析数据，所述数据存储模块分别与所述数据处理模块和数据采集器连接，用于存储所述输出数据以及分析数据。

15、作为优化，所述脱气模型具体为：

16、

17、其中，ci为从变压器油的溶解气体中进行脱气得到的脱气气体的体积，ci0为脱气气室中气体的起始浓度，单位为μl/l；c′i为变压器油中溶解气体中的气体浓度；h为渗透膜的渗透率，单位为cm·ml/(cm2·s·pa)；a为渗透膜的面积；t为变压器油中溶解气体的析出时间；d为渗透膜的厚度，v为脱气气室的容积；ki为变压器油中各溶解气体i的平衡常数。

18、作为优化，所述变压器油中溶解气体的析出时间t的具体公式为：

19、其中，h为脱气气室的振荡频率，t为脱气气室的振荡温度，p为抽气压的压强,单位kpa。

20、作为优化，所述振荡温度为20℃或50℃。

21、作为优化，所述振荡频率为30khz。

22、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

23、本发明通过设计脱气模型，根据该脱气模型设计具体参数，可以在短时内快速脱出变压器油中ch4、c2h4、c2h6、c2h2、h2、co、co2组分气体，可以提高变压器油中ch4、c2h4、c2h6、c2h2、h2、co、co2组分气体的脱气效率，在提高脱气效率的前提下通过后续的计量单元、测试单元、数据采集及处理单元对脱出的气体进行成分分析，能够更加精准地分析出脱气气体中的气体组成比例。

技术特征：

1.一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述脱气单元包括：

3.根据权利要求2所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述脱气气室的外侧壁设有超声波振荡模块和加热模块，所述超声波振荡模块和加热模块一体设置。

4.根据权利要求2所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述计量单元包括计量管和输气管，所述计量管的输入端与所述输出管路连接，所述计量管的输出端通过输气管连接测试单元。

5.根据权利要求4所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述测试单元包括第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器，所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输入端分别与所述输气管连接，所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输出端分别与所述数据采集及处理单元电连接。

6.根据权利要求5所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述数据采集及处理单元包括数据采集器、数据存储模块和数据处理模块，所述数据采集器分别采集所述第一微热导检测器、第二微热导检测器、第一氢焰检测器和第二氢焰检测器的输出数据，所述数据处理模块与所述数据采集器的输出端连接，用于分析所述输出数据中各所述脱气气体的比例得到所述脱气气体的分析数据，所述数据存储模块分别与所述数据处理模块和数据采集器连接，用于存储所述输出数据以及分析数据。

7.根据权利要求5所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述脱气模型具体为：

8.根据权利要求7所述的一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，其特征在于，所述变压器油中溶解气体的析出时间t的具体公式为：

9.根据权利要求7所述的一种变压器油中溶解气体脱气方法，其特征在于，所述振荡温度为20℃或50℃。

10.根据权利要求8所述的一种变压器油中溶解气体脱气方法，其特征在于，所述振荡频率为30khz。

技术总结
本发明涉及变压器油色谱技术领域，具体涉及一种高效复合脱气在线油色谱监测装置，包括：脱气单元，通过设定的脱气模型进行脱气，通过所述脱气模型能够控制变压器油中的溶解气体达到预定脱气效率；计量单元，与所述脱气单元的输出端连接，用于测量所述脱气单元输出的从变压器油中的溶解气体脱出的脱气气体的体积；测试单元，与所述计量单元的输出端连接，用于通过物理化学手段将各所述脱气气体进行反应；数据采集及处理单元，与所述测试单元的输出端连接，用于分析各所述脱气气体的成分比例。本发明在提高脱气效率的前提下通过后续的计量单元、测试单元、数据采集及处理单元对脱出的气体进行成分分析，更加精准地分析出脱气气体中的气体组成比例。

技术研发人员：王杰,兰新生,陈少卿,耿植,夏亚龙,胡仕红
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15