本發(fā)明涉及電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配置配制及其操作方法。
背景技術(shù)：
大型電力變壓器在電力系統(tǒng)中起著連接不同電壓等級(jí)電網(wǎng)的樞紐作用，其運(yùn)行可靠性與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定及安全緊密相關(guān)。目前，110KV以上等級(jí)的電力變壓器仍以油浸式變壓器為主，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生熱故障或者放電性故障或者油、紙老化時(shí)均會(huì)產(chǎn)生各種微量氣體。變壓器油中溶解的各種氣體成分的相對(duì)數(shù)量和形成速度與故障點(diǎn)的能量釋放形式及故障類型有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)各種氣體成分含量多少可以進(jìn)一步判斷設(shè)備內(nèi)部是否存在異常，進(jìn)而推斷故障類型及故障能量等，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。
傳統(tǒng)取樣檢測(cè)對(duì)于在2次定期取樣周期間發(fā)生的突發(fā)性故障或因此而產(chǎn)生的積累性故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能因色譜監(jiān)督不到位造成變壓器事故，難以充分發(fā)揮其檢測(cè)靈敏的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外致力于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和裝置的研制，通過(guò)在線色譜監(jiān)測(cè)裝置對(duì)變壓器油進(jìn)行連續(xù)或?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)，能夠隨時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，判斷其運(yùn)行是否正常，診斷設(shè)備內(nèi)部存在的故障性質(zhì)、類型、部位和嚴(yán)重程度并預(yù)測(cè)故障的發(fā)展趨勢(shì)。隨著對(duì)電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修工作的推廣，今后對(duì)于大型變壓器的狀態(tài)檢修,會(huì)依靠在線色譜儀這一可靠的輔助技術(shù)手段。
以色譜分離技術(shù)為基本原理的在線監(jiān)測(cè)裝置在20世紀(jì)80年代初已在國(guó)外一些電力工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家研制成功并投人使用。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外色譜技術(shù)的發(fā)展，已研制出可檢測(cè)H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等7種組分含量的色譜在線監(jiān)測(cè)裝置。但由于在線色譜儀本身或其他因素的影響，可能造成在線色譜儀出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果偏差或數(shù)據(jù)不靈敏等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)相關(guān)報(bào)道顯示因在線色譜取樣設(shè)計(jì)、油路污堵或滲油、油氣分離方式、譜圖計(jì)算等問(wèn)題產(chǎn)生在線色譜準(zhǔn)確性較差或靈敏度較低等情況。因此需掌握本地區(qū)在線色譜裝置設(shè)備質(zhì)量及運(yùn)行中存在的問(wèn)題，規(guī)范在線裝置選用、驗(yàn)收，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢測(cè)運(yùn)行中設(shè)備，確保在線監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)揮應(yīng)有作用。
對(duì)運(yùn)行中的在線色譜儀使用一組或多組濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體,檢測(cè)在線色譜儀的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn) 氣體的差異性,從而實(shí)現(xiàn)在線色譜儀的校準(zhǔn)工作,這與計(jì)量部門(mén)檢定實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的色譜儀所用方法雷同。不同廠家的在線色譜儀,由于分析原理和分析過(guò)程的差異性,導(dǎo)致了檢測(cè)結(jié)果的差別,其使用的色譜組分檢測(cè)器差別不大,數(shù)據(jù)偏差主要集中在油樣脫氣處理方式方面。因此,僅靠標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)在線色譜儀進(jìn)行校準(zhǔn)工作時(shí),只是校準(zhǔn)了設(shè)備的檢測(cè)器,而沒(méi)有兼顧到設(shè)備脫氣方面的整個(gè)過(guò)程,從而導(dǎo)致校準(zhǔn)工作失效。解決這一問(wèn)題的途徑是利用溶解有變壓器標(biāo)準(zhǔn)氣體的標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定在線色譜裝置。
現(xiàn)有的配制變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣的方法為針筒配制法：先用N2吹洗制備空白油，再利用定量針筒抽入定量的標(biāo)準(zhǔn)油以及混合氣體，通過(guò)振蕩器振蕩使油氣進(jìn)行混合，平衡后排出多余的氣體，而后分析計(jì)算所得油中樣品的濃度，從而得到標(biāo)準(zhǔn)油樣。這樣配制方法缺點(diǎn)是每次得到的劑量小而且存放期短，只能現(xiàn)配現(xiàn)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需要，本發(fā)明提供了一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置及其操作方法。
第一方面，變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置的技術(shù)方案是：
所述裝置包括儲(chǔ)氣罐、油杯、密閉缸體和循環(huán)回路；
所述密閉氣缸的出口通過(guò)出油閥、循環(huán)泵和進(jìn)油閥連接到密閉缸體的入口形成循環(huán)回路；
所述油杯的通過(guò)三通閥與儲(chǔ)氣罐連接，通過(guò)液體流量泵接入循環(huán)回路中，另一端設(shè)有排氣閥和溫度表；該油杯用于儲(chǔ)存空白油樣；
所述儲(chǔ)氣罐，用于儲(chǔ)存變壓器故障特征氣體；
所述密閉缸體上設(shè)置有抽真空口、氣源口、取樣口、進(jìn)油口和出油口；該密閉缸體通過(guò)循環(huán)泵控制變壓器油樣充分混合，得到變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。
優(yōu)選的，
所述抽真空口通過(guò)抽真空閥與真空泵連接；
所述氣源口通過(guò)氣源閥與儲(chǔ)存惰性氣體的氣罐連接；
所述取樣口包括第一取樣口、第二取樣口和第三取樣口，所述第一取樣口、第二取樣口和第三取樣口分別與第一取樣閥、第二取樣閥和第三取樣閥連接，用于抽取所述變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣；
所述進(jìn)油口與所述進(jìn)油閥連接，出油口與所述出油閥連接。
優(yōu)選的，
所述惰性氣體采用氬氣。
優(yōu)選的，
所述油杯和密閉缸體由不銹鋼材料制成；
所述循環(huán)泵包括柱塞泵和可控速電機(jī)。
優(yōu)選的，所述油杯和儲(chǔ)氣罐的數(shù)量均為七，所述七個(gè)儲(chǔ)氣罐中分別儲(chǔ)存氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔；每一油杯都通過(guò)一個(gè)三通閥與一個(gè)儲(chǔ)氣罐連接。
第二方面，變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置的操作方法的技術(shù)方案是：
步驟1：配制變壓器故障特征氣體的飽和油樣；
步驟2：配制變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣；
步驟3：抽取所述變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。
優(yōu)選的，所述步驟1中打開(kāi)油杯的三通閥，將變壓器故障特征氣體緩慢鼓泡充入到該油杯中的空白油樣，直至達(dá)到飽和狀態(tài)關(guān)閉所述三通閥；
優(yōu)選的，所述步驟2中配制變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣包括：
打開(kāi)抽真空閥和真空泵，將密閉缸體抽真空后關(guān)閉抽真空閥和真空泵；
打開(kāi)進(jìn)油閥，向所述密閉缸體內(nèi)注入預(yù)置容量的空白油樣；
打開(kāi)出油閥和循環(huán)泵，所述步驟1中配制好的變壓器故障特征氣體的飽和油樣流入循環(huán)回路，與密閉缸體的空白油樣混合，得到變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣；
優(yōu)選的，所述步驟3中抽取變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣包括：
打開(kāi)氣源閥，向密閉缸體中注入氬氣；
依次打開(kāi)第一取樣閥、第二取樣閥和第三取樣閥，抽取預(yù)置容量的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣；
測(cè)試從不同取樣口抽取的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣中變壓器故障特征氣體的濃度，校驗(yàn)所述變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣的準(zhǔn)確度。
與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)異效果是：
1、本發(fā)明技術(shù)方案中，采用液體流量泵自動(dòng)精密控制油樣輸出，不僅解決了人工操作誤差較大的問(wèn)題，也可以在保障精度的條件下合理控制制作成本；
2、本發(fā)明技術(shù)方案中，采用各單一故障特征氣體組分飽和油樣分別與循環(huán)回路中的空白油樣充分混合，可以徹底解決油和氣體充分混合難度大、精度低的問(wèn)題；
3、本發(fā)明提供的一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置，其裝置制作難度和變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制難度相對(duì)容易，可以一次性得到較大量的溶解有已知?dú)怏w濃度的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣，且可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存；
4、本發(fā)明提供的一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置，配制出的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣可以對(duì)在線色譜性能包括數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、最小檢測(cè)濃度、裝置的標(biāo)定方式等進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，對(duì)運(yùn)行匯總的在線檢測(cè)裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)并且根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行消缺，提高電網(wǎng)在線檢測(cè)裝置的質(zhì)量，保證在線裝置運(yùn)行可靠性及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1：本發(fā)明實(shí)施例中一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1：儲(chǔ)氣罐；2：油杯；3：密閉缸體；4：排氣閥；5：溫度表；6：三通閥；7：液體流量泵；8：循環(huán)泵；9：出油閥；10：進(jìn)油閥；11：抽真空閥；12：氣源閥；13：第一取樣閥；14：第二取樣閥；15：第三取樣閥。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
本發(fā)明提供的一種變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置的實(shí)施例如圖1所示，具體為：
該裝置包括儲(chǔ)氣罐1、油杯2、密閉缸體3和循環(huán)回路。其中，
密閉氣缸3的出口通過(guò)出油閥、循環(huán)泵8和進(jìn)油閥連接到密閉缸體3的入口形成循環(huán)回路。
油杯2的通過(guò)三通閥6與儲(chǔ)氣罐1連接，通過(guò)液體流量泵7接入循環(huán)回路中，另一端設(shè)有排氣閥4和溫度表5；該油杯2用于儲(chǔ)存空白油樣。本實(shí)施例中油杯由不銹鋼材料制成，每一油杯都通過(guò)一個(gè)三通閥與一個(gè)儲(chǔ)氣罐連接。
儲(chǔ)氣罐1，用于儲(chǔ)存變壓器故障特征氣體。
密閉缸體3上設(shè)置有抽真空口、氣源口、取樣口、進(jìn)油口和出油口；該密閉缸體3通過(guò)循環(huán)泵8控制變壓器油樣充分混合，得到變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。本實(shí)施例中密閉缸體由不銹鋼材料制成，循環(huán)泵包括柱塞泵和可控速電機(jī)。
本實(shí)施例中：
①：抽真空口通過(guò)抽真空閥11與真空泵連接，用于對(duì)密閉缸體3進(jìn)行抽真空。
②：氣源口通過(guò)氣源閥12與儲(chǔ)存惰性氣體的氣罐連接，用于取樣變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣時(shí)向密 閉缸體內(nèi)注入惰性氣體。本實(shí)施例中惰性氣體采用氬氣。
③：取樣口包括第一取樣口、第二取樣口和第三取樣口，第一取樣口、第二取樣口和第三取樣口分別與第一取樣閥13、第二取樣閥14和第三取樣閥15連接，用于抽取變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。
④：進(jìn)油口與進(jìn)油閥10連接，出油口與出油閥9連接。
本實(shí)施例中如圖1所示油杯和儲(chǔ)氣罐的數(shù)量均為七，儲(chǔ)氣罐中分別儲(chǔ)存氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔。
本發(fā)明中上述變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣配制裝置的操作方法的具體步驟為：
1、配制變壓器故障特征氣體的飽和油樣。
打開(kāi)油杯2的三通閥6，將變壓器故障特征氣體緩慢鼓泡充入到該油杯2中的空白油樣，直至達(dá)到飽和狀態(tài)關(guān)閉三通閥6。
如圖1所示首先設(shè)定油杯2的溫度，開(kāi)啟三通閥6，將儲(chǔ)氣罐1中的氫氣緩慢鼓泡充入到油杯2的空白油樣中，直至達(dá)到該溫度下氫氣在油中的飽和狀態(tài)，配制出氫氣的飽和油樣。采用相同的方法依次配置一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔的飽和油樣。
2、配制變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。
(1)打開(kāi)抽真空閥11和真空泵，將密閉缸體3抽真空后關(guān)閉抽真空閥11和真空泵；
(2)打開(kāi)進(jìn)油閥10，向密閉缸體3內(nèi)注入預(yù)置容量的空白油樣；
(2)打開(kāi)出油閥9和循環(huán)泵8，將配制好的變壓器故障特征氣體的飽和油樣流入循環(huán)回路，與密閉缸體3的空白油樣混合，得到變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。如圖1所示，本實(shí)施例中根據(jù)所需不同故障特征氣體的濃度要求，各個(gè)飽和油樣經(jīng)過(guò)其液體流量泵7逐一流入循環(huán)回路中進(jìn)行體積配比并于空白油樣混合，從而配制出溶解所需氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)油樣，并于密閉缸體7中進(jìn)行保存。
3、抽取變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣。
(1)打開(kāi)氣源閥12，向密閉缸體3中注入氬氣；
(2)依次打開(kāi)第一取樣閥13、第二取樣閥14和第三取樣閥15，抽取預(yù)置容量的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣；
(3)測(cè)試從不同取樣口抽取的變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣中變壓器故障特征氣體的濃度，校驗(yàn)變壓器標(biāo)準(zhǔn)油樣的準(zhǔn)確度和均一性。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。 基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域譜通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。