[发明专利]一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置

说明书

技术领域

本发明属于智能变电站在线监测领域，本发明提供了一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置，利用真空脱气原理，可实现对变压器绝缘油中溶解气体的有效分离。

背景技术

电力变压器是变电站内最重要的设备之一，变压器绝缘故障往往会带来巨大的经济损失。在传统变电站中，一般通过预防性试验来判断变压器的绝缘状态，定期执行的预防性试验同时存在检修过度和检修不足的问题，已不适应规模日益扩大的电网规模。在智能变电站中，通过在线监测装置可实时反映变压器的绝缘状态，根据变压器的绝缘状态可实现状态检修，避免定期检修带来的诸多弊端。

作为变压器绝缘故障早期预警最有效的手段，变压器油中溶解气体在线分析装置已成功避免多次重大事故的发生。通过对变压器绝缘油中的H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO2等七种气体含量的测量和分析，可以根据已有经验对变压器绝缘状态做出有效推断。在变压器油中溶解气体在线分析中大量应用的色谱法可实现七种特征气体的测量，但其具有消耗载气、传感器和色谱柱易老化的缺点。光声光谱利用特征气体的固有物理红外特性，可实现对特征气体的大范围精确测量，且无需载气等耗材。

在光声光谱原理的油中溶解气体分析装置中，脱气原理分为顶空脱气、真空脱气和高分子渗透膜脱气。顶空脱气原理脱气率低，其中正压顶空还存在将气泡吹入变压器的风险；高分子渗透膜脱气平衡时间较长，膜片易损坏；真空脱气脱气率高，平衡时间较短，本专利涉及的脱气装置即为真空脱气原理。

中国专利申请号201310124234.2的专利记载了一种脱气装置原理，该脱气装置应用于有载气的气相色谱装置，不适用与光声光谱原理装置，且不具备双向安全回油功能。

发明内容

为解决变压器油中溶解气体分析中的油气分离难题，本发明提出了一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置。本发明具体采用以下技术方案。

一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置，包括一油缸1、两油室2和3、一气室4、一光声腔5、一气缸6，以及多个电磁阀S1～S9；其特征在于：

所述油室一2下端一侧的油孔通过第一电磁阀S1与变压器油箱连接，另一侧油孔通过第二电磁阀S2与油缸1连接；

所述油室二3下端一侧的油孔通过第三电磁阀S3与油缸1连接，另一侧油孔通过第四电磁阀S4与变压器油箱连接；

所述气室4下端一侧的开孔通过第五电磁阀S5与油室一2的上端连接，另一侧开孔通过第六电磁阀S6与油室二3的上端连接；

所述光声腔5的进气孔通过第七电磁阀S7与气室4的上端连接，出气孔通过第八电磁阀S8与气缸6连接；

所述气缸)还与第九电磁阀S9连接，形成装置的排气口。

本发明还可以进一步优选以下技术方案。

光声腔通过第七电磁阀S7和第八电磁阀S8串联在气室和气缸之间，脱气过程中光声腔作为特征气体收集腔室的一部分。

油室一、油室二结构相同，均由上端盖、侧壁、下端盖构成，在下端盖上安装有液位传感器，液位传感器高出下端盖内表面，在液位传感器两侧各有一个油孔，两油孔结构位置对称，油孔直径2mm，具备90度转弯，开口向上。

油室一2及与其相连接的第一电磁阀S1、第二电磁阀S2，和油室二3及与其相连接的第三电磁阀S3、第四电磁阀S4对称布置在油缸1两侧，脱气过程中既可以通过油室一2进行回油，又可以通过油室二3进行回油，装置具备双向回油结构。

本发明具有以下有益技术效果：

1、本发明的脱气装置适用于光声光谱原理油中溶解气体分析设备，采用真空原理完成脱气。光声腔作为特征气体收集腔室的一部分，在取油量相同条件下，可使用体积较小的气室，减小装置的体积、降低装置的成本。光声腔采用串联结构，通过电磁阀S7和S8的状态以及气缸活塞位置的配合，在脱气过程中可实现特征气体收集腔室体积的多种变化，从而实现特征气体的多种分配系数，有利于提高特征气体从低浓度到高浓度全量程分析的精度。

2、本发明的脱气装置具备双向回油功能，通过定期变换回油方向，能够实现对脱气装置油管路的清洗，避免管路卡塞，避免微小杂质沉积并进入油缸，从而大大提高油缸寿命。

附图说明

图1是本发明脱气装置结构示意图；

图2为本发明脱气装置中的油室结构图。

图3为本发明脱气装置中的光声腔结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细介绍。