[发明专利]测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置及方法

权利要求书

1.测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，包括：平衡室、活塞、电驱动活塞加压系统、进油系统、排出系统、进气系统和压力传感器，所述平衡室为一个密封的腔室，所述活塞设置在所述平衡室内，将所述平衡室分为相互隔离的上下两部分；所述活塞在电驱动活塞加压系统的驱动下沿着平衡室上下移动；所述进油系统、排出系统和进气系统分别与平衡室连通；所述压力传感器安装于所述平衡室的顶部，通过所述压力传感器测量所述平衡室的内部气压。

2.根据权利要求1所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述进油系统包括依次通过管道连接的齿轮油泵、液体流量计和第一二通电磁阀，待测绝缘油依次经过所述齿轮油泵、所述液体流量计和所述第一二通电磁阀进入所述平衡室，所述液体流量计用于计量进入所述平衡室的绝缘油的体积。

3.根据权利要求1所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述进气系统包括依次通过管道连接的平衡钢瓶、气体流量计、第二二通电磁阀和三通电磁阀；所述平衡钢瓶中存储有平衡气体，所述平衡气体依次经过所述气体流量计、所述第二二通电磁阀和所述三通电磁阀后进入所述平衡室，所述气体流量计用于计量进入平衡室的气体体积。

4.根据权利要求3所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述排出系统和所述进气系统共用三通电磁阀；所述排出系统还包括观察窗，所述观察窗通过管道与三通电磁阀连接；每次测试完成后，平衡室内的气体通过三通电磁阀和观察窗排出平衡室。

5.根据权利要求3所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述平衡室顶部设置有进气/排出口，所述进气/排出口通过管道与所述三通电磁阀连接。

6.根据权利要求2所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述平衡室顶部设置有进油口，所述进油口通过管道与所述第一二通电磁阀连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，其特征在于，所述平衡室外壁包裹有加热装置，并设有保温材料。

8.测定绝缘油中溶解气体分配系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、对平衡室进行加热至设定的温度值；

步骤S2、设置三通电磁阀，使排出系统的管道开通，启动电驱动活塞加压系统驱动平衡室内的活塞向上运动至平衡室顶部停止，关闭排出系统的管道；

步骤S3、设定进入平衡室的绝缘油体积，打开进油系统的二通电磁阀向平衡室注入平衡油，同时启动电驱动活塞加压系统使活塞向下移动至平衡室底部；通过液体流量计计量注入的平衡油体积，当注入的平衡油体积达到设定值时，关闭进油系统的二通电磁阀；

步骤S4、设定需加入的平衡气体体积，打开进气系统的二通电磁阀，开通进气系统的管道，向平衡室内充气直至设定的气体体积后关闭进气系统的二通电磁阀；

步骤S5、静置一段设定的时间，使绝缘油和平衡气体气达到平衡状态；

步骤S6、启动电驱动活塞加压系统向上推动活塞，同时设置三通电磁阀使排出系统管道开通，将平衡室内绝缘油上方的平衡气体全部排出，抽取排出的气样进行色谱分析；

步骤S7、重复步骤S4至步骤S6若干次，取最近两次色谱分析结果进行计算，得出挥发性物质在绝缘油中的分配系数K。

9.根据权利要求8所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的方法，其特征在于，所述分配系数K的计算公式为：

其中：

K_i表示i组分的分配系数；

C_n表示第n次抽取的排出气样中i组分的浓度，由步骤S6的色谱分析得出，单位：μL/L；

C_(n-1)表示第n-1次抽取的排出气样中i组分的浓度，单位：μL/L；

V_L表示液相体积，单位：mL；

V_g表示气相体积，单位：mL。

10.根据权利要求8所述的测定绝缘油中溶解气体分配系数的方法，其特征在于，所述步骤S6中，通过安装在排出系统管道的观察窗观察平衡室内绝缘油上方的平衡气体是否全部排出，待发现有绝缘油出现在观察窗时，停止电驱动活塞加压系统。