[发明专利]测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置及方法

说明书

本发明提供一种测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置及方法，其中装置包括平衡室、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，平衡室为一个密封的腔室，活塞设置在所述平衡室内，将平衡室分为相互隔离的上下两部分；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；进油系统、排出系统和进气系统分别与平衡室连通；压力传感器安装于平衡室的顶部，通过压力传感器测量平衡室的内部气压。本发明可计算出配制温度及平衡压力下各挥发性气体在油中的分配系数，解决了不同压力状态下挥发性气体在油中的分配系数测定的问题。并且本发明无需人工操作，测试准确率高。

技术领域

本发明涉及挥发性气体在液体中溶解分析领域，特别涉及一种测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置及方法。

背景技术

对于油浸式高压电气设备，油中溶解气体气相色谱分析是目前判断设备运行状态最为快捷和准确的检测手段，也是电力系统状态检修中最为重要的带电检测项目之一。在正常情况下，充油电气设备内的绝缘油及有机绝缘材料，在过热或电的作用下逐渐老化和分解，产生少量低分子烃类气体和一氧化碳及二氧化碳气体，这些气体部分溶解于油中。当充油电气设备内部存在潜伏性过热和放电性故障时，就会加快这些气体的产生速度，随着故障的发展，分解出的气体形成气泡在油中对流、扩散，不断溶解在油中。故障气体的组成及含量与故障类型和故障严重程度关系密切。因此，在变压器运行过程中，定期做油的色谱分析，可准确检测绝缘油中各故障气体组分及含量，从而根据检测结果正确判断设备运行状态、制定设备检修策略。

根据我国现有对矿物绝缘油油中溶解气体含量检测标准GB/T17623中计算公式可知，油中溶解气体的分配系数K值是准确计算气体浓度的关键技术参数，测试结果的准确性主要取决于K值的准确性。国标只给出了国产绝缘油在50℃下及进口绝缘油在70℃下的K值。实际上，即使都是国产油，但如果产地不同，其气体的分配系数也是不同的，特别是对牌号或油种不明的油样，其溶解气体的分配系数不能确定，也需要测定K值。国标提供了测定分配系数K值的二次溶解平衡测定法，即在50℃、101.3kPa的情况下使用玻璃注射器振荡后进行色谱分析，该装置无法对不同压力状态下的绝缘油进行分配系数K值的测定，且每次注入的绝缘油和气体体积都是人工操作，误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置及方法，可以解决现有技术中无法对不同压力状态下的绝缘油进行分配系数K值的测定，且人工操作误差大的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种测定绝缘油中溶解气体分配系数的装置，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。