[发明专利]一种无真空泵的绝缘油中气体在线分离系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气设备在线监测装置，特别涉及一种适用于变压器油中溶解气体在线检测系统中的在线油气分离装置。

背景技术

电力变压器是电力系统的枢纽设备，其可靠性直接关系到电力系统的安全与稳定。因此需要对电力变压器的运行状态进行检测。目前通过油中溶解气体分析（即Dissolved Gas Analysis，DGA）能够在无需停电的情况下对变压器的状态进行检测和诊断，是世界公认的监测变压器早期故障、预防灾难性事故最好的方法。在变压器溶解气体分析过程中，提取油样品中的气体是最重要的环节。目前主要有真空脱气法、载气脱气法、溶解平衡法以及膜脱气法等。

专利CN102527094A中提到采用密封腔体以及安装在密封腔体内的高分子微孔毛细管的方式脱气。其缺点是脱气速度较慢，且对不同气体组分脱出速率不同，影响测量。类似的还有专利CN200520070133.2。专利US4112737提到类似的使用隔膜管的气体提取设备。

专利CN200410069203.2中提到采用基于静态顶空原理的变压器油中溶解气体在线采样方法，通过一个直接插入油中的探头采集油中溶解气体，其缺点是需靠油循环过程气体自然溢出到空白气体中，脱气效率低且油循环情况对脱气过程影响很大，另外，对于油中溶解气体含量少的场合脱气效率较差。专利US5659126公开了类似方法，但具体结构及实现方法不同。

专利CN200920231084.4中提到一种全自动真空脱气装置，其缺点是采用了真空泵，真空传感器等元件，增加了成本降低了可靠性。

专利CN201220202906.8中提到采用磁驱动搅拌器搅拌绝缘油来脱出气体的方法。由于其油循环及油气分离采用同一通路，在有循环过程中脱出的气体将影响测量结果。所述专利中油脱气后脱气装置内会有大量残余油及气体，对下次测量结果有较大影响，此外脱气过程使用多个油泵，成本高、控制复杂。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种无真空泵的绝缘油中气体在线分离系统。本发明具有较高的脱气速率，还可以降低在线脱气系统成本，同时降低上次脱气过程对下次测量的影响。提高了检测精度。

本发明绝缘油中气体在线分离系统包括：油循环模块、脱气模块和气体循环模块三个部分。所述油循环模块通过进油管、回油管与脱气模块相连，脱气模块通过第一气体管路、第二气体管路与气体循环模块相连。所述的油循环模块通过油路管道和电力绝缘设备连通。

本发明的工作过程分为四个过程：一为吹扫，二为进油样，三为脱气，四为回油。吹扫主要由气体循环模块实现，进油样由油循环模块实现，脱气由脱气模块与气体循环模块共同实现，回油由油循环模块和脱气模块共同实现。吹扫时气体从大气进入气体循环模块，吹扫测量气体等部分后再流入大气。吹扫结束后开始进油样的过程，进油样时电力变压器等油绝缘电气设备的油样流出后通过电磁阀进入脱气室，为下一步的脱气做好准备；而后采用动态顶空平衡的方法使溶解在油中的气体析出进入测量气室。脱气过程结束后，脱气室内的油流入回油室并经油循环模块流回电力变压器等油绝缘电气设备。

所述的油循环模块包括油循环泵、电磁阀、机械阀门和油过滤器。所述各部件之间使用φ10的不锈钢管、紫铜管或聚四氟乙烯管相连。油循环模块通过油路管道和变压器等电力绝缘设备连通，所述的油路管道上依次连接有第一机械泵、油过滤器和第一三通。第一三通的另外两路又分别连接第一电磁阀和进油管，所述的第一电磁阀和第二三通连接。第二三通的其他两路分别连接脱气模块回油室的回油管和油循环泵，油循环泵和第三三通连接，第三三通一路通过第二机械阀门与大气相通，另一路通过第三机械阀门流入变压器等油绝缘电力设备。油样从变压器等油绝缘电力设备流出，经过第一机械阀门进入油过滤器，经第一三通分为两路，一路经第一电磁阀流入第二三通，另一路流入所述的进油管；第二三通的其他两路分别连接脱气模块回油室的回油管和油循环泵；油样经过油循环泵后进入第三三通，然后分为两路，一路通过第二机械阀门与大气相通，另一路通过第三机械阀门流入变压器等油绝缘电力设备。所述第二机械阀门用于在调试时放气。