專利名稱：一種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電氣設(shè)備在線監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置。
背景技術(shù)：
變壓器是輸變電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，其運(yùn)行狀況的好壞直接影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。變壓器一旦發(fā)生事故，造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失是很大的。長期以來，根據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)和油中溶解氣體的氣相色譜分析結(jié)果判斷變壓器的絕緣狀況，對防止事故起到了很大作用。但是定期的預(yù)防性試驗(yàn)不考慮設(shè)備的實(shí)際狀況，可能出現(xiàn)過多的維修和不必要的停機(jī)，又可能不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷。因此，對變壓器進(jìn)行在線監(jiān)測，隨時診斷其絕緣狀況以避免惡性 事故的發(fā)生是十分必要的。根據(jù)油中溶解氣體的種類、含量以及含量變化的速率可以及時了解變壓器的運(yùn)行狀況。幾十年來，檢測油中氣體成分和含量的氣相色譜法一直是判斷變壓器等充油設(shè)備潛伏性故障的重要手段。盡管其作業(yè)程序復(fù)雜，人工操作不可靠，且不易及早發(fā)現(xiàn)兩次試驗(yàn)之間的故障或缺陷，但是由于色譜分析相對于在線局部放電測量而言，夕卜界電磁干擾對測量的影響要小得多，因此對于正確判斷變壓器的運(yùn)行狀況仍然非常重要。國內(nèi)研制了油中6種主要?dú)怏w的在線檢測系統(tǒng)，通過透氣膜脫出氣體，用色譜柱進(jìn)行分離，用半導(dǎo)體氣敏傳感器定量檢測，可在線監(jiān)測H2, CO, CH4, C2H2, C2H4, C2H6的體積分?jǐn)?shù)。此外國內(nèi)還研制了用氫焰燃燒的方法(FID檢測器)在線檢測CH4, C2H4, C2H6, C2H2等4種烴類氣體的裝置。采用基于油中氣體的色譜分析技術(shù)尚存在ー些不足，例如(I)檢測過程會消耗樣氣和載氣；(2)長期使用過程中色譜柱和傳感器的性能會逐漸變化，為保證準(zhǔn)確度，需要定期用標(biāo)準(zhǔn)氣體對監(jiān)測裝置進(jìn)行校準(zhǔn)；(3)色譜分析儀可靠性差、采集數(shù)據(jù)時間較長，特別是數(shù)據(jù)的分散性大、判斷不可靠。而現(xiàn)有的變壓器油中氣體光聲光譜分析系統(tǒng)中多采用頂空脫氣法，該裝置使得空氣在測試過程中混入變壓器油中以及油蒸汽容易污染光聲腔的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，該裝置避免了空氣或其他氣體混入變壓器油中，有效阻止油蒸汽的溢出，防止油蒸氣污染分析設(shè)備，在線變壓器油中氣體分析不會導(dǎo)致變壓器真空度下降的現(xiàn)象。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，包含走油部件，其特點(diǎn)是，該裝置還包含通過氣管相連的氣泵、脫氣模塊、電磁閥組部件及集氣檢測循環(huán)部件；所述的脫氣模塊包含密封腔體以及安裝在密封腔體內(nèi)的高分子微孔毛細(xì)管；所述密封腔體的進(jìn)、出油ロ分別與走油部件相連；所述密封腔體的出氣ロ與氣泵進(jìn)ロ之間通過四通管的其中兩接ロ連接。所述的走油部件包含通過油管依次相連的第一油閥、變壓器、第二油閥及油泵；[0011]所述的第一油閥進(jìn)ロ與密封腔體的出油ロ相連；所述油泵的出口與密封腔體的進(jìn)油ロ相連。所述的集氣檢測循環(huán)部件包含通過氣管依次循環(huán)相連的集氣室、光聲腔及控制電磁閥；所述的集氣室和控制電磁閥之間通過第二三通管的其中兩接ロ連接；所述的光聲腔和控制電磁閥之間通過第一三通管的其中兩接ロ連接。所述的電磁閥組部件包含第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥及第四電磁閥； 所述第一電磁閥、第二電磁閥的其中一端分別連接所述四通管的另兩個接ロ ；所述第二電磁閥的另一端通過所述第二三通管的另ー接ロ分別與集氣室及控制電磁閥相連；所述第三電磁閥的一端通過第一三通管的另ー接ロ分別與光聲腔及控制電磁閥相連，其另一端通過第三三通管與氣泵的出口及第四電磁閥相連。所述的集氣室容積小于密封腔體的容積。所述的高分子微孔毛細(xì)管采用聚四氟こ烯膜管。本實(shí)用新型ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型由于設(shè)有密封腔體，密封腔體中設(shè)有高分子微孔毛細(xì)管，可以將變壓器油液中的氣體有效地分離出來。本實(shí)用新型由于設(shè)有光聲腔，可以將光聲腔內(nèi)的氣體產(chǎn)生聲波，從而可以精確測量油液中氣體的體積。

圖I為本實(shí)用新型ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I對本實(shí)用新型ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置做進(jìn)ー步闡述，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例。如圖I所示，ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，包含走油部件，通過氣管相連的氣泵2、脫氣模塊、電磁閥組部件及集氣檢測循環(huán)部件；所述的走油部件包含通過油管依次相連的第一油閥11、變壓器12、第二油閥13及油泵14 ;所述的第一油閥11進(jìn)ロ與密封腔體31的出油ロ相連；所述油泵14的出口與密封腔體31的進(jìn)油ロ相連。所述的脫氣模塊包含密封腔體31以及安裝在密封腔體31內(nèi)的高分子微孔毛細(xì)管；該高分子微孔毛細(xì)管采用聚四氟こ烯膜管，所述密封腔體31的進(jìn)、出油ロ分別與走油部件相連；所述密封腔體31的出氣ロ與氣泵2進(jìn)ロ之間通過四通管32的其中兩接ロ連接。所述的集氣檢測循環(huán)部件包含通過氣管依次循環(huán)相連的集氣室51、光聲腔52及控制電磁閥53。所述的集氣室51和控制電磁閥54之間通過第二三通管55的其中兩接ロ連接；所述的光聲腔52和控制電磁閥54之間通過第一三通管53的其中兩接ロ連接。其中在光聲腔52也裝有抽氣泵，輔助氣體在集氣室51、光聲腔52的循環(huán)流動。所述的電磁閥組部件包含第一電磁閥41、第二電磁閥42、第三電磁閥43及第四電磁閥44 ;所述第一電磁閥41、第二電磁閥42的其中一端分別連接所述四通管32的另兩個接ロ ；所述第二電磁閥42的另一端通過所述第二三通管55的另ー接ロ分別與集氣室51及控制電磁閥54相連；所述第三電磁閥43的一端通過第一三通管53的另一接ロ分別與光聲腔52及控制電磁閥54相連，其另一端通過第三三通管45與氣泵2的出ロ及第四電磁閥44相連。所述的集氣室51容積小于密封腔體31的容積，因?yàn)楸緦?shí)施例中，當(dāng)密封腔體31到50kpa時，用氣泵2抽氣到集氣室51，為了使集氣室51壓カ達(dá)到ー個大氣壓即lOOkpa，則必須滿足集氣室51容積至少小于O. 5倍密封腔體31容積，本實(shí)用新型密封腔體31容積為150ml，集氣室51容積為60ml。請配合參加圖1，本實(shí)用新型現(xiàn)場應(yīng)用時，打開第二電磁閥42、控制電磁閥54、第四電磁閥44,氣泵2抽空集氣室51、密封腔體31和光聲腔52內(nèi)的氣體,定時打開第一電磁閥41放入空氣沖洗N次，使密封腔體31、集氣室51和光聲腔52各腔體中氣體與外界空氣成分ー樣；關(guān)閉氣泵2，打開第一電磁閥41、第二電磁閥42、控制電磁閥54、第三電磁閥43放 入空氣；關(guān)閉第一電磁閥41、第二電磁閥42、第三電磁閥43,打開控制電磁閥54使光聲腔52和集氣室51形成回路，同時加熱光聲腔52 ；用光聲腔52測量此時集氣室51中氣體的值，作為背景值，因?yàn)檎麄€裝置在運(yùn)行的過程中會遇到氣路壓カ不平衡，氣路和光聲腔內(nèi)部殘留廢氣需排出的問題，本裝置采用往里面排空氣的方法來實(shí)現(xiàn)壓力均衡，清洗光聲腔和氣路等問題。運(yùn)行過程中光聲光譜測出來的數(shù)據(jù)包括油中氣體和原停留在集氣室51氣體兩部分，所以測出的數(shù)據(jù)必須減去背景氣體數(shù)據(jù)才是真實(shí)的油中氣體數(shù)據(jù)。關(guān)閉第一電磁閥41、控制電磁閥54、第三電磁閥43，打開第二電磁閥42、第四電磁閥44，并打開氣泵2，抽真空，抽完真空后，關(guān)閉第二電磁閥42、第四電磁閥44，打開第一油閥11、第二油閥13、油泵14，當(dāng)變壓器油液經(jīng)過密封腔體31時，設(shè)置在密封腔體31內(nèi)的分子微孔毛細(xì)管，可以脫出變壓器油中的氣體；當(dāng)流經(jīng)密封腔體31油的流量達(dá)到設(shè)定值，即密封腔體31壓カ到50kpa吋，關(guān)閉第ー油閥11、第二油閥13、油泵2，停止走油。打開控制電磁閥54、第三電磁閥43和氣泵2，將密封腔體31脫出的變壓器油中氣體泵入集氣室51 ；最后，打開第一電磁閥41、控制電磁閥54、第三電磁閥43,用氣泵2將集氣室51的氣壓泵到I個大氣壓，關(guān)閉氣泵2、第三電磁閥43，用光聲腔52測量變壓器油中氣體的體積分?jǐn)?shù)。光聲腔的工作原理光線經(jīng)調(diào)制、濾光以后進(jìn)入氣體光聲腔。其上開孔并以恒定速率轉(zhuǎn)動的調(diào)制盤將光源調(diào)制為閃爍的交變信號。由一組濾光片實(shí)現(xiàn)分光。每個濾光片允許透過ー個窄帶光譜，其中心頻率分別與預(yù)選的各氣體的特征吸收頻率相對應(yīng)。經(jīng)調(diào)制后的各氣體特征頻率處的光線以調(diào)制頻率反復(fù)激發(fā)光聲腔中相應(yīng)的氣體分子，被激發(fā)的氣體分子會通過輻射或非輻射兩種方式回到基態(tài)；對于非輻射馳豫過程壓力，體系的能量最終轉(zhuǎn)化為分子的平動能，引起氣體局部加熱，從而在光聲腔中產(chǎn)生波(聲波)。安裝在光聲腔內(nèi)的微音器將這種聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，收集到的電信號?jīng)前置放大器和鎖相放大器處理后導(dǎo)入計算機(jī)系統(tǒng)，準(zhǔn)確測量氣體體積分?jǐn)?shù)。盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附 的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.ー種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，包含走油部件，其特征在于，該裝置還包含通過氣管相連的氣泵(2)、脫氣模塊、電磁閥組部件及集氣檢測循環(huán)部件； 所述的脫氣模塊包含密封腔體(31)以及安裝在密封腔體(31)內(nèi)的高分子微孔毛細(xì)管； 所述密封腔體(31)的進(jìn)、出油ロ分別與走油部件相連； 所述密封腔體(31)的出氣ロ與氣泵(2)進(jìn)ロ之間通過四通管(32)的其中兩接ロ連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，其特征在于，所述的走油部件包含通過油管依次相連的第一油閥(11)、變壓器(12)、第二油閥(13)及油泵(14); 所述的第一油閥(11)進(jìn)ロ與密封腔體(31)的出油ロ相連； 所述油泵(14)的出口與密封腔體(31)的進(jìn)油ロ相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，其特征在于，所述的集氣檢測循環(huán)部件包含通過氣管依次循環(huán)相連的集氣室(51)、光聲腔(52)及控制電磁閥(54)； 所述的集氣室(51)和控制電磁閥(54)之間通過第二三通管(55)的其中兩接ロ連接； 所述的光聲腔(52)和控制電磁閥(54)之間通過第一三通管(53)的其中兩接ロ連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，其特征在于，所述的電磁閥組部件包含第一電磁閥(41)、第二電磁閥(42)、第三電磁閥(43)及第四電磁閥(44); 所述第一電磁閥(41)、第二電磁閥(42)的其中一端分別連接所述四通管(32)的另兩個接ロ ； 所述第二電磁閥(42)的另一端通過所述第二三通管(55)的另ー接ロ分別與集氣室(51)及控制電磁閥(54)相連； 所述第三電磁閥(43 )的一端通過第一三通管(53 )的另ー接ロ分別與光聲腔(52 )及控制電磁閥(54)相連，其另一端通過第三三通管(45)與氣泵(2)的出口及第四電磁閥(44)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，其特征在于，所述的集氣室(51)容積小于密封腔體(31)的容積。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，其特征在于，所述的高分子微孔毛細(xì)管采用聚四氟こ烯膜管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電氣設(shè)備的脫氣裝置，包含走油部件，通過氣管相連的氣泵、脫氣模塊、電磁閥組部件及集氣檢測循環(huán)部件；脫氣模塊包含密封腔體以及安裝在密封腔體內(nèi)的高分子微孔毛細(xì)管；密封腔體的進(jìn)、出油口分別與走油部件相連；密封腔體的出氣口與氣泵進(jìn)口之間通過四通管的其中兩接口連接。走油部件包含通過油管依次相連的第一油閥、變壓器、第二油閥及油泵；第一油閥進(jìn)口與密封腔體的出油口相連；油泵的出口與密封腔體的進(jìn)油口相連。該裝置避免了空氣或其他氣體混入變壓器油中，有效阻止油蒸汽的溢出，防止油蒸汽污染分析設(shè)備，在線變壓器油中氣體分析不會導(dǎo)致變壓器真空度下降的現(xiàn)象。
文檔編號G01N21/17GK202404015SQ201120564779
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者吳艷竹, 李喆, 熊益, 牟劍, 王俏華, 王志浩 申請人:昆山和智電氣設(shè)備有限公司