一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统及脱气方法技术方案

本申请公开了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统及脱气方法，通过驱动活塞向下位移，能够在脱气缸内产生一定空间的脱气室以供绝缘油注入，同时，注入绝缘油后，驱动活塞继续下行，可以在绝缘油的液面与脱气室的内顶面之间形成负压状态的真空腔体，再通过油泵和循环油管将绝缘油进行循环流动，并通过雾化喷头向脱气室进行雾化喷出，从而快速脱出绝缘油中的溶解气体，并提高了脱气效率。同时，相对现有的脱气系统，无需真空泵等大型装置，降低了结构复杂性和结构体积，通过设置传感器、上位机与多个电磁阀实现了自动控制，可实现简单操作。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统及脱气方法
本申请涉及溶解气体真空脱气
，尤其涉及一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统及脱气方法。
技术介绍
油气分离方法是实现溶解气体快速检测、准确计量的关键和必要前提。目前，油气分离方法从原理上可划分为两种，一种是溶解平衡法，另一种是真空法。其中，真空法属于完全脱气方法，具有脱气效率高，可实现95％的脱气率，同时具有脱气性能稳定、快速等特点，是近年来的研究热点。如公开号为CN108627601A的中国专利技术专利公开了用于油色谱在线监测的油喷淋真空脱气装置及使用方法，包括用于脱气的脱气缸，所述脱气缸设有用于进油的进油口和用于排油的回油口，还包括用于实现脱气缸负压的真空泵和用于实现循环油的循环电磁阀，所述进油口和回油口通过设有循环电磁阀的管路连接，所述进油口处连接喷淋结构。在使用时，先将脱气缸内部压力抽至完全真空负压状态，再注入变压器油，接着进行多次循环，抽过滤的气体，完成浓度检测工作，最后回收油样。但其在脱气过程中，需要使用真空泵实现真空状态，由于增加真空泵等装置会导致体型庞大，操作复杂。又如公开号为CN104623930A的中国专利技术专利公开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，由油缸、气缸、气室、油室、光声腔构成，通过真空脱气分离出的特征气体可被转移到光声腔内，供光声光谱检测使用。装置的油室、气室、光声腔为专用腔室部件，其中油室采用双孔底盖结构，配合液位传感器可实现安全回油。装置配置两对称油室，可实现双向回油、油路清洗功能，同时可避免单点采集油样，可实现油样的多点循环采集。但是，其结构比较复杂，操作比较繁琐。
技术实现思路
本申请提供了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统及脱气方法，用于解决现有的真空脱气系统结构复杂、体积庞大且操作繁琐的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，包括：脱气缸、活塞、步进电机、丝杆、油泵、上位机、取油口、第一电磁阀、第二电磁阀和三通接头；所述活塞设于所述脱气缸的缸内，且与所述脱气缸的内壁相抵靠，所述活塞的顶面与所述脱气缸的内壁形成脱气室；所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与所述活塞连接；所述脱气缸的顶部设有与所述脱气室相连通的液位传感器、压力传感器和雾化喷头，所述液位传感器和所述压力传感器均与所述上位机的输入端电连接，所述上位机的输出端分别与所述步进电机、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接，所述雾化喷头的喷口方向朝向所述脱气室设置；所述油泵的第一端通过脱油管与所述脱气室连通，所述油泵的第二端通过循环油管与所述三通接头的第一端连接，所述取油口通过所述循环油管与所述三通接头的第二端连接，所述三通接头的第三端通过所述循环油管与所述雾化喷头连接；所述第一电磁阀设于所述三通接头与所述油泵之间的所述循环油管上；所述第二电磁阀设于所述三通接头与所述取油口之间的所述循环油管上。优选地，所述脱气缸的外壁包裹有控温膜，所述控温膜与所述上位机的输出端电连接。优选地，所述活塞开设有与所述脱气室相通的通油孔，所述油泵的第一端通过所述脱油管与所述通油孔连接。优选地，该系统还包括排油口和第三电磁阀，所述油泵的第二端通过所述循环油管与所述第三电磁阀连接，所述第三电磁阀与所述排油口连接。优选地，所述三通接头与所述雾化喷头之间的循环油管上设有单向阀，所述单向阀的流向为所述三通接头朝向所述雾化喷头设置。优选地，所述脱气缸的顶部还设有与所述脱气室相连通的排气管，所述排气管上设有第四电磁阀，所述排气管与所述脱气室的连接处设有过滤器。另一方面，本专利技术还提供了一种基于上述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统的脱气方法，包括以下步骤：开启第二电磁阀，通过取油口向脱气室注入绝缘油；当液位传感器采集到所述脱气室内的所述绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第一控制信号，通过上位机根据所述第一控制信号关闭所述第二电磁阀，然后，通过步进电机驱动活塞向下位移至预设位置，以在所述绝缘油的液面与所述脱气室的内顶壁之间形成负压状态的真空腔体；当所述步进电机驱动所述活塞向下位移至所述预设距离时，则开启第一电磁阀，通过油泵将所述脱气室内的所述绝缘油抽送至所述雾化喷头进行雾化喷射至所述脱气室内；通过压力传感器采集所述脱气室内的气压，当所述压力传感器采集到的气压保持不变时，则判定所述绝缘油已充分脱气；当判定所述绝缘油已充分脱气时，通过所述压力传感器向所述上位机发送脱气完毕信号，通过所述上位机关闭所述油阀和所述第一电磁阀。优选地，所述绝缘液体中溶解气体真空脱气系统还包括排油口和第三电磁阀，所述油泵的第二端通过循环油管与所述第三电磁阀连接，所述第三电磁阀与所述排油口连接，脱气缸的顶部还设有与所述脱气室相连通的排气管，所述排气管上设有第四电磁阀；所述开启第二电磁阀，通过取油口向预设油量体积的脱气室注满绝缘油的步骤之前还包括：通过所述步进电机驱动所述活塞位移至所述脱气缸底部，以使所述脱气室内的体积达到最大值；开启所述第二电磁阀，通过所述取油口向所述脱气室注满所述绝缘油，当所述液位传感器采集到所述脱气室内的所述绝缘油的液面达到顶部时，向所述上位机发送第二控制信号，通过所述上位机根据所述第二控制信号关闭所述第二电磁阀，然后，开启所述第一电磁阀和所述油泵，从而通过所述油泵将所述脱气室内的所述绝缘油通过所述循环油管抽送至所述脱气室内，以使得所述循环油管内的残油和残气排至所述脱气室内；当循环油管内的所述残油和所述残气排至所述脱气室内后，关闭所述油泵和所述第一电磁阀，然后，开启第四电磁阀，通过所述步进电机驱动所述活塞相对所述脱气缸向上位移，以逐步缩小所述脱气室内的体积，从而通过排气管将所述残气排出；当所述液位传感器采集到所述脱气室内的所述绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第三控制信号，通过所述上位机根据所述第三控制信号关闭所述第四电磁阀，开启所述第三电磁阀和所述油泵，通过所述油泵将所述脱气室内的所述绝缘油抽送至所述排油口，从而将所述绝缘油全部排出。优选地，所述当判定所述绝缘油已充分脱气时，通过所述压力传感器向所述上位机发送脱气完毕信号，通过所述上位机关闭所述油阀和所述第一电磁阀的步骤之后还包括排气过程，所述排气过程具体包括：通过所述步进电机驱动所述活塞相对所述脱气缸向上位移，当压力传感器采集到所述脱气室内的压力达到一个标准大气压时，开启所述第四电磁阀，通过所述步进电机驱动所述活塞相对所述脱气缸继续向上位移至顶部，从而将所述脱气室内的气体通过所述排气管排出；当所述液位传感器采集到所述脱气室内的所述绝缘油的液面达到顶部时，向所述上位机发送第四控制信号，通过所述上位机根据所述第四控制信号关闭所述第四电磁阀。优选地，所述排气过程之后包括排油过程，所述排油过程具体包括：开启所述第三电磁阀和所述油泵，通过所述油泵将所述脱气室内的所述绝缘油抽送至所述排油口，从而将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，包括：脱气缸、活塞、步进电机、丝杆、油泵、上位机、取油口、第一电磁阀、第二电磁阀和三通接头；/n所述活塞设于所述脱气缸的缸内，且与所述脱气缸的内壁相抵靠，所述活塞的顶面与所述脱气缸的内壁形成脱气室；/n所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与所述活塞连接；/n所述脱气缸的顶部设有与所述脱气室相连通的液位传感器、压力传感器和雾化喷头，所述液位传感器和所述压力传感器均与所述上位机的输入端电连接，所述上位机的输出端分别与所述步进电机、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接，所述雾化喷头的喷口方向朝向所述脱气室设置；/n所述油泵的第一端通过脱油管与所述脱气室连通，所述油泵的第二端通过循环油管与所述三通接头的第一端连接，所述取油口通过所述循环油管与所述三通接头的第二端连接，所述三通接头的第三端通过所述循环油管与所述雾化喷头连接；/n所述第一电磁阀设于所述三通接头与所述油泵之间的所述循环油管上；/n所述第二电磁阀设于所述三通接头与所述取油口之间的所述循环油管上。/n

【技术特征摘要】
1.一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，包括：脱气缸、活塞、步进电机、丝杆、油泵、上位机、取油口、第一电磁阀、第二电磁阀和三通接头；
所述活塞设于所述脱气缸的缸内，且与所述脱气缸的内壁相抵靠，所述活塞的顶面与所述脱气缸的内壁形成脱气室；
所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与所述活塞连接；
所述脱气缸的顶部设有与所述脱气室相连通的液位传感器、压力传感器和雾化喷头，所述液位传感器和所述压力传感器均与所述上位机的输入端电连接，所述上位机的输出端分别与所述步进电机、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接，所述雾化喷头的喷口方向朝向所述脱气室设置；
所述油泵的第一端通过脱油管与所述脱气室连通，所述油泵的第二端通过循环油管与所述三通接头的第一端连接，所述取油口通过所述循环油管与所述三通接头的第二端连接，所述三通接头的第三端通过所述循环油管与所述雾化喷头连接；
所述第一电磁阀设于所述三通接头与所述油泵之间的所述循环油管上；
所述第二电磁阀设于所述三通接头与所述取油口之间的所述循环油管上。


2.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述脱气缸的外壁包裹有控温膜，所述控温膜与所述上位机的输出端电连接。


3.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述活塞开设有与所述脱气室相通的通油孔，所述油泵的第一端通过所述脱油管与所述通油孔连接。


4.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，还包括排油口和第三电磁阀，所述油泵的第二端通过所述循环油管与所述第三电磁阀连接，所述第三电磁阀与所述排油口连接。


5.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述三通接头与所述雾化喷头之间的循环油管上设有单向阀，所述单向阀的流向为所述三通接头朝向所述雾化喷头设置。


6.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述脱气缸的顶部还设有与所述脱气室相连通的排气管，所述排气管上设有第四电磁阀，所述排气管与所述脱气室的连接处设有过滤器。


7.一种基于权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统的脱气方法，其特征在于，包括以下步骤：
开启第二电磁阀，通过取油口向脱气室注入绝缘油；
当液位传感器采集到所述脱气室内的所述绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第一控制信号，通过上位机根据所述第一控制信号关闭所述第二电磁阀，然后，通过步进电机驱动活塞向下位移至预设位置，以在所述绝缘油的液面与所述脱气室的内顶壁之间形成负压状态的真空腔体；
当所述步进电机驱动所述活塞向下位移至所述预设距离时，则开启第一电磁阀，通过油泵将所述脱气室内的所述绝缘油抽送至所述雾化喷头进行雾化喷射至所述脱气室内；
通过压力传感器采集所述脱气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄之明，卓然，傅明利，熊佳明，喻越，詹红生，杨涛，毛佳，王邸博，罗颜，成传晖，余长厅，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44