一种标准微量水分变压器油配制装置及配制方法与流程

本发明涉及电力系统变压器油检测，尤其是一种标准微量水分变压器油配制装置及配制方法。

背景技术：

1、电力系统变压器油的微量水分检测，是对数量巨大电力高压充油设备监测的重要检测试验手段，为保障电网安全运行起到重要作用，变压器油微量水分检测，由于是微量ug/g级,对检测试验仪器、操作人员水平，以及药品试剂纯度要求都很高，需要用一种已知标准物质来校准检测试验仪器的准确度、重复性和可靠性，以及检验操作人员水平和鉴别药品试剂纯度等，但现有的手段主要是直接使用精密刻度微水注射器，计量抽取微量纯水，直接注入微量水分测定仪中，作为变压器油含水检测的校准样，这种使用直接注入纯水的方式来校准检测变压器油微水含量，由于水相与油相之间存在差别，不能真实体现变压器油中微水含量的比率，如能发明配制一种变压器油本身含有已知微水含量组分的标准油样，代替目前使用的水样作为标准物，就能极大减少检测误差，同时能对所使用检测试验仪器检测准确度、操作人员操作水平，以及药品试剂纯度检查起到很好的基准校对作用。

技术实现思路

1、本发明提出一种标准微量水分变压器油配制装置及配制方法，能在变压器油微水含量离线检测和在线检测试验中，提供了准确、方便、经济和高效的校对标准油样，为保证电力高压充油设备的安全运行提供有力的检测监督保障。

2、本发明采用以下技术方案。

3、一种标准微量水分变压器油配制方法，包括以下步骤；

4、步骤s1、先以小比例的少量甲醇或醇类溶剂作为助溶剂，加入高纯变压器油中形成配置油，配置油的主体成分为变压器油，所述助溶剂使微量水分更易溶解到变压器油；

5、步骤s2、在定量配置油中定量加入微量水分，密封搅拌均匀后，形成为标准微量水分变压器油；

6、步骤s3、分别按配置油含微水不同比例的纯水组分，计量并加入纯水至对应精确称量的配置油中，配置成不同含量微水组分的系列标准微量水分变压器油；

7、步骤s4、将步骤s3的系列标准微量水分变压器油，向供一次性使用的小包装塑料管体进行密封计量充注，然后热熔密封封装为小包装规格，作为一次性使用的微量水分变压器油标准样。

8、所述醇类溶剂为高纯甲醇；

9、步骤s3中，充注过程使用热熔夹、带长针头的精密刻度微水注射器、密封充注称量装置；

10、所述小包装塑料管体为以优质透明有机塑料成型的上下口封闭的管体，管体下部连接有带标记刻度的第一细长塑料管，管体上部连接有带标记刻度的第二细长塑料管，第一细长塑料管、第二细长塑料管都与管体内腔相通，第一细长塑料管可插套至密封充注称量装置的充注不锈钢细管上，并保持紧缩密封；

11、步骤s3中，密封充注称量装置在保持密封状态下，将已配置好的标准微水含量变压器油通过第一细长塑料管充注入管体内腔内，充注结束后，以热熔夹将第一细长塑料管未套入充注硬细管部分标记刻度处热熔密封；

12、第二细长塑料管用于当标准微量水分变压器油充注至塑料管体内腔后的排气及溢油；

13、当管状管体内腔充注油结束，以热熔夹将第二细长塑料管在标记刻度处热熔密封，细长塑料管的标记刻度起到统一计量塑料管体内腔标准微水含量变压器油的作用；

14、步骤s3中，精密刻度微水注射器用于将高纯水计量注入配置油中。

15、步骤s3中，分别按配置油含微水10ug/g、20ug/g、30ug/g、40ug/g的纯水组分，计量并加入纯水至对应精确称量的配置油中，配置成含量为10ug/g、20ug/g、30ug/g、40ug/g微水组分的系列标准微量水分变压器油；供给电力系统变压器油试验室或变电站预防性试验的检测试验使用。

16、一种标准微量水分变压器油配制装置，用于以上所述的标准微量水分变压器油配制方法，密封充注称量装置包括：精确重量传感器、活塞充注器、微型双向驱动电机、第一微型电磁阀、第二微型电磁阀、第三微型电磁阀、微型超声波发生器、微型超声波吻合弧度镜面探头、热熔夹；

17、活塞充注器包括优质不锈钢制造的活塞柱、活塞筒结构，活塞充注器置于精确重量传感器之上，充注器的活塞筒顶部中央安装有第一微型电磁阀，第一微型电磁阀连接微型三通；

18、微型三通的直管端连接有第二微型电磁阀，微型三通的侧管端连接有第三微型电磁阀，第二微型电磁阀的另外一端连接有不锈钢充注硬细管；

19、不锈钢充注硬细管用于套入小包装塑料管体带刻度的第一细长塑料管；

20、第三微型电磁阀的另外一端连接用于注入高纯变压器油的接头；

21、充注器的活塞筒内壁镶嵌安装有若干微型吻合弧度镜面超声波探头，吻合弧度镜面超声波探头与活塞筒圆弧壁形成一体以避免影响活塞在活塞筒内的抽拉运动，并保证密封；

22、各吻合弧度镜面超声波探头并联电性连接于微型超声波发生器，微型超声波发生器发出的超声波通过吻合弧度镜面超声波探头发射至活塞筒体内，对活塞筒体内所配置的标准微量水分变压器油进行振荡搅拌使之均匀；

23、微型双向驱动电机安装于活塞筒外侧，微型双向驱动电机通过连接于活塞柱的驱动杆，带动活塞充注器的活塞柱作往复运动。

24、所述配置装置在恒温恒湿环境下，配制及充装5kg微水含量为10ug/g的标准微量水分变压器油的方法包括以下步骤；

25、步骤a1、按变压器油1%的重量比例，将作为助溶剂的50g高纯甲醇加入4950g高纯变压器油中，溶解均匀后形成5kg配置油；

26、步骤a2、将配制5kg微水含量为10ug/g的标准微量水分变压器油所需的参数输入密封充注称量装置的控制模块；

27、步骤a3、连接好第三微型电磁阀（7）接头连接管，连接管的另外一端用于进配置油；

28、步骤a4、依次开启密封充注称量装置的第三微型电磁阀、第一微型电磁阀（5）；

29、步骤a5、开启微型双向驱动电机（9），通过驱动杆（10）拉动活塞柱（2），将少许配置油通过第三微型电磁阀、第一微型电磁阀进入活塞筒（3）内进行清洗；

30、步骤a6、微型双向驱动电机通过驱动杆拉动活塞柱至设定长度时，关闭第三微型电磁阀；

31、步骤a7、开启第二微型电磁阀（6），反向开启双向微型驱动电机驱动方向，缓缓将活塞筒内空气和清洗油通过第二微型电磁阀排出，直至驱动活塞柱推至活塞筒顶部，完成清洗过程；

32、步骤a8、关闭微型双向驱动电机、第二微型电磁阀；

33、步骤a9、开启精确重量传感器（1）；

34、步骤a10、开启第三微型电磁阀；

35、步骤a11、开启微型双向驱动电机，通过驱动杆拉动活塞，通过第三微型电磁阀、第一微型电磁阀，缓缓抽入配置油至活塞筒内；

36、步骤a12、至设定5kg重量值时，关闭第三微型电磁阀、微型双向驱动电机；

37、步骤a13、关闭精确重量传感器，拆除第三微型电磁阀上的配置油连接管；

38、步骤a14、开启第二微型电磁阀；

39、步骤a20、将精密刻度微水注射器（11）长针头穿过第二微型电磁阀、第一微型电磁阀；

40、步骤a21、推压精密刻度微水注射器，缓缓注入纯水至活塞筒内，并与活塞筒内的高纯变压器油混合；

41、步骤a22、达到精密刻度微水注射器0.05ml的刻度值时，移走精密刻度微水注射器，关闭第一微型电磁阀、第二微型电磁阀，设0.05ml纯水与5kg配置油的体量相比可忽略，取温度摄氏4℃纯水密度为1g/ml，或以配置温度折算水密度，计算得到此时配置的标准微量水分变压器油含微水量为10ug/g；

42、步骤a23、开启微型超声波发生器（16），通过活塞筒内壁镶嵌安装的若干吻合弧度镜面超声波探头（4）发出超声波，发射至活塞筒体内，对活塞筒体内变压器油起到振荡搅拌均匀作用，加快纯水与配置油的混合溶解；

43、步骤a24、达到设置时间，关闭超声波发生器，密封充注称量装置静置达到设定时间后，即可开始进行微水含量为10ug/g标准微量水分变压器油样的小包装密封充装；

44、在更改组分比例后，上述步骤能用于20ug/g、30ug/g、40ug/g微水含量的系列标准微量水分变压器油的配制。

45、所述配置装置以微水含量为10ug/g的标准微量水分变压器油密封计量充注一次性小包装塑料管，并热熔密封封装的过程包括以下步骤；

46、步骤b1、将不锈钢充注硬细管（8）安装在活塞筒第二微型电磁阀接头上；

47、步骤b2、将一次性小包装塑料管体（14）底部的第一细长塑料管（13）插套至活塞筒中央的充注用不锈钢充注硬细管上，保持紧缩密封；

48、步骤b3、开启微型双向驱动电机，通过驱动杆对活塞柱进行推压；

49、步骤b4、开启第一微型电磁阀，第二微型电磁阀，活塞筒内标准微量水分变压器油（12）开始通过第一微型电磁阀、第二微型电磁阀、塑料管体第一细长塑料管缓缓注入塑料管体内，并通过塑料管体第二细长塑料管（15）排出空气；

50、步骤b5、当塑料管体第二细长塑料管排完空气，开始溢出油时，依次关闭第二微型电磁阀、第一微型电磁阀、微型双向驱动电机；

51、步骤b6、使用热熔夹将第一细长塑料管、第二细长塑料管刻度处分别进行热熔密封；

52、步骤b7、取下不锈钢充注硬细管上的小包装塑料管体，以及多出的细长塑料管部分；

53、步骤b8、继续进行下一小包装一次性塑料管体充注标准微量水分变压器油的过程；

54、在更改组分比例后，上述步骤能用于20ug/g、30ug/g、40ug/g微水含量的系列标准微量水分变压器油的密封充装。

55、所述密封充注称量装置包括控制模块；控制模块预先设置编程有配制系列组分标准微量水分变压器油控制程序，控制模块的输入端电性连接于重量传感器，控制模块的输出端分别电性连接于第一微型电磁阀、第二微型电磁阀、第三微型电磁阀、微型驱动电机、微型超声波发生器等的输入端。

56、本发明在电力系统变压器油检测领域，首创通过在变压器油中，计量加入占极少组分比率的甲醇，作为中间过渡溶解介质的助溶剂，配制出占绝对多数组分比率变压器油的标准微量水分变压器油样，同时研究设计的配制标准微水变压器油小包装充装装置，解决了传统检测中，使用纯水作为标准样，检测变压器油微水含量存在偏差的难题，在变压器油微水含量离线检测和在线检测试验中，提供了准确、方便、经济和高效的校对标准油样，为保证电力高压充油设备的安全运行提供有力的检测监督保障。

57、本发明在电力系统变压器油检测领域，首创通过直接的变压器油微水配制装置和配置方式，解决了纯水难以直接溶于变压器油而无法配制标准微水变压器油样的难题，克服目前使用标准甲醇含微水样进行标定微水仪，容易造成实测变压器油含微水偏差的不足，能够给变压器油微水含量离线检测和在线检测，提供准确、方便、经济和高效的校对标准样，为保证电力高压充油设备的安全运行提供有力的检测监督保障。

58、本发明主要优势如下：

59、1）在一定微水组分含量范围内，通过在变压器油中计量加入占极少组分比率的甲醇，作为助溶剂，能配制出占绝对多数组分比率变压器油的标准微量水分变压器油样；

60、2）研制密封充注称量装置，使其能集成与活塞筒内壁吻合弧度镜面超声波探头；

61、3）在电力系统变压器油检测领域，设计了标准微量水分变压器油样的密封小包装装置的生产方法；

62、4）更好的标准微量水分变压器油样的配制方式；

63、5）更好的标准微量水分变压器油样的配置方式以及密封小包装方式。