一种变压器油采样装置及取样控制方法与流程

1.本发明实施例涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器油采样装置及取样控制方法。


背景技术：

2.变压器取油工作是开展绝缘油测试分析基本工作之一，每年大约开展1000次。但由于取样过程是人为操作，存在偶然误差，如视觉误差，操作不规范导致空气溶入油样都会影响样品的原始性，从而影响样品的试验结果，引起对设备运行状态的误判，影响电网安全运行。
3.目前变压器油采样工作在实际中存在如下问题：视觉误差容易造成油样量读数不准确。手动重复多次冲洗和排气不充分，导致空气溶入采样油样。大部分变压器下部取样口位置较低，手动取样人员长时间处于蹲姿状态，容易眩晕，不符合人机功效。


技术实现要素：

4.本发明提供一种变压器油采样装置及取样控制方法，以实现变压器油采样量准确，采样样品不失真，提高采样工作效率与采样舒适度。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种变压器油采样装置，该装置包括：
6.油路系统单元和电路控制单元，所述油路系统单元包括通过管路连接的注射器、气动电磁阀、六通阀和储气单元；其中，所述六通阀包括进油口、排油口、出油口、进气口、出气口和排气口；所述六通阀的进油口连接变压器的油取样口，所述六通阀的排油口连接废液箱，所述气动电磁阀连接所述六通阀的进气口、储气单元和电路控制单元，所述六通阀的出气口连接所述注射器；
7.所述电路控制单元用于控制所述六通阀动作、所述气动电磁阀的气动阀门的开闭以完成排油、冲洗和取样功能。
8.可选地，所述电路控制单元还包括气压单元，所述电路控制单元还用于通过所述气压单元控制所述注射器，对变压器油进行取样。
9.可选地，所述电路控制单元包括plc、以及与所述plc电连接的限位开关，所述plc与所述气压单元以及所述限位开关电连接，所述plc用于根据所述限位开关控制所述气压单元。
10.可选地，电路控制单元还包括触控控制单元，所述触控控制单元与所述plc电连接，用于显示排油、冲洗、取样各功能单元，所述plc用于根据接收到的触发信号，控制排油、冲洗、取样各功能的单独操作流程以及全自动操作流程。
11.可选地，所述触控控制单元包括触摸屏，所述触摸屏用于接收设置参数，所述设置参数包括各功能操作流程的时间间隔、变压器油的取样量参数。
12.可选地，所述plc用于控制所述六通阀连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油。
13.可选地，所述plc用于在控制排油的同时连通进气口及出气口，控制开启所述气动电磁阀的气动阀门及所述气压单元，所述储气单元内的载气经过所述六通阀进气口及出气口对所述注射器进行充气；充气达到设定值后，控制六通阀连通出气口及排气口，气压单元动作推动所述注射器进行排气，以完成冲洗过程。
14.可选地，在排油及冲洗流程结束后，所述plc控制所述六通阀接通进油口及出油口，对所述注射器进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气压单元驱动所述注射器，对变压器油进行取样。
15.第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器油采样装置的取样控制方法，所述变压器油采样装置包括油路系统单元和电路控制单元，所述油路系统单元包括通过管路连接的注射器、气动电磁阀、六通阀和储气单元；其中，所述六通阀包括进油口、排油口、出油口、进气口、出气口和排气口；所述六通阀的进油口连接变压器的油取样口，所述六通阀的排油口连接废液箱，所述气动电磁阀连接所述六通阀的进气口、储气单元和所述气动电磁阀，所述六通阀的出气口连接所述注射器；
16.所述方法包括：所述电路控制单元控制所述六通阀动作、所述气动电磁阀的气动阀门的开闭以完成排油、冲洗和取样功能。
17.可选地，所述电路控制单元控制所述六通阀连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油；在控制排油的同时连通进气口及出气口，控制开启气动阀门及气压单元，所述储气单元内的载气经过所述六通阀进气口及出气口对所述注射器进行充气；充气达到设定值后，控制六通阀连通出气口及排气口，气压单元动作推动所述注射器活塞，进行排气，以完成冲洗过程；
18.在排油及冲洗流程结束后，电路控制单元控制六通阀接通进油口及出油口，对注射器进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气压单元驱动所述注射器，对变压器油进行取样。
19.本实施例的技术方案，通过控制六通阀动作、气动电磁阀的气动阀门的开闭和及电路控制单元准确控制变压器油的取样量，实现取样装置完成排油、油气冲洗、取样的操作。解决了变压器油取样量不准确、样品失真、取样工作效率低等问题，利用全自动化控制手段实现全自动采样，提高变压器油采样量准确度，采样样品不失真，提高采样工作效率与采样舒适度。
附图说明
20.图1是本发明实施例一提供的一种变压器油采样装置结构示意图；
21.图2是本发明实施例一提供的一种变压器油采样的电控回路原理图；
22.图3是本发明实施例二提供的一种变压器油采样装置的取样控制方法流程图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
24.实施例一
25.图1是本发明实施例一提供的一种变压器油采样装置结构示意图，本实施例可适用于变压器油采样的情况，参考图1，本发明实施例提供了一种变压器油采样装置，该装置包括：油路系统单元10和电路控制单元20，油路系统单元10包括通过管路连接的注射器101、气动电磁阀102、六通阀103和储气单元104；其中，六通阀103包括进油口、排油口、出油口、进气口、出气口和排气口；六通阀103的进油口连接变压器的油取样口，六通阀103的排油口连接废液箱，气动电磁阀102连接六通阀103的进气口、储气单元104和电路控制单元20，六通阀103的出气口连接注射器101；电路控制单元20用于控制六通阀103动作、气动电磁阀102的气动阀门的开闭以完成排油、冲洗和取样功能。
26.为了对运行中的变压器进行维护管理，需要按照周期对变压器油进行采样开展绝缘油测试分析。取样前应排除取样管路中及取样阀门内的空气和死油，同时用变压器本体的油冲洗管路。变压器的油取样口通过四氟乙烯管路与六通阀103的进油口连接，通过控制电机旋转六通阀103连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油，排出的废油通过六通阀103的排油口排至废液箱；排油的同时连通六通阀103的进气口及出气口，电路控制单元20用于控制气动电磁阀102开启气动阀门，储气单元104中的载气通过六通阀103进气口及出气口到达用于取样的注射器101，并对注射器101进行充气，充气达到设定值后，旋转六通阀103，连通出气口及排气口，电路控制单元20动作，推动注射器101活塞进行排气，完成注射器101的清洗过程，同时排油结束。可以设定冲洗次数为2次，以便排净注射器101内部的空气，避免在注射器101内出现真空，使得采集的油样脱气，影响分析的准确性。
27.排油及冲洗流程结束后，进入注油冲洗及取样流程，注油冲洗时，旋转六通阀103接通其进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗；冲洗结束后，电路控制单元20按设定的值并根据需要进行准确取样操作。注射器101油洗过程：注射器101注油时，旋转六通阀103，六通阀103的进油口和出油口连通；注射器101取样时，六通阀103的出油口和排油口连通，气动电磁阀102的气动阀门打开，电路控制单元20控制注射器101对变压器油进行取样，注射器101首尾分别连通六通阀103的出油口和排油口实现变压器油的取样。
28.需要说明的是变压器油采样装置还可包括3d打印组成的注射器支架，注射器支架用于支撑取样用的注射器101。
29.本实施例的技术方案，通过控制六通阀动作、气动电磁阀的气动阀门的开闭和及电路控制单元准确控制变压器油的取样量，实现取样装置完成排油、油气冲洗、取样的操作。解决了变压器油取样量不准确、样品失真、取样工作效率低等问题，利用全自动化控制手段实现全自动采样，提高变压器油采样量准确度，采样样品不失真，提高采样工作效率与采样舒适度。
30.图2是本发明实施例一提供的一种变压器油采样的电控回路原理图，参考图2，可选地，电路控制单元20还包括气压单元201，电路控制单元20还用于通过气压单元201控制注射器101，对变压器油进行取样。
31.具体的，变压器油取样包括注油冲洗及取样，注油冲洗时，旋转六通阀103接通其进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗；冲洗结束后，电路控制单元20通过气压单元201控制注射器101，对变压器油进行取样。注射器101油洗过程：注射器101注油时，旋转六通阀103，六通阀103的进油口和出油口连通；注射器101取样时，六通阀103的出油口和排油口连通，气动电磁阀102的气动阀门打开，气压单元201内的载气推动注射器101的活塞进行
取样，注射器101首尾分别连通六通阀103的出油口和排油口实现变压器油的取样。当注射器101空腔中取样的变压器油到达设定值时，从3d打印的注射器支架上取下注射器101，完成变压器油的取样操作。
32.继续参考图2，可选地，电路控制单元20包括plc202、以及与plc202电连接的限位开关203，plc202与气压单元201以及限位开关203电连接，plc202用于根据限位开关203控制气压单元201。
33.具体的，注射器101取样时，六通阀103的出油口和排油口连通，气动电磁阀102的气动阀门打开，气压单元201内的载气推动注射器101的活塞对变压器油进行取样。当限位开关203到达极限位置时，表明变压器油取样完成。此时，气动电磁阀102的气动阀门关闭，plc202根据限位开关203控制气压单元201，使得气压单元201内的载气不再推动注射器101的活塞，取下注射器101，完成变压器油的取样操作。
34.继续参考图2，可选地，电路控制单元20还包括触控控制单元204，触控控制单元204与plc202电连接，用于显示排油、冲洗、取样各功能单元，plc202用于根据接收到的触发信号，控制排油、冲洗、取样各功能的单独操作流程以及全自动操作流程。
35.其中，触控控制单元204显示排油、冲洗、取样各功能按键及一键取样功能按键，实现排油，冲洗、取样各功能模块的单独取样流程，也可实现全自动一键操作完成整个取样过程。触控控制单元204与plc202电连接，plc202通过编程分为自动和手动模式，自动模式只需按动一键取样功能按键即可完成清洗、取样、排油；清洗、取样、排油也可单独进行手动操作。plc202根据接收到的触发信号，控制排油、冲洗、取样各功能的单独操作流程以及全自动操作流程。
36.本实施例采用全自动化控制手段，实现对变压器油的全自动采样，避免手动取样人员长时间处于蹲姿状态出现眩晕以及不符合人机功效的情况发生，提高整个装置采样的效能，增进采样的舒适感。
37.继续参考图2，可选地，触控控制单元204包括触摸屏，触摸屏用于接收设置参数，设置参数包括各功能操作流程的时间间隔、变压器油的取样量参数。
38.其中，触摸屏设置参数可以为排油，冲洗、取样各操作流程的时间间隔、次数以及变压器油的取样量参数。示例性的，排油、冲洗、取样时间可以设置在3分钟以内；排油次数可以设置为1次，冲洗次数可以设置为2次，取样次数可以设置为3次，取3次平均值，提高取样准确度；变压器油的取样量可以为100ml、200ml、500ml。
39.继续参考图2，可选地，plc202用于控制六通阀103连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油。
40.其中，对变压器油进行排油时，plc202用于控制六通阀103电机旋转动作，使得六通阀103的进油口及排油口连通，开启排油油路，进行排油。
41.继续参考图2，可选地，plc202用于在控制排油的同时连通进气口及出气口，控制开启气动电磁阀102的气动阀门及气压单元201，储气单元内的载气经过六通阀103进气口及出气口对注射器101进行充气；充气达到设定值后，控制六通阀103连通出气口及排气口，气压单元201动作推动注射器101进行排气，以完成冲洗过程。
42.其中，plc202在控制排油的同时连通六通阀103的进气口及出气口，控制气动电磁阀102的气动阀门打开，储气单元内的载气经过六通阀103进气口及出气口对注射器101进
行充气；注射器101的充气达到设定值后，plc202控制六通阀103旋转，连通其出气口及排气口，气压单元201动作并推动注射器101进行排气，以完成冲洗过程(可以设定冲洗两次)，同时排油结束。
43.继续参考图2，可选地，在排油及冲洗流程结束后，plc202控制六通阀103接通进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气压单元201驱动注射器101，对变压器油进行取样。
44.其中，排油及冲洗流程结束后，进入注油冲洗及取样流程，plc202控制六通阀103旋转接通进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气动电磁阀102的气动阀门打开，使得气压单元201推动注射器101的活塞对变压器油进行取样。
45.需要说明的是电路控制单元20还包括充电电源205，充电电源205用于提供能源，满足多次取样工作的电量需求。
46.实施例二
47.本发明实施例还提供了一种变压器油采样装置的取样控制方法，变压器油采样装置包括油路系统单元和电路控制单元，油路系统单元包括通过管路连接的注射器、气动电磁阀、六通阀和储气单元；其中，六通阀包括进油口、排油口、出油口、进气口、出气口和排气口；六通阀的进油口连接变压器的油取样口，六通阀的排油口连接废液箱，气动电磁阀连接六通阀的进气口、储气单元和气动电磁阀，六通阀的出气口连接注射器。
48.图3是本发明实施例二提供的一种变压器油采样装置的取样控制方法流程图，参考图1-3，该取样控制方法具体步骤如下：
49.s301、电路控制单元控制六通阀动作、气动电磁阀的气动阀门的开闭以完成排油、冲洗和取样功能。
50.具体的，变压器油取样包括排油、冲洗和取样。排油时，电路控制单元20控制六通阀103连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油；冲洗时，电路控制单元20控制六通阀103接通进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗；冲洗结束后，电路控制单元20通过气压单元201控制注射器101，对变压器油进行取样。注射器101油洗过程：注射器101注油时，旋转六通阀103，六通阀103的进油口和出油口连通；注射器101取样时，六通阀103的出油口和排油口连通，气动电磁阀102的气动阀门打开，气压单元201内的载气推动注射器101的活塞进行取样，注射器101首尾分别连通六通阀103的出油口和排油口实现变压器油的取样。
51.s302、电路控制单元控制六通阀连通进油口及排油口，开启排油油路，进行排油；在控制排油的同时连通进气口及出气口，控制开启气动电磁阀的气动阀门及气压单元，储气单元内的载气经过六通阀进气口及出气口对注射器进行充气；充气达到设定值后，控制六通阀连通出气口及排气口，气压单元动作推动注射器活塞，进行排气，以完成冲洗过程。
52.具体的，对变压器油进行排油时，电路控制单元20用于控制六通阀103电机旋转动作，使得六通阀103的进油口及排油口连通，开启排油油路，进行排油。电路控制单元20在控制排油的同时连通六通阀103的进气口及出气口，控制气动电磁阀102的气动阀门打开，储气单元内的载气经过六通阀103进气口及出气口对注射器101进行充气；注射器101的充气达到设定值后，电路控制单元20控制六通阀103旋转，连通其出气口及排气口，气压单元201动作并推动注射器101进行排气，以完成冲洗过程(可以设定冲洗两次)，同时排油结束。
53.s303、在排油及冲洗流程结束后，电路控制单元控制六通阀接通进油口及出油口，
对注射器进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气压单元驱动注射器，对变压器油进行取样。
54.具体的，排油及冲洗流程结束后，进入注油冲洗及取样流程，电路控制单元20控制六通阀103旋转接通进油口及出油口，对注射器101进行注油冲洗，并在冲洗结束后，控制气动电磁阀102的气动阀门打开，使得气压单元201推动注射器101的活塞对变压器油进行取样，注射器101首尾分别连通六通阀103的出油口和排油口实现变压器油的取样。
55.上述方法可被本发明任意实施例所提供的装置实现对变压器油进行采样，因此，该方法具备与装置相同的有益效果。
56.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。