一种气源系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及一种气源系统及其控制方法。
背景技术
电力变压器是电力系统中最主要的设备之一，同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一；因此，实时监测电力变压器的运行状况，以保证其安全可靠运行，具有十分重要的意义。
其中，电力变压器大多采用变压器油来实现绝缘和散热，而变压器油中溶解气体的组分和含量能够在一定程度上反映出变压器绝缘老化或故障程度，可作为反映设备异常的特征量。
目前，普遍采用变压器油中溶解气体在线监测装置来监测变压器油的状态，以实现对变压器的故障诊断。在变压器油中溶解气体在线监测装置出厂前，需要对其通入氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷等标准气体，以对其检测模块进行定标。本发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：在上述定标过程中，需要多次手动更换标气气瓶，操作繁琐，耗时费力，且定标过程及结果不稳定；另外，由于频繁更换标气气瓶，容易损坏气密阀门和接头，导致标气的消耗量增大。
发明内容
本发明的目的是提供一种气源系统及其控制方法，能够简化定标过程，保证定标过程及结果的稳定性，而且节省气源。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种气源系统，包括气路集成块和气体传送装置，所述气路集成块内设有气体通道，所述气体通道上设有出气口、排气口、第一进气口以及至少一个第二进气口，所述出气口与出气管道的输入端连接，所述排气口通过排气管道与所述气体传输装置的输入端连接，所述气体传输装置的输出端用于排出所述气体通道内的气体，所述第一进气口与第一进气管道的输出端连接，每一所述第二进气口均与对应的第二进气管道的输出端连接；
所述气源系统还包括出气开关阀、排气开关阀、第一进气开关阀和第二进气开关阀，所述出气开关阀设于所述出气管道的输入端，所述排气开关阀设于所述排气管道的输入端，所述第一进气开关阀设于所述第一进气管道的输出端，所述第二进气开关阀设于对应的所述第二进气管道的输出端；其中，所述第二进气开关阀与所述第二进气口为一一对应的关系；所述第一进气口用于输入氮气，所述第二进气口用于输入目标气体。
作为优选方案，所述气源系统还包括压力计，所述压力计设于所述出气口和所述出气开关阀之间的管道上。
作为优选方案，所述气源系统还包括第一单向阀，所述第一单向阀的输入端与所述排气管道的输入端连接，所述第一单向阀的输出端与所述排气管道的输出端连接。
作为优选方案，所述气源系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀的输入端与所述第一进气管道的输入端连接，所述第二单向阀的输出端与所述第一进气管道的输出端连接；
所述气源系统还包括第三单向阀，所述第三单向阀的输入端与所述第二进气管道的输入端连接，所述第三单向阀的输出端与所述第二进气管道的输出端连接。
作为优选方案，所述气源系统还包括氮气瓶，所述氮气瓶的输出端与所述第一进气管道的输入端连接；
所述气源系统还包括第一气瓶，所述第一气瓶的输出端与对应的所述第二进气管道的输入端连接；其中，所述第一气瓶与所述第二进气口为一一对应的关系。
作为优选方案，所述气源系统还包括第一调压阀，所述第一调压阀设于所述氮气瓶的输出端；
所述气源系统还包括第二调压阀，所述第二调压阀设于所述第一气瓶的输出端。
作为优选方案，所述气源系统还包括第三调压阀，所述第三调压阀设于所述出气管道的输出端。
作为优选方案，所述气体传送装置为气泵。
作为优选方案，所述出气开关阀、所述排气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀均为电磁阀。
为了解决相同的技术问题，相应地，本发明实施例还提供一种气源系统的控制方法，适用于上述的气源系统，所述方法包括以下步骤：
S11、控制所述排气开关阀打开，所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置工作，以排出所述气体通道内的气体；
S12、当所述气体通道中的压力达到预设的第一压力阈值时，控制所述排气开关阀、所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置停止工作；
S13、控制所述第一进气开关阀打开，且所述第二进气开关阀、所述出气开关阀和所述排气开关阀关闭，以向所述气体通道中通入氮气；
S14、当所述气体通道中的压力达到预设的第二压力阈值时，控制所述第一进气开关阀、所述第二进气开关阀、所述出气开关阀和所述排气开关阀关闭；其中，所述第一压力阈值小于所述第二压力阈值；
S15、再次控制所述排气开关阀打开，所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置工作，以排出所述气体通道内的氮气；
S16、当所述气体通道中的压力再次达到预设的第一压力阈值时，控制所述排气开关阀、所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置停止工作；
S17、控制一个所述第二进气开关阀打开，且所述出气开关阀、所述排气开关阀、所述第一进气开关阀和其余的所述第二进气开关阀关闭，以向所述气体通道中通入所需的目标气体；
S18、当所述气体通道中的压力再次达到预设的第二压力阈值时，控制该第二进气开关阀和所述出气开关阀打开，且所述排气开关阀、所述第一进气开关阀和其余的所述第二进气开关阀关闭，以输出所需的目标气体。
与现有技术相比，本发明提供一种气源系统及其控制方法，通过控制所述第一进气开关阀，以实现向所述气体通道中通入氮气，并通过控制所述排气开关阀和所述气体传送装置，以实现对所述气体通道的抽真空，从而实现对所述气体通道的气路清洗，以确保后续输出的目标气体的纯净度；最后通过控制所述第二进气开关阀和所述出气开关阀，从而实现目标气体的输出。在对变压器油中溶解气体在线监测装置的检测模块进行标定时，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体，减少了人工操作，且无需频繁更换气瓶，简化了供气操作，进而简化了定标过程，提高了定标的效率，并保证了定标过程及结果的稳定性。而且，由于无需频繁更换气瓶，减少了对气密阀门和接头的损坏，降低了气源的消耗量，因此节省了气源。此外，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体时，能够通过分别控制所述第一进气开关阀、所述排气开关阀和所述气体传送装置，实现对所述气体通道的气路清洗，避免了由于气体通道内残留有其他气体而导致后续提供的目标气体受到污染，达到了无残留、无交叉干扰的效果，因此，保证了提供的目标气体的纯净度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的气源系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的气路集成块的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的气源系统的控制方法的流程示意图。
其中，10、气路集成块；101、气体通道；102、出气口；103、排气口；104、第一进气口；105、第二进气口；11、气体传送装置；12、出气开关阀；13、排气开关阀；14、第一进气开关阀；15、第二进气开关阀；16、压力计；17、第一单向阀；18、第二单向阀；19、第三单向阀；20、氮气瓶；21、第一气瓶；22、第一调压阀；23、第二调压阀；24、第三调压阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
结合图1和图2所示，在本发明优选实施例提供一种气源系统，包括气路集成块10和气体传送装置11，所述气路集成块10内设有气体通道101，所述气体通道101上设有出气口102、出气口103、第一进气口104以及至少一个第二进气口105，所述出气口102与出气管道的输入端连接，所述出气口103通过排气管道与所述气体传输装置2的输入端连接，所述气体传输装置2的输出端用于排出所述气体通道101内的气体，所述第一进气口104与第一进气管道的输出端连接，每一所述第二进气口105均与对应的第二进气管道的输出端连接；
所述气源系统还包括出气开关阀12、排气开关阀13、第一进气开关阀14和第二进气开关阀15，所述出气开关阀12设于所述出气管道的输入端，所述排气开关阀13设于所述排气管道的输入端，所述第一进气开关阀14设于所述第一进气管道的输出端，所述第二进气开关阀15设于对应的所述第二进气管道的输出端；其中，所述第二进气开关阀15与所述第二进气口105为一一对应的关系；所述第一进气口104用于输入氮气，所述第二进气口105用于输入目标气体。
在本发明实施例中，通过控制所述第一进气开关阀14，以实现向所述气体通道101中通入氮气，并通过控制所述排气开关阀13和所述气体传送装置11，以实现对所述气体通道101的抽真空，从而实现对所述气体通道101的气路清洗，以确保后续输出的目标气体的纯净度；最后通过控制所述第二进气开关阀15和所述出气开关阀12，从而实现目标气体的输出。在对变压器油中溶解气体在线监测装置的检测模块进行标定时，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体，减少了人工操作，且无需频繁更换气瓶，简化了供气操作，进而简化了定标过程，提高了定标的效率，并保证了定标过程及结果的稳定性。而且，由于无需频繁更换气瓶，减少了对气密阀门和接头的损坏，降低了气源的消耗量，因此节省了气源。此外，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体时，能够通过分别控制所述第一进气开关阀14、所述排气开关阀13和所述气体传送装置11，实现对所述气体通道101的气路清洗，避免了由于气体通道101内残留有其他气体而导致后续提供的目标气体受到污染，达到了无残留、无交叉干扰的效果，因此，保证了提供的目标气体的纯净度。
在本发明实施例中，为了及时获知所述气体通道101中的压力情况，以便于实施所述气体通道101的排气及通气的操作，优选地，本实施例的所述气源系统还包括压力计16，所述压力计16设于所述出气口102和所述出气开关阀12之间的管道上。通过在所述出气口102和所述出气开关阀12之间的管道上设置所述压力计16，从而实现对所述气体通道101中的压力的检测，以实现基于检测到的所述气体通道101的压力值控制所述气体通道101的排气及通气的停止时间，从而便于实施所述气体通道101的排气及通气的操作。
如图1所示，为了避免外部的气体经所述排气口103流回到所述气体通道101内，以确保能够实现对所述气体通道101的抽真空，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第一单向阀17、，所述第一单向阀17的输入端与所述排气管道的输入端连接，所述第一单向阀17的输出端与所述排气管道的输出端连接。通过设置所述第一单向阀17，使得气体只能从所述排气口103传输至所述气体传送装置11，并经所述气体传送装置11的输出端排出至所述气源系统的外部，从而确保能够实现对所述气体通道101的抽真空，进而确保能够对所述气体通道11进行气路清洗。
需要说明的是，所述第一单向阀17的具体位置可以根据实际使用要求设置；优选地，本实施例的所述第一单向阀17位于所述排气开关阀13和所述气体传送装置11之间。
如图1所示，为了便于提供氮气，优选地，本实施例中的所述气源系统还包括氮气瓶20，所述氮气瓶20的输出端与所述第一进气管道的输入端连接。通过设置所述氮气瓶20，并使所述氮气瓶20的输出端与所述第一进气管道的输入端连接，使得所述氮气瓶20输出的氮气能够经所述第一进气管、所述第一进气开关阀14和所述第一进气口104传输至所述气体通道11内，以便于采用氮气对所述气体通道11进行清洗，且便于通过所述出气口102提供氮气。
进一步地，为了便于提供目标气体，优选地，本实施例中的所述气源系统还包括第一气瓶21，所述第一气瓶21的输出端与对应的所述第二进气管道的输入端连接；其中，所述第一气瓶21与所述第二进气口105为一一对应的关系。
可以理解的，所述第一气瓶21用于存储所述目标气体，所述目标气体与氮气分别为两种不同的气体；通过使所述第一气瓶21的输出端与对应的所述第二进气管道的输入端连接，使得所述第一气瓶21输出的目标气体能够经所述第二进气管、所述第二进气开关阀15和所述第二进气口105传输至所述气体通道11内，进而便于通过所述出气口102提供所述目标气体。
需要说明的是，所述第一气瓶21的数量可以根据实际使用要求设置，本发明对此不作限制，例如所述第一气瓶21可以设置为七个，如图1所示。当所述第二进气口105为多个时，相应地，所述第一气瓶21为多个，且每一所述第一气瓶21提供的目标气体不同，每一所述第一气瓶21输出的目标气体能够经对应的第二进气管道以及对应的第二进气开关阀15传输至对应的第二进气口105，进而传输至所述气体通道11，以便于通过所述气体通道11的出气口102提供多种不同的目标气体。其中，所述目标气体包括但不限于氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯、乙烷等标准气体，在此不再赘述。
在本发明实施例中，为了避免所述气体通道11内的气体经所述第一进气口104流回至所述氮气瓶20内，以确保所述气源系统供气的安全性和可靠性，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第二单向阀18，所述第二单向阀18的输入端与所述第一进气管道的输入端连接，所述第二单向阀18的输出端与所述第一进气管道的输出端连接。通过设置所述第二单向阀18，使得所述氮气瓶20提供的氮气只能从所述第一进气管道传输至所述第一进气口104，并经所述第一进气口104输出至所述气体通道11内，从而确保能够正常提供氮气，避免所述气体通道11内的气体经所述第一进气口104流回至所述氮气瓶20内，因此保证了所述气源系统供气的安全性和可靠性。
进一步地，为了避免所述气体通道11内的气体经所述第二进气口105流回至所述第一气瓶21内，以进一步确保所述气源系统供气的安全性和可靠性，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第三单向阀19，所述第三单向阀19的输入端与所述第二进气管道的输入端连接，所述第三单向阀19的输出端与所述第二进气管道的输出端连接。通过设置所述第三单向阀19，使得气体只能从所述第二进气管道传输至所述第二进气口105，并经所述第二进气口105输出至所述气体通道11内，从而确保能够正常提供目标气体，避免所述气体通道11内的气体经所述第二进气口105流回至所述第一气瓶21内，因此进一步保证了所述气源系统供气的安全性和可靠性。
如图1所示，为了确保所述气源系统的稳定性，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第一调压阀22，所述第一调压阀22设于所述氮气瓶20的输出端。通过设置所述第一调压阀22，以实现对从所述氮气瓶20输出的氮气的压力进行调节，以保持其输出压力稳定一致，且保持单位时间内输出的气量一致，从而确保了所述气源系统的稳定性。
可以理解的，所述第一调压阀22设于所述氮气瓶20的输出端与所述第二调压阀18之间的管道上。
进一步地，为了确保所述气源系统的稳定性，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第二调压阀23，所述第二调压阀23设于所述第一气瓶21的输出端。通过设置所述第二调压阀23，以实现对从所述第一气瓶21输出的目标气体的压力进行调节，以保持其输出压力稳定一致，且保持单位时间内输出的气量一致，从而进一步确保了所述气源系统的稳定性。
可以理解的，所述第二调压阀23设于所述第一气瓶21的输出端与所述第三调压阀19之间的管道上。
在本发明实施例中，为了提高所述气源系统供气的稳定性，优选地，本实施例的所述气源系统还包括第三调压阀24，所述第三调压阀24设于所述出气管道的输出端。通过设置第三调压阀24，以实现对从所述出气口102输出的气体的压力进行调节，从而提高了所述气源系统供气的稳定性。
需要说明的是，本实施例的所述第三调压阀24的输入端与所述排气开关阀远离所述排气口103的一端连接。另外，所述第三调压阀24的类型可以根据实际使用要求设置，优选地，本实施例的所述第三调压阀24为电控调压阀。
在本发明实施例中，所述气体传送装置11的类型可以根据实际使用要求设置；为了使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例的所述气体传送装置11为气泵。
另外，本实施例的所述出气开关阀12、所述排气开关阀13、所述第一进气开关阀14和所述第二进气开关阀15的类型均可以根据实际使用要求设置；为了进一步使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例所述出气开关阀12、所述排气开关阀13、所述第一进气开关阀14和所述第二进气开关阀15均为电磁阀。
参见图3，是本发明另一实施例提供的一种气源系统的控制方法的流程示意图。
在本发明实施例中，所述气源系统的控制方法，适用于上述的气源系统，所述方法包括以下步骤S11-S18：
S11、控制所述排气开关阀打开，所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置工作，以排出所述气体通道内的气体；
S12、当所述气体通道中的压力达到预设的第一压力阈值时，控制所述排气开关阀、所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置停止工作；
S13、控制所述第一进气开关阀打开，且所述第二进气开关阀、所述出气开关阀和所述排气开关阀关闭，以向所述气体通道中通入氮气；
S14、当所述气体通道中的压力达到预设的第二压力阈值时，控制所述第一进气开关阀、所述第二进气开关阀、所述出气开关阀和所述排气开关阀关闭；其中，所述第一压力阈值小于所述第二压力阈值；
S15、再次控制所述排气开关阀打开，所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置工作，以排出所述气体通道内的氮气；
S16、当所述气体通道中的压力再次达到预设的第一压力阈值时，控制所述排气开关阀、所述出气开关阀、所述第一进气开关阀和所述第二进气开关阀关闭，并控制所述气体传送装置停止工作；
S17、控制一个所述第二进气开关阀打开，且所述出气开关阀、所述排气开关阀、所述第一进气开关阀和其余的所述第二进气开关阀关闭，以向所述气体通道中通入所需的目标气体；
S18、当所述气体通道中的压力再次达到预设的第二压力阈值时，控制该第二进气开关阀和所述出气开关阀打开，且所述排气开关阀、所述第一进气开关阀和其余的所述第二进气开关阀关闭，以输出所需的目标气体。
可以理解的，通过实施步骤S11-S12，从而实现对所述气体通道的抽真空，以使所述气体通道呈现真空状态。通过实施步骤S13-S16，从而实现对所述气体通道的气路清洗，以确保后续输出的目标气体的纯净度。通过步骤S17-S18实现目标气体的输出。需要说明的是，当所述气源系统具有多个第二进气口时，相应地，其具有多个第二进气开关阀，因此，在实施步骤S17时，控制需输出的目标气体对应的第二进气开关阀打开，且控制其余的第二进气开关阀、所述出气开关阀、所述排气开关阀和所述第一进气开关阀关闭，以实现仅向所述气体通道中通入所需输出的目标气体；而且，在步骤S18中，当所述气体通道中的压力再次达到预设的第二压力阈值时，控制该第二进气开关阀和所述出气开关阀打开，且控制其余的第二进气开关阀、所述出气开关阀、所述排气开关阀和所述第一进气开关阀保持关闭，以实现输出所需的目标气体；当所述气源系统具有一个第二进气口时，相应地，其具有一个第二进气开关阀，因此，在实施步骤S17时，控制所述第二进气开关阀打开，且控制所述出气开关阀、所述排气开关阀和所述第一进气开关阀关闭，以实现仅向所述气体通道中通入目标气体；而且，在步骤S18中，当所述气体通道中的压力再次达到预设的第二压力阈值时，控制所述第二进气开关阀和所述出气开关阀打开，且控制所述出气开关阀、所述排气开关阀和所述第一进气开关阀保持关闭，以实现输出所述目标气体。
进一步地，当需要进行标气切换输出时，再次执行步骤S11-S18即可。
此外，需要说明的是，在完成所有所需标气的输出后，关闭所述出气开关阀、排气开关阀、第一进气开关阀和第二进气开关阀，即关闭所有的开关阀。当所述气源系统超过预设的时间不使用时，关闭所述氮气瓶自带的手动阀以及第一气瓶自带的手动阀，即关闭所有气瓶自带的手动阀。
在本发明实施例中，在实施步骤S11之前，还包括：
在打开所有气瓶自带的手动阀后，调节所述第一调压阀和所述第二调压阀，以使每一气瓶的输出压力达到预设的第三压力阈值，从而保持所有气瓶的输出压力稳定一致，并保持单位时间内输出的气量一致。
综上，本发明提供一种气源系统及其控制方法，通过控制所述第一进气开关阀14，以实现向所述气体通道101中通入氮气，并通过控制所述排气开关阀13和所述气体传送装置11，以实现对所述气体通道101的抽真空，从而实现对所述气体通道101的气路清洗，以确保后续输出的目标气体的纯净度；最后通过控制所述第二进气开关阀15和所述出气开关阀12，从而实现目标气体的输出。在对变压器油中溶解气体在线监测装置的检测模块进行标定时，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体，减少了人工操作，且无需频繁更换气瓶，简化了供气操作，进而简化了定标过程，提高了定标的效率，并保证了定标过程及结果的稳定性。而且，由于无需频繁更换气瓶，减少了对气密阀门和接头的损坏，因此节省了气源。此外，采用本实施例的所述气源系统来提供目标气体时，能够通过分别控制所述第一进气开关阀14、所述排气开关阀13和所述气体传送装置11，实现对所述气体通道101的气路清洗，避免了由于气体通道101内残留有其他气体而导致后续提供的目标气体受到污染，达到了无残留、无交叉干扰的效果，因此，保证了提供的目标气体的纯净度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
