（广州供电局有限公司电力试验研究院 广东广州 510000）
摘要：针对目前电力行业中各电科院的变压器油颗粒度洁净实验室实验过程中产生的变压器油-石油醚废液，在研究废液的特性后，提出了具体的石油醚自动化管理方法。该管理方法能够提高企业的生产效率，确保试验人员的安全和实验室的安全有效运行。
关键词：实验室 石油醚 管理 回收 净化
1 前言
变压器油在设备中主要起绝缘、冷却和消弧的作用。在变压器运行过程中，会产生一些固体颗粒杂质。研究表明，固体颗粒杂质对油的绝缘性能有显著影响，变压器油中颗粒污染度超标将增加设备运行的安全风险。为保证变压器的安全运行，有必要对颗粒杂质进行监测。按照国家标准，变压器油颗粒度测试必须在百级洁净室中进行。目前，各个省级电科院和许多地市级供电企业都纷纷建立了变压器油颗粒度试验洁净实验室。但是，目前建立的变压器油颗粒度洁净实验室存在不少安全隐患，试验过程中使用到的石油醚极易挥发，属易燃易爆品，人若吸入过量石油醚会发生中毒，石油醚的大量挥发也容易引起消防安全隐患。
为确保试验人员的安全和实验室的安全有效运行，经研究分析后探索出一种可实现变压器油颗粒度洁净实验室石油醚废液安全有效的管理方法,能够对试验过程中产生的变压器油-石油醚废液进行自动回收，从而实现对大气环境的零污染和零排放。
2 现有实验室废液处理方法
实验室中产生的废液一般都是具有一定的污染性或者是毒性的废液，如果任由其排放至自然环境中，会造成环境污染，而且废液与人员接触的话，还会对人体健康造成伤害。目前，现有对于实验室中产生的废液的处理最恰当的处理方法是尽可能采用回收、固化、焚烧[1] [2]以及中和的化学处理方式。
同时，实验室产生的废液的成分复杂，废液中可能同时包含了不同的化学溶剂，个别溶剂具有挥发性，所以在处理液体时，易挥发出来的废气和废液的处理需要分别进行处理，废气通过吸收处理或者与氧充分燃烧后处理，而废液需要通过回收装置回收，密封贮存，或者是经中和处理后排放至自然环境中[3]。
3 石油醚自动化管理方法
现有技术中虽然给出了实验室废液、废气处理的原则，或者是建设性方法，但是，都是在整体方向上给出的建议，没有将其具体应用到电气设备变压器油-石油醚废液的处理中，没有给出变压器油-石油醚废液处理的具体方法或装置。然而，石油醚废液却是电网企业或研究机构的实验室中实实在在会产生，并急需进行处理的问题。笔者在解决上述问题的过程中，笔者总结出了一套能够高效、低成本的石油醚废液自动化管理方法。
石油醚废液自动化管理方法通过引入自动控制方法实现处理的高效性以及自动化，从而降低企业成本，实现废液处理的低成本。一般，自动控制分为开环控制和闭环控制，开环控制控制简单，不需要将系统中的结果反馈至控制器，无法测偏及纠偏功能，控制精度较差；闭环控制系统需要将系统中的传感测试数据反馈至控制器中，控制器根据反馈的测量信号调整控制信号输出，控制精度较高。本方法中为了实现变压器油-石油醚废液的自动化管理，需要根据实时采集废液的状态用于控制废液处理过程，因此，该自动化管理使用闭环控制方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆闭环控制主要由硬件结构以及控制算法，笔者主要从硬件结构部分介绍废液自动化处理方法，因为其硬件结构系统决定该废液处理的成本，因此，控制算法部分将不作赘述。闭环控制系统包括控制器、执行机构、被控对象以及敏感元件[4] [5]，下面将根据笔者的实际经验和设计过程，从控制系统的各个组成部分详细阐述。
控制器在装置中的主要作用是采集系统中传感器的数据以及通过处理采集的数据后输出控制信号，控制器驱动执行机构。市场上的控制器种类很多，但是主要分为两大种类，第一种是电气元件构成的逻辑控制电路，但是由于其集成度不高，且功能单一，无法实现现场编程功能，且电路复杂，体积大，功耗高，第二种电路是由微处理芯片构成的控制系统，可选的控制器主要有PLC、DSP、ARM或单片机等，其中，DSP主要用于数字信号处理，其特点在于数字信号以及乘法运算；ARM处理器芯片一般用于嵌入式系统中，通过加载LINUX、WINCE和UCOSII操作系统，实现对电路系统控制，其特点在于软硬件可裁剪，主要用于便携式电子设备中；单片机主要是用于简单电路电子电路控制，其功能较简单，需要配合较复杂的外围电路实现功能。PLC是一种可编程的控制器，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各类型的机械生产过程。PLC具有CPU、存储器及模拟及数字量的接口，可以接入现场信号并输出模拟或数字的控制信号。同时具有通信接口模块，可以接入控制面板，或与上位机相连。PLC使用方便，可以预制很多程序，用梯形图等简单的编程语言就能构成系统。同时PLC产品线较丰富，硬件配套齐全，可以方便灵活组成系统，系统的设计、安装及编程的工作量少。相对于单片机等控制芯片，用PLC组成的控制系统，其稳定性更高，适应性更强，很少出故障，维修也很方便。由于PLC功能强大，被大量用于电气系统的控制。
执行机构在石油醚自动化管理中主要用于控制石油醚废液的处理过程，实现废液中的废气和废液的不同的处理过程。在电气系统中常见的执行机构有电磁阀、电磁开关继电器等用于电动执行开关元件，实现液体流动路径和气路的开关与闭合。电磁阀的主要用于工业系统中的气体、液体通路的开关，控制灵活且控制精度高；而电磁开关继电器可用于电路供电的开启和闭合。根据应用的不同选择不同的执行机构。被控对象主要是石油醚废液以及溶于废液中的废气。
敏感元件主要在闭环系统中用作反馈信号的检测，用于输出反馈至控制器中的电输入信号。敏感元件根据不同的目的和需要种类丰富，精度各异，可以根据系统的不同设计和需求进行选择。常见敏感元件主要包括：用于检测系统中温度信号的温度传感器；用于检测系统中气体浓度或类别的气体传感器；用于检测湿度的湿度传感器；用于测量流量的流量传感器等。在石油醚管理系统中，根据实际系统的需要以及被控对象，最简单的控制系统中需要包括液位传感器、气体传感器两种类型的敏感元件，同时，针对不同的石油醚废液处理量和处理原理可适当扩展其他类型的敏感元件，如使用流量传感器、温度传感器等，进一步增加石油醚管理系统的复杂度以及自动化程度。
4总结
通过将闭环控制的理念引入至实验室石油醚管理中，实现变压器油-石油醚的自动化管理，能够提高企业生产和研究效率，增加了企业生产过程中的安全性，保障了企业生产人员的人生安全。同时，经过石油醚管理系统处理后的尾气保证了气体排放的零污染，确保了企业生产的环保，符合国家现在对环保的政策要求。
参考文献
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论文作者:饶锐,吴培伟,赵崇智,李聃
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：废液论文; 石油醚论文; 变压器论文; 实验室论文; 方法论文; 闭环论文; 系统论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;