摘要：本文对变压器油试验废油的收集处理现状进行分析，利用光电颜色控制原理，提出了一种试验废油自动分类回收的新装置，介绍该装置实现方式、功能及特点等
关键词：试验；废油；光电；颜色；控制；自动；分类回收
1 研究背景
在电力油化试验工作中，经常要对从现场采集的变压器油样品进行相关的预处理操作和试验。如对油试验仪器的测试部分、测试器皿进行油清洗、对变压器油样品的体积进行准确的调节等，然后进行油试验。在测试、清洗和油体积调节的过程中，大量试油样品由于受到污染或被高温加热、被电气击穿，使油中存在各种杂质及故障气体，不能再直接使用，从而形成试验废油。
常规对于试验废油的处理的做法是：将其直接倾倒入敞开的临时废油收集桶中临时收集储存，等待物资部门统一回收或废弃处理。由于当前系统内运行的充油设备均采用了有效的防油劣化手段，变压器油在运行中与空气中的氧和水分接触概率较小，变压器油老化的速度较慢。因此，有许多充油设备尽管运行多年，但其变压器油各项指标仍在合格范围内。其试验后的废油如经过相关过滤处理后，可做为配电变压器油和有载调压开关油使用，仍有继续回收利用的价值。
由于没有合适的分类储存手段，许多本身还是新油的试验废油，因倒入临时废油桶后与旧油混合被二次污染，只能与旧油一起作废弃处理。不但造成了大量变压器油的无谓损耗，还极易因处理不当发生泄漏而污染环境。
因此，本文对试验废油的回收方法进行了的相应的研究，重点在于如何将试验废油中的新油、旧油进行自动分类储存，提出了一种试验废油自动分类回收的新装置。
2技术方案
（1）现场调查
为了解变压器油试验产生废油情况，笔者进行了相关调查统计，我们发现：每完成一个220kV主变间隔定检油试验需要采集约2500mL变压器油样品，而完成一个110kV主变间隔定检油试验需要采集约2000mL变压器油样品。由于采集回来的变压器油样品属于一次性使用，通常油样试验完毕后就被废弃。按我公司每年的充油设备交接、定检、业扩试验的总量进行统计，估算每年因油试验产生的试验废油总量约为450-500kg，按新设备占总设备量70%计算，每年约可回收利用试验废油350kg。
此外在调查中还发现：试验废油在收集储存过程中，由于临时废油桶都没有完备的密封隔离措施，试验废油长期在空气中暴露存放。其在外界温度、氧、水分等各种因素的作用下被不断氧化分解，产生出大量对人体有害的挥发油蒸气，这些油蒸汽持续散发在试验室内，对试验室的空气造成污染，已严重威胁到油气试验人员的健康。
如果能有一台专用装置将油试验产生的试验废油进行分类收集，同时还能对试验废油进行密封储存，将储油箱内部油和外界空气隔开、能显示并监测储油箱内部油位。就能有效解决变压器油试验时无法分类收集回收试验废油及油蒸汽污染试验环境的问题。
图1
（2）方案设计
针对以上构想，笔者参考了油酸值测定仪判断滴定终点检测原理，并结合相关元器件性能、参数，通过研究设计了一种试验废油自动分类回收装置，其原理框图如图1所示。该装置采用了光电颜色控制原理，通过一油色检测管，自动对倒入集油槽内的废油进行判断分离。同时还采用动态真空密封方式对试验废油进行微真空负压储油，利用动态真空负压驱除隔离空气中的氧和水分，降低试验废油的分解速度，减少油蒸汽的产生和挥发。
（3）装置具体结构
一种试验废油自动分类回收装置（如图2所示），包括一用于收集试验废
图2
油的集油槽、设置于集油槽下方用于检测区分油色的油色检测管、呈倒T型的分油管以及分别用于储存新油和旧油的新油密封储油箱和旧油密封储油箱；所述油色检测管外壁上设有一对用于检测油色的红外光敏检测器，所述油色检验管的上端与集油槽的下方出油口相连通，下端经一单向阀与分油管的上端入口连通；所述分油管的两个下端出口分别经一新油分路电磁阀和旧油分路电磁阀与所述新油密封储油箱和一旧油密封储油箱连通，所述新油密封储油箱和旧油密封储油箱还经一呈正T型的抽真空管与一真空泵相连；所述单向阀、红外光敏检测器、新油分路电磁阀、旧油分路电磁阀和真空泵均与一控制器电气连接。
3具体实施方式
当试验废油倒入装置集油槽后，将自动汇集到集油槽下方的油色检测室内，因其出口被单向阀封闭，油暂时积聚在这里。此时，装设在油色检测室外壁上的红外光敏检测器的红外光束被油阻隔而触发，自动对积油的颜色进行检测。当检测为可回收的新油时，红外光敏检测器输出控制信号，则与装新油的密封储油箱相连的分路电磁阀自动打开，在油箱内部真空负压的作用下，单向阀开启，积油被负压自动吸入对应的密封储油箱内。反之，检测为不可回收的旧油则被吸入储存旧油的密封储油箱内。当油色检测室内积油被全部吸走后，红外光敏检测器因红外光束无阻隔而自动复归，分路电磁阀复位将分油管切断，单向阀因失去真空吸力复位，又重新将油色检测室出口封闭。这样重复以上过程，倒入集油槽试验废油就不断被自动分类收集。
在收集储存过程中，当密封储油箱内的真空度下降并低于-0.05Mpa时，控制器将装在“T”形抽真空管上的真空截止阀开启并启动真空泵，对密封储油箱抽真空。当真空度超过-0.05Mpa后自动将真空泵和真空截止电磁阀关闭，重复以上过程即可以使收集的试验废油始终在恒定真空负压的环境下储存，从而延缓废油氧化分解的速度，减少挥发油蒸气的产生。
在使用过程中，随着密封储油箱内收集的油量不断增多，浮球液位计的液位浮球也随着液面上升，当达到油箱容积的95%时，其设定的液位开关接点闭合，控制器自动发出声光报警信号，提示可将密封储油箱内积油转移。
4功能及特点
本试验废油自动分类回收装置独有的真空负压自动分类收集功能，能够对倒入集油槽内的试验废油进行自动油色检测，将试验废油自动分类，并依据分类检测结果将油自动回收至相应的储油箱内进行真空密封储存。该装置具有分辨效率高、分离准确、密封性能好等特点，最大程度地提高了试验废油的回收再利用率，使用灵活，操作方便。
5结论
本装置主要针对变压器油试验过程中大量试验废油无法有效分类回收，废油氧化分解产生油蒸汽严重污染试验环境，影响油气试验人员身体健康等问题而开展研究的。通过该装置在日常油试验过程中的使用，可以将试验中产生的废油自动进行分类收集并真空密封储存，有效延缓废油氧化分解，减少挥发油蒸气对试验室的工作环境的污染，还最大程度地提高了试验废油的回收再利用率。
本装置填补了国内用于变压器油试验专用辅助装置的一项空白，在电力行业变压器油试验工作中具有极为广泛的应用推广价值和推广前景。
作者简介：
[1]柯瑶，1969年11月生，毕业于华北电力大学，国网福建省永安市供电有限公司，工程师、技师，长期从事变电检修方面的工作和研究。
论文作者:柯瑶
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
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