隨著膠囊儲油柜的用量增多， 客戶經(jīng)常反應(yīng)膠囊儲油柜實際油位與指針示不一致，出現(xiàn)虛假油位的現(xiàn)象。 本文將智能式壓力液位計成功應(yīng)用到儲油柜中， 并模擬運行進(jìn)行驗證，有效解決了虛假油位問題。

 

1 產(chǎn)生虛假油位問題的研究

針對虛假油位問題，筆者做了大量調(diào)查研究。 膠囊儲油柜結(jié)構(gòu)示意如圖 1 所示。

 

經(jīng)研究， 筆者認(rèn)定造成儲油柜油位不準(zhǔn)的主要原因有以下幾個方面。

（1）從設(shè)計角度考慮，儲油柜膠囊直徑設(shè)計尺寸比儲油柜內(nèi)徑大，膠囊折皺將油位計浮子包裹起來，造成油位計指示不準(zhǔn)，不能反映實際油位。

（2）在安裝過程中儲油柜內(nèi)壁處理不干凈，有異物將油位計旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)卡死，導(dǎo)致失靈。當(dāng)油位不足或者油位過高時指針沒有變化，不能反映實際油位，造成假油位。

（3）注油時儲油柜柜體內(nèi)空氣未完全排出，在溫度變化時，空氣體積發(fā)生變化，引起油位指示不準(zhǔn)確。

 

2 新型壓力式液位計特點

通過大量調(diào)查和研究，查清了虛假油位的成因。 針對這些問題， 筆者在儲油柜注放油口增加 1 個智能壓力式液位計，即圖 1 中 8 處。 儲油柜內(nèi)變壓器油隨溫度變化引起油量變化，進(jìn)而影響到儲油柜內(nèi)壓力的變化。 這種壓力式液位計能用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度、壓力，然后將其轉(zhuǎn)變成 4～20mA 直流電流信號輸出。 也可與手持終端或 RSM100Modem 相互通信， 通過它們進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、過程監(jiān)控等。 將此壓力液位表的 4～20mA 直流電流信號接入到單回路數(shù)字顯示儀中， 顯示儀就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示， 設(shè)置參數(shù)將儲油柜油位轉(zhuǎn)化為數(shù)字 0~10 顯示。 同時可以設(shè)置高低油報警信號輸出并接入計算機(jī)的RS-485 數(shù)據(jù)傳輸接口。

 

3、機(jī)械式油位計與壓力式液位計的液位分析

3.1 指針式機(jī)械油位計高度計算

儲油柜截面如圖 2 所示，儲油柜中油位高度為 H 時，儲油柜中油的截面積為：

 

式（1）中：S———油位高度為 H 時油的截面積，mm2；

 

R———儲油柜的半徑，mm；

H———儲油柜中的油位高度，mm。

液面高度的變化， 會引起指針式油位計油位視數(shù)的變化，H 值直接對應(yīng)到油位指針位置。

 

3.2 智能壓力式液位計壓力值計算

儲油柜中油位高度為 H 時， 對于靜止儲油柜中油的

壓力值為：

P=ρgH （2）

式（2）中：P———油位高度為 H 時油的壓力，pa；

ρ———對應(yīng)儲油柜中油的密度，kg/m3

；

g———地心引力，N/kg；

H———儲油柜中的油位高度，m。

由于液體內(nèi)部同一深度處向各個方向的壓強(qiáng)都相等，所以只要算出液體豎直向下的壓強(qiáng)，也就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強(qiáng)。 深度是指點到自由液面的距離，液體的壓強(qiáng)與深度和液體的密度有關(guān)，與液體的質(zhì)量無關(guān)。

 

液面高度的變化，引起壓力式液位表的變化，從而準(zhǔn)確的得出儲油柜內(nèi) H 的數(shù)值。 H 值通過數(shù)顯表直接顯示出來，就可以直觀準(zhǔn)確地讀取數(shù)值。

 

4 新型壓力式液位計的優(yōu)點

（1）準(zhǔn)確反映儲油柜油位。 此新型壓力式液位計檢測的是儲油柜內(nèi)部壓力的變化， 不會受膠囊折皺將機(jī)械油位計浮子包裹起來影響，避免了機(jī)械油位計指示不準(zhǔn)。

（2）具有遠(yuǎn)程監(jiān)控特點。 數(shù)字顯示儀能實現(xiàn)中控室內(nèi)數(shù)字觀測，方便直觀。 同時設(shè)置了高低油位報警，可及時發(fā)現(xiàn)儲油柜油位問題。

（3）具有通信網(wǎng)絡(luò)功能。 可以通過 RS-485 數(shù)據(jù)傳輸接口接入計算機(jī)，實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)端控制。

 

5 結(jié)束語

通過模擬運行， 證明了新型智能式壓力液位計在變壓器運行中能真實地反映儲油柜內(nèi)部的油位變化。 這樣一來就避免了出現(xiàn)虛假油位的問題， 提高了變壓器運行過程中的安全性。

 

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