本发明涉及针对油绝缘设备的绝缘油补充，具体地说，涉及一种绝缘油带电真空无气泡补油监护系统及其补油排气方法。
背景技术：
1、在电力生产中，绝缘油对于电气设备的正常运行至关重要。随着时间的推移，绝缘油可能会因为各种原因出现损耗或污染，需要进行补充或更换。在电气设备的补油过程中，气体的影响是不可忽视的。这些影响主要体现在以下几个方面：
2、其一，气体可能引发电气故障。油绝缘设备在运行过程中，如果环境中存在过多的气体，特别是氧气不足或存在易燃气体，可能会引发电气故障，如短路、电弧等。这不仅会影响设备的正常运行，还可能对人员安全构成威胁。
3、其二，气体可能影响油的性能。补油过程中，如果气体与油混合，可能会改变油的物理和化学性质，如油的粘度、绝缘性能等。这可能导致油的性能下降，无法有效起到润滑、冷却和绝缘的作用，从而影响设备的运行效率和安全性。
4、其三，气体还可能影响补油操作的精度和效率。在补油过程中，如果气体过多或存在流动，可能会使油位测量不准确，导致补油不足或过量。这不仅会浪费资源，还可能对设备造成损害。
5、有鉴于此，市面上出现了一些在补油过程中排除气体的装置和方法，如cn202311031988.3公开的一种eha排气补油装置及排气补油方法，其用于排出eha系统管路内气体，并为蓄能器补充液压油使其达到预充压力。eha排气补油装置在使用时，通过快插接头将其安装在eha系统平衡阀与电磁通断阀之间，利用油缸的伸出与缩回将eha系统管路内的气体排干净，当油缸完全伸出时将eha系统与排气补油装置中的溢流阀压力设置为零并继续供油，将溢流阀与油箱间管路内气体排干净，通过排气补油装置泵转动对蓄能器进行补油，并通过压力表监测补油是否完成，完成后断开快插接头将eha排气补油装置拿走重新接通，即可将eha系统恢复原状。
6、然而，虽然上述装置能够一定程度排出油品中含有的气体，但针对油品中所含气体的监测仍然停留在肉眼观察气泡的阶段。由于油品中的小气泡在其流动时很难被观察到，因此单纯通过肉眼观察难以把控加注油品的气体含量，导致电气设备运行的安全风险较大。此外，在补油工作完成后，装置的管路内部仍然留存有大量油品，一方面在拆装时容易溢出污染环境和设备，另一方面这些油品长时间留存在管路也易受潮变质影响下次补油工作质量。
技术实现思路
1、本发明的其中一个目的在于提供一种绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，一方面通过设计可进行充分排气作业的三通接头来确保补油安全，另一方面采用电磁阀灵活切换来实现补油作业结束后系统管路中冗余油品的快速排空，同时在油品循环过程中还利用气泡检测单元代替肉眼实现循环监视和补油监视，且可实现气液分离，有利于提升补油精度和效率；本发明的另一个目的在于提供一种基于前述绝缘油带电真空无气泡补油监护系统的补油排气方法，旨在解决背景技术中所阐述的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明公开了首先公开了一种技术方案：
3、一种绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其关键在于：包括在线补油机和补油三通(41)，所述在线补油机的快接出口(1)通过补油管路与所述补油三通(41)的进油管(48)相连，所述在线补油机的循环回油快接口(4)通过回油管路与所述补油三通(41)的其中一个出油管相连，所述补油三通(41)的另一个出油管连接在油绝缘设备的补油阀(46)上，在所述在线补油机和所述补油三通(41)之间还连接有兼具气泡监护和油气分离功能的气泡监测装置单元；
4、其中：在连接有回油管路的补油三通(41)出油管中通过密封环(40)安装有一连接管(42)，所述连接管的入口处连接有一采用可塑性变形材料制成的排气管(43)，所述排气管(43)延伸至所述补油阀(46)的阀腔中，并抵靠于所述补油阀(46)的阀芯(45)上，且其一方面用于排空所述补油阀(46)的阀腔空气，另一面用于配套所述补油管路和所述回油管路来实现补油监护过程中的油品循环。
5、更进一步地，所述在线补油机中设置有带真空泵(13)的真空罐(10)，其快接出口(1)、快接进口(5)和循环回油快接口(4)各自通过油路与所述真空罐(10)连通，在所述快接出口(1)与所述真空罐(10)的连通油路上设置有油泵(12)和出口电磁阀(9)，在所述快接进口(5)与真空罐(10)的连通油路上设置有进口电磁阀(8)，在所述循环回油快接口(4)与真空罐(10)的连通油路上设置有循环回油电磁阀(6)。
6、更进一步地，在所述在线补油机中还设置有排空结构，所述排空结构用于在补油作业结束后排空系统管路中的油品以便下次使用。
7、更进一步地，所述排空结构包括排空进气口(2)，所述排空进气口(2)通过排空管路并入所述快接出口(1)、所述快接进口(5)、所述循环回油快接口(4)各自与所述真空罐(10)的连通油路中，且在所述排空管路上还连接有排空电磁阀(3)、电磁阀a(7)和电磁阀b(11)，通过所述排空电磁阀(3)、所述电磁阀a(7)和所述电磁阀b(11)的切换开闭能够排空系统管路中的冗余油品。
8、更进一步地，所述补油管路包括补油管a和补油管b，所述补油管a连通所述补油三通(41)的进油管(48)和所述气泡监测装置单元的出油口(29)，所述补油管b则连通在线补油机的快接出口(1)和气泡监测装置单元的进油口(20)。
9、更进一步地，在所述气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间连接有多级气泡分离及监测结构。
10、更进一步地，所述多级气泡分离及监测结构包括n级依次排列的气液分离腔，每级气液分离腔的腔体空间均通过气泡分离筛板(22)划分为上、下两部分，每级所述气液分离腔的上部腔体均连通有带气泡检测器的上部管路，所述上部管路用于将n级气液分离腔的上部腔体串接在气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间，且n级气液分离腔上部管路的管径逐级递减，在每级气液分离腔的下部腔体还分别连通有下部管路，所述下部管路用于将第n-1级气液分离腔的上部腔体与第n级气液分离腔的下部腔体串接在气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间，且在末尾的下部管路中连接有总管气泡检测器(30)；其中：n≥2且n为正整数。
11、更进一步地，在气泡监测装置单元的进油口(20)以及相邻两级气液分离腔之间的下部管路中设置有管道微孔筛板(21)。
12、更进一步地，所述气液分离腔共设置有三级，在一级气液分离腔(23)的上部管路中对应设置一级气泡检测器(24)，在二级气液分离腔(25)的上部管路中对应设置二级气泡检测器(26)，在三级气液分离腔(27)的上部管路中对应设置三级气泡检测器(28)。
13、基于上述结构，本发明还公开了一种绝缘油带电真空无气泡补油监护系统的补油排气方法，其关键在于包括以下步骤：
14、s1：将补油三通(41)的其中一个出油管连通到油绝缘设备的补油阀(46),确保油绝缘设备的补油阀(46)处于关断状态，以使得所述排气管(43)延伸至所述补油阀(46)的阀腔中，并抵靠于所述补油阀(46)的阀芯(45)上；
15、s2：使用回油管连接补油三通(41)另一出油管中内置连接管(42)的接口(47)和在线补油机的循环回油快接口(4)，补油管a连接补油三通(41)的进油管(48)和气泡监测装置单元的出油口(29)，补油管b连接在线补油机的快接出口(1)和气泡监测装置单元的进油口(20)，储油罐连接在线补油机的快接进口(5)和储油桶；
16、s3：系统储油循环排气，气泡监测装置单元选择循环监护模式，真空泵(13)对真空罐(10)抽真空，真空罐(10)压力下降到-60kpa时，控制进口电磁阀(8)打开，油品通过快接进口(5)进入真空罐(10)，在油泵(12)作用下油品依次经过出口电磁阀(9)、快接出口(1)、补油管b、气泡监测装置单元进油口(20)、气泡监测装置单元出油口(29)、进油管(48)、排气管(43)、连接管(42)、接口(47)、循环回油快接口(4)、循环回油电磁阀(6)、真空罐(10)循环，且在油品循环的同时，系统各处的气泡能够被带入真空罐(10)中；
17、s4：若真空罐(10)压强上升至大于-60kpa，则判断为真空罐(10)中的气体增多，控制真空泵(13)启动，直至再将真空罐(10)中压力降到-80kp a以下真空泵(13)停机；
18、s5：在循环监护达到预定次数或/和预定时间后，若气泡监测装置单元检测到气泡数量小于或等于预定数量阈值则开启补油作业，气泡监测装置单元选择循环补油模式，打开油绝缘设备的补油阀(46)，随后打开在线补油机开始补油；
19、s6：若在补油监护过程中一旦发现管路新增气泡，即一级气泡检测器(24)、二级气泡检测器(26)、三级气泡检测器(28)、总管气泡检测器(30)任何一个检测到有新增气泡，在满足预定数量阈值后就会关闭气泡监测装置单元的电磁阀，在线补油机的快接出口(1)压力升高，在达到在线补油机预设报警压力阈值后在线补油机停机，关断补油阀(46)，打开气泡监测装置单元电磁阀和在线补油机，并重新回到步骤s3开启循环监护模式；
20、s7：补油作业完成后开启管路排空作业，在真空罐(10)的负压作用下，空气通过排空进气口(2)，排空电磁阀(3)进入，再经循环回油快接口(4)来到回油管，并从接口(47)进入补油三通(41)内部，随后从补油三通(41)的进油管(48)出来，再依次经补油管a、气泡检测装置单元出油口(29)、气泡检测装置单元进油口(20)到快接出口(1)，经过电磁阀a(7)和进口电磁阀(8)进入真空罐(10)，最后由油泵(12)将油品通过电磁阀b(11)、快接进口(5)、储油管送回至储油桶，以完成系统管路中冗余油品的全部排空。
21、与现有技术相比，本发明的显著效果是：
22、(1)本发明通过在补气三通中内置可塑性变形材料制成的排气管，可以抵靠油绝缘设备补油阀的阀芯位置，从而排除补油阀从法兰至阀芯段的阀腔空气，以满足多种应用场景的需求，确保在正式开启循环监护和补油监护前最大程度的排除空气，从而避免空气在循环过程中融入油品导致气泡过量，有利于降低气泡监测单元的运行负担，保证补油安全和提升补油效率；
23、(2)通过优化在线补油机的管路设计并在各管路中对应设置电磁阀实现开闭，以在补油作业结束后利用电磁阀开闭状态的切换来排空系统管路中的冗余油品，整个排空过程是基于系统在循环监护状态下的管路结构实现的，从而避免在拆装时冗余油品溢出污染环境和设备，同时也杜绝了在下次补油作业时向油绝缘设备输送留存变质油品的风险；
24、(3)通过在油品循环管路中设置气泡监测装置单元，一方面能够分离油品中所含的气体，另一方面可监测油品循环过程中的气泡个数、气泡频次，并自动记录各项数据，且利用各项数据与预设参数的比较关系，能够实现报警、关断补油回路等功能，从而迫使在线补油机升压停机；
25、(4)气泡监测装置单元采用多级气泡分离技术，各级气泡检测器协同工作，能够实现对气泡的逐级分离和精确检测，提高气泡检测的准确性和可靠性，同时，通过调整穿过各级气泡检测器的管路管径，可以满足对不同大小气泡实现监测的精度要求，以适应不同油品和补油场景的需求，提高补油作业的灵活性和适应性；
26、(5)在线补油机与各个管路之间通过快接接口连接，便于快速安装和拆卸，提高了补油作业的效率；同时，快接接口的设计也有能够兼顾系统的密封要求，以降低油品的渗漏风险；
27、(6)气泡监测装置单元内置的补油机气泡监测装置单元控制器可对整个循环监护和补油监护过程进行智能控制，通过比对监测数据和预设参数，自动调整油品流速、循环次数和循环时间，确保油品满足补油要求；同时，控制器还可以对补油过程进行记录和存储，方便后续的数据分析和优化。
1.一种绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：包括在线补油机和补油三通(41)，所述在线补油机的快接出口(1)通过补油管路与所述补油三通(41)的进油管(48)相连，所述在线补油机的循环回油快接口(4)通过回油管路与所述补油三通(41)的其中一个出油管相连，所述补油三通(41)的另一个出油管连接在油绝缘设备的补油阀(46)上，在所述在线补油机和所述补油三通(41)之间还连接有兼具气泡监护和油气分离功能的气泡监测装置单元；
2.根据权利要求1所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：所述在线补油机中设置有带真空泵(13)的真空罐(10)，其快接出口(1)、快接进口(5)和循环回油快接口(4)各自通过油路与所述真空罐(10)连通，在所述快接出口(1)与所述真空罐(10)的连通油路上设置有油泵(12)和出口电磁阀(9)，在所述快接进口(5)与真空罐(10)的连通油路上设置有进口电磁阀(8)，在所述循环回油快接口(4)与真空罐(10)的连通油路上设置有循环回油电磁阀(6)。
3.根据权利要求2所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：在所述在线补油机中还设置有排空结构，所述排空结构用于在补油作业结束后排空系统管路中的油品以便下次使用。
4.根据权利要求3所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：所述排空结构包括排空进气口(2)，所述排空进气口(2)通过排空管路并入所述快接出口(1)、所述快接进口(5)、所述循环回油快接口(4)各自与所述真空罐(10)的连通油路中，且在所述排空管路上还连接有排空电磁阀(3)、电磁阀a(7)和电磁阀b(11)，通过所述排空电磁阀(3)、所述电磁阀a(7)和所述电磁阀b(11)的切换开闭能够排空系统管路中的冗余油品。
5.根据权利要求1-4任一所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：所述补油管路包括补油管a和补油管b，所述补油管a连通所述补油三通(41)的进油管(48)和所述气泡监测装置单元的出油口(29)，所述补油管b则连通在线补油机的快接出口(1)和气泡监测装置单元的进油口(20)。
6.根据权利要求5所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：在所述气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间连接有多级气泡分离及监测结构。
7.根据权利要求6所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：所述多级气泡分离及监测结构包括n级依次排列的气液分离腔，每级气液分离腔的腔体空间均通过气泡分离筛板(22)划分为上、下两部分，每级所述气液分离腔的上部腔体均连通有带气泡检测器的上部管路，所述上部管路用于将n级气液分离腔的上部腔体串接在气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间，且n级气液分离腔上部管路的管径逐级递减，在每级气液分离腔的下部腔体还分别连通有下部管路，所述下部管路用于将第n-1级气液分离腔的上部腔体与第n级气液分离腔的下部腔体串接在气泡监测装置单元的进油口(20)和出油口(29)之间，且在末尾的下部管路中连接有总管气泡检测器(30)；其中：n≥2且n为正整数。
8.根据权利要求7所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：在气泡监测装置单元的进油口(20)以及相邻两级气液分离腔之间的下部管路中设置有管道微孔筛板(21)。
9.根据权利要求7或8所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统，其特征在于：所述气液分离腔共设置有三级，在一级气液分离腔(23)的上部管路中对应设置一级气泡检测器(24)，在二级气液分离腔(25)的上部管路中对应设置二级气泡检测器(26)，在三级气液分离腔(27)的上部管路中对应设置三级气泡检测器(28)。
10.一种基于权利要求1-9任一所述的绝缘油带电真空无气泡补油监护系统的补油排气方法，其特征在于包括以下步骤：
