隨著膠囊儲(chǔ)油柜的用量增多， 客戶經(jīng)常反應(yīng)膠囊儲(chǔ)油柜實(shí)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(jì)成功應(yīng)用到儲(chǔ)油柜中， 并模擬運(yùn)行進(jìn)行驗(yàn)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(duì)虛假油位問題，筆者做了大量調(diào)查研究。 膠囊儲(chǔ)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(chǔ)油柜油位不準(zhǔn)的主要原因有以下幾個(gè)方面。

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

（2）在安裝過程中儲(chǔ)油柜內(nèi)壁處理不干凈，有異物將油位計(jì)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(shí)指針沒有變化，不能反映實(shí)際油位，造成假油位。

（3）注油時(shí)儲(chǔ)油柜柜體內(nèi)空氣未完全排出，在溫度變化時(shí)，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(jì)特點(diǎn)

通過大量調(diào)查和研究，查清了虛假油位的成因。 針對(duì)這些問題， 筆者在儲(chǔ)油柜注放油口增加 1 個(gè)智能壓力式液位計(jì)，即圖 1 中 8 處。 儲(chǔ)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(chǔ)油柜內(nèi)壓力的變化。 這種壓力式液位計(jì)能用于測(cè)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(hào)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(hào)接入到單回路數(shù)字顯示儀中， 顯示儀就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示， 設(shè)置參數(shù)將儲(chǔ)油柜油位轉(zhuǎn)化為數(shù)字 0~10 顯示。 同時(shí)可以設(shè)置高低油報(bào)警信號(hào)輸出并接入計(jì)算機(jī)的RS-485 數(shù)據(jù)傳輸接口。

 

3、機(jī)械式油位計(jì)與壓力式液位計(jì)的液位分析

3.1 指針式機(jī)械油位計(jì)高度計(jì)算

儲(chǔ)油柜截面如圖 2 所示，儲(chǔ)油柜中油位高度為 H 時(shí)，儲(chǔ)油柜中油的截面積為：

 

式（1）中：S———油位高度為 H 時(shí)油的截面積，mm2；

 

R———儲(chǔ)油柜的半徑，mm；

H———儲(chǔ)油柜中的油位高度，mm。

液面高度的變化， 會(huì)引起指針式油位計(jì)油位視數(shù)的變化，H 值直接對(duì)應(yīng)到油位指針位置。

 

3.2 智能壓力式液位計(jì)壓力值計(jì)算

儲(chǔ)油柜中油位高度為 H 時(shí)， 對(duì)于靜止儲(chǔ)油柜中油的

壓力值為：

P=ρgH （2）

式（2）中：P———油位高度為 H 時(shí)油的壓力，pa；

ρ———對(duì)應(yīng)儲(chǔ)油柜中油的密度，kg/m3

；

g———地心引力，N/kg；

H———儲(chǔ)油柜中的油位高度，m。

由于液體內(nèi)部同一深度處向各個(gè)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(shí)知道了在這一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)。 深度是指點(diǎn)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(chǔ)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(jì)的優(yōu)點(diǎn)

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

（2）具有遠(yuǎn)程監(jiān)控特點(diǎn)。 數(shù)字顯示儀能實(shí)現(xiàn)中控室內(nèi)數(shù)字觀測(cè)，方便直觀。 同時(shí)設(shè)置了高低油位報(bào)警，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)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(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)端控制。

 

5 結(jié)束語

通過模擬運(yùn)行， 證明了新型智能式壓力液位計(jì)在變壓器運(yùn)行中能真實(shí)地反映儲(chǔ)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(yùn)行過程中的安全性。

 

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