本实用新型属于变压器检漏装置技术领域，特别涉及一种电力变压器储油柜胶囊自动充气检漏装置。
背景技术：
电力变压器是电力系统中重要的设备，可以通过电磁感应原理实现电压、电流和阻抗参数的变换。目前，高电压等级的变压器一般采用矿物绝缘油作为冷却和绝缘的介质，称为油浸式变压器。为了补偿油温改变时油体积的变化，在油浸式变压器油箱的上方装有名为储油柜的容器。储油柜通过其下端的管道与油箱相连，当油温上升、油体积膨胀时，部分绝缘油从油箱流入储油柜；当油温下降、油体积缩小时，部分绝缘油从储油柜流入油箱，使得油箱中始终充满油，油温变化导致的油位升降只限于储油柜内。储油柜的顶端有一根管道与大气连通，管道末端与大气直接接触的容器称为呼吸器，其中放置有干燥剂以防止潮气通过管道侵入储油柜。
储油柜按结构可以分为敞开式和密封式两大类，敞开式储油柜中的绝缘油直接接触油面上方的空气，密封式储油柜通过加装体积补偿元件将绝缘油和空气进行隔离，可以有效减缓绝缘油的吸湿和氧化。目前常见的补偿元件有橡胶胶囊、橡胶隔膜和金属波纹管，安装有胶囊的密封式储油柜称为胶囊式储油柜。胶囊上有开口，胶囊内的空气通过此开口经储油柜顶部的管道、呼吸器与大气相通。胶囊在开口处通过密封元件与储油柜外壳形成密封结构，将储油柜内的空间隔成两部分：充满空气、且与大气连通的胶囊内部和充满绝缘油、与空气隔绝的胶囊外部。当油位改变时，胶囊能够通过伸缩实现体积补偿。
当胶囊损伤、破裂或安装工艺不良时，便不能发挥应有的密封作用。空气、水分等容易通过密封不严处侵入油中，使得油质劣化加速。当有理由怀疑上述情况发生，例如发现绝缘油中含气量、含水量等在短时间内快速上升时，就有必要对胶囊的密封性进行现场检查。公知的变压器胶囊密封性检查方法是充气检漏，即首先通过胶囊的开口向胶囊中充入一定压力的气体使其在储油柜中完全舒展，而后设法封住充气通道并静置，观察胶囊能否在足够长的一段时间保持初始压力。根据胶囊的机械强度和变压器的相关参数，胶囊内部气体的绝对压力与大气压的压差（相对压力）一般要求控制在几到几十kPa的范围；根据储油柜的大小、油位的高低和胶囊的状态，需要充入的气体体积可能达到几百到几千升；根据密封性检查要求的精度，静置时间可以从几小时到几十小时。
当对变压器胶囊进行充气检漏时，必须对充气压力、速度进行严格控制。胶囊材料的撕裂强度不高，充气压力过大、速度过快容易人为造成胶囊材料过度受力，导致胶囊产生永久性损伤。行业中惯常采用的全手动操作方式，即人工读取压力、手动调节阀门控制充气速度的方式对操作人员的经验、专注程度等素质要求较高，存在过度充气损坏胶囊的风险。此外，在静置时间较长、现场环境温度变化较大的情况下，有对压力进行温度校正的必要。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种电力变压器储油柜胶囊的自动充气检漏装置，能够自动调节向电力变压器储油柜胶囊中充气的速度，达到预设压力后能够自动停止充气，静置过程中能够自动记录胶囊内气体压力和温度随时间的变化，解决手动操作对人员素质要求高、存在过度充气人为损坏胶囊的风险的问题。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种电力变压器储油柜胶囊自动充气检漏装置包括气源、流量调节系统、充气保压系统、测量和控制系统；气源的出气口通过管路与流量调节系统的进气口相连，流量调节系统的出气口通过管路与充气保压系统的进气口相连；所述气源用于提供充气所用气体，包括高压气体钢瓶和减压阀；所述流量调节系统包括调节阀、缓冲腔、控制阀一、流量计、两位三通阀、压力传感器一和安全阀一；所述充气保压系统包括控制阀二、充气接头、温度传感器、压力传感器二和安全阀二；所述测量和控制系统包括装有测控软件的计算机、数据采集卡和控制电路。
进一步，所述缓冲腔是一个有4个开口的耐压中空金属容器，通过4个开口分别与压力传感器一、安全阀一、调节阀和控制阀一连接。
进一步，所述缓冲腔与流量计之间设有控制阀一，所述流量计与充气保压系统之间设有用于切换排空和连通状态的两位三通阀。
进一步，所述充气保压系统的一端有控制阀二，另一端有充气接头，控制阀二与流量调节系统相连。
进一步，所述充气接头包含中间开孔的法兰面和与法兰面一侧密封连接的中空金属管，且金属管的中空部分与法兰面的中间开孔连通；金属管侧面有3个开口，通过3个开口分别与温度传感器、压力传感器二和安全阀二连接。
本实用新型的有益效果是：能够自动调节往变压器储油柜胶囊中充气的速度，能够在胶囊内的压力达到预设压力时自动停止充气，能够在充气结束后自动切换到保压状态，能够在进入保压状态后自动连续记录温度和压力随时间的变化，能够在保压结束后自动泄压使胶囊恢复到正常压力，能够在压力超过预设的阈值的情况下自动泄压保护装置和胶囊的安全，能够自动检测气源压力是否足够，必要时能对胶囊压力进行微调。与传统手动充气检漏方式相比，整个充气检漏过程中人工干预少，压力控制精度高，安全性高，降低了对操作人员自身素质的要求，减轻了操作人员的负担，降低了操作过程中的过度充气损坏胶囊的风险。
附图说明
图1是本实用新型的电力变压器储油柜胶囊自动充气检漏装置原理图。
图中，1.气源，2.高压气体钢瓶，3.减压阀，4.流量调节系统，5.调节阀，6.缓冲腔，7.控制阀一，8.流量计，9.两位三通阀，10.压力传感器一，11.安全阀一，12.充气保压系统，13.控制阀二，14.充气接头，15.温度传感器，16.压力传感器二，17.安全阀二，18.测量和控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
初始状态下所有控制阀7和13、调节阀5均处于关闭状态，两位三通阀9接通流量调节系统4和充气保压系统12，不接通大气。
本实用新型实施时：拆下变压器呼吸器，将充气接头14与变压器呼吸器管路下端的法兰面密封连接，高压气体钢瓶2中的气体经减压阀3减压至0.2～0.5MPa（绝对压力），此后测量和控制系统18进行如下测量和控制：首先控制两位三通阀9接通大气排空；然后打开控制阀一7，逐渐开启调节阀5并监测压力传感器一10和流量计8，直至流量达到30～40L/min的范围内。打开控制阀二13，将两位三通阀9切换至连通充气保压系统12，使气体经打开的控制阀二13、充气接头14变压器呼吸器管路充入储油柜胶囊，并通过压力传感器二16监测充气接头14处的压力与大气压的气压差相对压力。根据压力传感器二16的读数进行如下调节：当相对压力不超过5kPa时，通过调节阀5使流量保持在30～40L/min的范围；当相对压力在5～8.5kPa范围内，通过调节阀5使流量保持在20～30L/min的范围；当相对压力达到8.5kPa时，通过调节阀5使流量保持在10～20L/min的范围；当相对压力达到9.5kPa时，关闭控制阀一7、控制阀二13，完全关闭调节阀5，充气过程结束，进入保压状态。
进入保压状态后，测量和控制系统18开始计时，每隔1分钟记录一次温度传感器15和压力传感器二16的读数，直到预设的保压时间结束。
保压时间结束后，测量和控制系统18进行如下控制：首先控制两位三通阀9接通大气排空，然后打开控制阀一7、控制阀二13，使流量调节系统4、充气保压系统12和储油柜胶囊中的正压气体通过两位三通阀9排出，完成泄压。
过压状态下的自动保护通过如下方式实现：当充气过程中测量和控制系统18监测到压力传感器二16的读数相对压力超过10kPa时，关闭控制阀二13保护胶囊，保持控制阀一7打开，控制两位三通阀9排空泄压，关闭调节阀5；当充气过程中缓冲腔6内相对压力超过50kPa或充气接头14处的相对压力超过12kPa时，安全阀一11、安全阀二17也会自动开启泄压。
气源1压力监测通过如下方式实现：当充气过程中调节阀5打开程度最大也无法达到预设的流量范围时，测量和控制系统18发出气源压力不足的警告提示。
胶囊压力微调通过如下方式实现：当需要小幅增加胶囊内压力时，两位三通阀9连通充气保压系统12，控制阀一7关闭，通过调节阀5向缓冲腔6中充气至相对压力达到40～45kPa，然后关闭调节阀5，打开控制阀一7和控制阀二13，使缓冲腔6与胶囊内的气体达到压力平衡，由于缓冲腔6的体积远小于胶囊体积，胶囊压力只会产生微小的上升；当需要小幅减小胶囊内压力时，控制阀一7、控制阀二13关闭，两位三通阀9排空，控制阀二13短时间打开泄压后恢复关闭，通过调节打开时间实现胶囊内压力微降。可重复以上过程用于胶囊压力微调。
本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。