專利名稱：一種大型電力變壓器干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用真空干燥罐對大型電力變壓器線圈或器身進(jìn)行烘干的
裝置，屬變壓器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變壓器中的水分主要聚集在絕緣紙(板)和變壓器油中，它會使絕緣電阻降低，介 質(zhì)損失增加，局放電壓和擊穿強(qiáng)度也隨絕緣系統(tǒng)含水量增加而急劇下降，水分對變壓器運(yùn) 行安全構(gòu)成較大威脅，嚴(yán)重時(shí)還會釀成放電擊穿事故。另外，水分還直接參與油、紙纖維素 等高分子介質(zhì)的化學(xué)降解反應(yīng)，促使這些材料降解老化，從而加速絕緣系統(tǒng)介電強(qiáng)度的降 低和各項(xiàng)性能的劣化。因此，變壓器在生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行干燥處理。 高電壓大容量變壓器具有較厚的絕緣層，傳統(tǒng)的真空干燥裝置，如電加熱真空干 燥裝置、熱風(fēng)循環(huán)干燥裝置等，由于使真空罐內(nèi)壓力從一個(gè)大氣壓降到高真空的抽真空時(shí) 間很短，容易使絕緣紙(板)表層毛細(xì)胞萎縮，影響深層水分的蒸發(fā)，導(dǎo)致生產(chǎn)周期很長，而 且干燥不徹底，很難滿足變壓器的絕緣要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種能快速、徹底地使深層水 份蒸發(fā)的大型電力變壓器干燥裝置。 本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 —種大型電力變壓器干燥裝置，構(gòu)成中包括真空罐、加熱排管、兩個(gè)羅茨泵、兩個(gè) 旋片泵和控制電路，所述加熱排管位于真空罐內(nèi)底部，通過蒸汽閥與蒸汽源連接；第一羅茨 泵的進(jìn)氣口通過主蝶閥與真空罐連通，出氣口接第二羅茨泵的進(jìn)氣口 ；第一旋片泵和第二 旋片泵的出氣口與大氣連通，進(jìn)氣口分別通過第一旋片泵蝶閥和第二旋片泵蝶閥與第二羅 茨泵的出氣口連接。 上述大型電力變壓器干燥裝置，所述控制電路由開關(guān)信號輸入電路、模擬信號輸 入電路、PLC和執(zhí)行電路組成，所述開關(guān)信號輸入電路包括真空罐壓力開關(guān)、冷卻水壓力開 關(guān)、蒸汽壓力開關(guān)和壓縮空氣壓力開關(guān)，所述真空罐壓力開關(guān)設(shè)置六個(gè)，壓強(qiáng)值分別是8萬 帕、4萬帕、2萬帕、1萬帕、4200帕和2700帕，六個(gè)真空罐壓力開關(guān)、冷卻水壓力開關(guān)、蒸汽 壓力開關(guān)和壓縮空氣壓力開關(guān)的輸出端分別接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模擬 信號輸入電路由真空罐真空度傳感器和九個(gè)溫度傳感器組成，九個(gè)溫度傳感器分別是線圈 上部溫度傳感器、線圈中部溫度傳感器、線圈下部溫度傳感器、鐵芯上部溫度傳感器、鐵芯 中部溫度傳感器、鐵芯下部溫度傳感器、空間溫度傳感器、蒸汽溫度傳感器和冷卻水溫度傳 感器，真空罐真空度傳感器和九個(gè)溫度傳感器分別接PLC的不同模擬信號輸入端；所述執(zhí) 行電路由十個(gè)繼電器和七個(gè)電磁閥組成，所述十個(gè)繼電器的控制線圈分別接PLC的Q0.0 Q0.7、 Ql.O和Ql. l端，它們的常開觸點(diǎn)分別控制第一羅茨泵、第二羅茨泵、第一旋片泵、第 二旋片泵、第一旋片泵蝶閥、第一旋片泵充氣閥、第二旋片泵蝶閥、第二旋片泵充氣閥、主蝶閥、真空罐充氣閥；蒸汽閥的控制端接PLC的M0、 10端。 本實(shí)用新型利用開關(guān)信號輸入電路和模擬信號輸入電路采集真空罐及與之有關(guān) 的各種狀態(tài)信號，并把它們輸入到PLC， PLC根據(jù)這些狀態(tài)信號控制各個(gè)繼電器和電磁閥的 動作，使真空罐內(nèi)的真空度和溫度按設(shè)定曲線變化，防止因真空度變化過快等原因影響絕 緣層深層水份的蒸發(fā)。本實(shí)用新型可大大縮短變壓器干燥所需時(shí)間，而且能顯著提高干燥 效果，最大限度地滿足變壓器的絕緣要求。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是控制電路的電原理框圖； 圖3是控制電路的電原理圖； 圖4是主回路的電原理圖； 圖5是真空度和溫度控制曲線。 圖中各標(biāo)號為1、真空罐；2、加熱排管；PLC、可編程序控制器；ZK、真空罐真空度 傳感器；RT1 RT9、溫度傳感器；XB1、第一旋片泵；XB2、第二旋片泵；LB1、第一羅茨泵； LB2、第二羅茨泵；V1、第一旋片泵蝶閥；V2、第一旋片泵充氣閥；V3、第二旋片泵蝶閥；V4、第 二旋片泵充氣閥；V5、主蝶閥；V6、真空罐充氣閥；V7、蒸汽閥；T1、預(yù)熱階段抽真空到8萬帕 的停止時(shí)間；T2、過渡階段在4萬帕、2萬帕、1萬帕的停止時(shí)間；T3、主干階段抽真空的時(shí) 間；T4、主干階段停止抽真空的時(shí)間；P1、主干階段結(jié)束的真空度；P2、終干階段結(jié)束的真空 度；SP1、8萬帕壓力開關(guān)；SP2、4萬帕壓力開關(guān)；SP3、2萬帕壓力開關(guān)；SP4、1萬帕壓力開關(guān)； SP5、4200帕壓力開關(guān)；SP6、2700帕壓力開關(guān)；SP7、冷卻水壓力開關(guān)；SP8、蒸汽壓力開關(guān)； SP9、壓縮空氣壓力開關(guān)；J1、第一旋片泵繼電器；J1-1、 Jl的常開觸點(diǎn)；J2、第二旋片泵繼電 器；J2-1、 J2的常開觸點(diǎn)；J3、第一羅茨泵繼電器；J3-1、 J3的常開觸點(diǎn)；J4、第二羅茨泵繼
電器；J4-1、 J4的常開觸點(diǎn)；J5、第一旋片泵蝶閥繼電器；J5-1、 J5的常開觸點(diǎn)；J6、第一旋 片泵充氣閥繼電器；J6-1、 J6的常開觸點(diǎn)；J7、第二旋片泵蝶閥繼電器；J7-1、 J7的常開觸 點(diǎn)；J8、第二旋片泵充氣閥繼電器；J8-1、 J8的常開觸點(diǎn)；J9、主蝶閥繼電器；J9_1、 J9的常 開觸點(diǎn)；J10、真空罐充氣閥繼電器；J10-1、 J10的常開觸點(diǎn)；
具體實(shí)施方式參看圖l，圖中粗實(shí)線表示冷卻水管，虛線表示與大氣連接的管道，旋片泵和羅茨 泵與真空罐之間的管道用細(xì)實(shí)線表示。工作時(shí)，變壓器至于真空罐內(nèi)，溫度傳感器RT1 RT6分別采集其線圈上、中、下部以及鐵芯上、中、下部的溫度，RT7 RT9分別采集空間溫 度、蒸汽溫度和冷卻水溫度。真空度傳感器ZK和真空罐壓力開關(guān)SP1 SP6裝于真空罐 與第一羅茨泵LB1之間的管道上，SP7 SP9分別是冷卻水壓力開關(guān)、蒸汽壓力開關(guān)(未畫 出)和壓縮空氣壓力開關(guān)(未畫出)。 參看圖3、圖4， PLC設(shè)置有六個(gè)擴(kuò)展模塊， 一個(gè)擴(kuò)展模塊是EM235，連接真空度傳感 器ZK和蒸汽閥V7，其余五個(gè)擴(kuò)展模塊均為EM231RTD，每個(gè)EM231RTD連接兩個(gè)或一個(gè)溫度 傳感器(溫度傳感共九個(gè))。PLC通過十個(gè)繼電器Jl J10的常開觸點(diǎn)Jl-l J10-l分別控制兩個(gè)羅茨泵LB1、 LB2、兩個(gè)旋片泵XB1、 XB2和六個(gè)電磁閥VI V6。 圖5是干燥過程的一個(gè)實(shí)例，整個(gè)工藝流程分為五個(gè)階段分別為預(yù)熱階段、過渡 階段、主干階段、終干階段、終點(diǎn)判斷階段。在預(yù)熱階段，罐內(nèi)溫度在8萬帕 4萬帕之間變 化，鐵心溫度上升到72°C ，這樣的循環(huán)往復(fù)過程，使罐內(nèi)的溫度分布均勻，又可不斷地將深 層絕緣材料中的水分蒸發(fā)出來；在過渡階段， 一般要經(jīng)過8萬Pa、4萬Pa、2萬Pa、 1萬Pa四 個(gè)臺階式的下降，最終使罐內(nèi)真空達(dá)到l萬Pa;在主干階段，抽真空一段時(shí)間，關(guān)閉主閥一 段時(shí)間，如此循環(huán)往復(fù)，直到真空度達(dá)到工藝規(guī)定的值(一般為500Pa);在終干階段，連續(xù) 抽真空直到真空度最終達(dá)到50Pa以下，終干結(jié)束壓力隨變壓器電壓等級而不同；在終點(diǎn)判 斷階段，采用三段法判斷干燥是否合格。
權(quán)利要求一種大型電力變壓器干燥裝置，其特征是，它包括真空罐(1)、加熱排管(2)、兩個(gè)羅茨泵、兩個(gè)旋片泵和控制電路，所述加熱排管(2)位于真空罐(1)內(nèi)底部，通過蒸汽閥(V7)與蒸汽源連接；第一羅茨泵(LB1)的進(jìn)氣口通過主蝶閥(V5)與真空罐(1)連通，出氣口接第二羅茨泵(LB2)的進(jìn)氣口；第一旋片泵(XB1)和第二旋片泵(XB2)的出氣口與大氣連通，進(jìn)氣口分別通過第一旋片泵蝶閥(V1)和第二旋片泵蝶閥(V3)與第二羅茨泵(LB2)的出氣口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述大型電力變壓器干燥裝置，其特征是，所述控制電路由開關(guān)信 號輸入電路、模擬信號輸入電路、PLC和執(zhí)行電路組成，所述開關(guān)信號輸入電路包括真空罐 壓力開關(guān)、冷卻水壓力開關(guān)(SP7)、蒸汽壓力開關(guān)(SP8)和壓縮空氣壓力開關(guān)(SP9)，所述真 空罐壓力開關(guān)設(shè)置六個(gè)，壓強(qiáng)值分別是8萬帕、4萬帕、2萬帕、1萬帕、4200帕和2700帕，六 個(gè)真空罐壓力開關(guān)(SP1 SP6)、冷卻水壓力開關(guān)(SP7)、蒸汽壓力開關(guān)(SP8)和壓縮空氣 壓力開關(guān)(SP9)的輸出端分別接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模擬信號輸入電路由 真空罐真空度傳感器(ZK)和九個(gè)溫度傳感器組成，九個(gè)溫度傳感器分別是線圈上部溫度 傳感器(RT1)、線圈中部溫度傳感器(RT2)、線圈下部溫度傳感器(RT3)、鐵芯上部溫度傳感 器(RT4)、鐵芯中部溫度傳感器(RT5)、鐵芯下部溫度傳感器(RT6)、空間溫度傳感器(RT7)， 蒸汽溫度傳感器(RT8)和冷卻水溫度傳感器(RT9)，真空罐真空度傳感器(ZK)和九個(gè)溫度 傳感器分別接PLC的不同模擬信號輸入端；所述執(zhí)行電路由十個(gè)繼電器(Jl J10)和七個(gè) 電磁閥組成，所述十個(gè)繼電器(Jl J10)的控制線圈分別接PLC的Q0. 0 Q0. 7、 Ql. 0和 Ql. 1端，它們的常開觸點(diǎn)(Jl-1 J10-l)分別控制第一羅茨泵(LB1)、第二羅茨泵(LB2)、 第一旋片泵(XB1)、第二旋片泵(XB2)、第一旋片泵蝶閥(Vl)、第一旋片泵充氣閥(V2)、第二 旋片泵蝶閥(V3)、第二旋片泵充氣閥(V4)、主蝶閥(V5)、真空罐充氣閥(V6);蒸汽閥(V7) 的控制端接PLC的M0、I0端。
專利摘要一種大型電力變壓器干燥裝置，用于改善變壓器的干燥效果并縮短干燥時(shí)間。其技術(shù)方案是它包括真空罐、加熱排管、兩個(gè)羅茨泵、兩個(gè)旋片泵和控制電路，所述加熱排管位于真空罐內(nèi)底部，通過蒸汽閥與蒸汽源連接；第一羅茨泵的進(jìn)氣口通過主蝶閥與真空罐連通，出氣口接第二羅茨泵的進(jìn)氣口；第一旋片泵和第二旋片泵的出氣口與大氣連通，進(jìn)氣口分別通過第一旋片泵蝶閥和第二旋片泵蝶閥與第二羅茨泵的出氣口連接。本實(shí)用新型可大大縮短變壓器干燥所需時(shí)間，而且能顯著提高干燥效果，最大限度地滿足變壓器的絕緣要求。
文檔編號G05D23/20GK201478113SQ20092021724
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者張晶晶, 肖海濱, 臧秀榮, 谷保立, 郄曉立, 馬雙喜 申請人:保定天威集團(tuán)有限公司