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無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜的制作方法

文檔序號(hào):6948911閱讀:184來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于電力系統(tǒng)油浸式變壓器的安全保護(hù)裝置,特別是一種用于變 壓器絕緣油容積補(bǔ)償?shù)拿芊庑痛笕莘e的無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜。
背景技術(shù)
近年來(lái),用于電力系統(tǒng)油浸式變壓器的容積補(bǔ)償裝置主要是為了確保變壓器油 和空氣隔離,使之不老化、不變質(zhì),因此已成為不可缺少的安全保護(hù)裝置。由于金屬波紋 管式儲(chǔ)油柜的應(yīng)用較好地解決了膠囊式和隔膜式儲(chǔ)油柜存在的密封可靠性差、橡膠制品 容易老化、破損、會(huì)產(chǎn)生油質(zhì)劣化、泄漏油等問(wèn)題,所以各種結(jié)構(gòu)形式的金屬波紋膨脹儲(chǔ)油 柜開始問(wèn)世并蓬勃興起,如專利公告號(hào)為CN2182447Y的“全金屬波紋管儲(chǔ)油柜”、公告號(hào) 為CN2357402Y的“波紋膨脹儲(chǔ)油柜”、公告號(hào)為CN201036123Y和公告號(hào)為CN100568411C 的“多功能組合式波紋膨脹儲(chǔ)油柜”、公告號(hào)為CN201465717U的“波紋式金屬膨脹器儲(chǔ)油 柜”、公告號(hào)為CN201004365Y和CN201051436Y的“變壓器用立式外油儲(chǔ)油柜”、公告號(hào)為 CN201294138Y的“一種組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜”、公開號(hào)為CN101763936A的“金屬波紋膨脹 儲(chǔ)油柜”等,正逐步取代傳統(tǒng)的膠囊式、隔膜式、金屬盒式儲(chǔ)油柜。然而,不論是內(nèi)油式還是 外油式金屬波紋膨脹儲(chǔ)油柜,都離不開絕緣油直接與不銹鋼波紋膨脹體接觸的事實(shí)。眾所周知,儲(chǔ)油柜的目的是保證變壓器絕緣油的壓力不隨溫度、容積的變化而變 化,不僅要達(dá)到容積補(bǔ)償?shù)哪康模冶仨毝沤^油中溶解氣體(易燃、易爆氣體)滋生為懸 浮氣泡,確保變壓器絕緣強(qiáng)度。根據(jù)氣體的上浮物理特性,國(guó)內(nèi)變壓器設(shè)計(jì)中一般都將氣體 繼電器放置在變壓器油箱的最上端(儲(chǔ)油柜的最下端進(jìn)出油口處),人們認(rèn)為儲(chǔ)油柜中不 會(huì)出現(xiàn)氣體。但是,實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn),這種金屬波紋膨脹儲(chǔ)油柜問(wèn)世以后,新的隱患又出現(xiàn) 了。其原因就在于所采用的不銹鋼波紋膨脹體是由膨脹本體與上、下法蘭或與上端蓋、下 底座直接焊接而成的;膨脹本體的頂部連通排氣管路、底部通過(guò)輸油管路與變壓器油箱連 通。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)的絕緣油的油溫生變化,不銹鋼波紋膨脹體應(yīng)隨著同步伸縮,以滿足釋 放油壓變化的要求而發(fā)生容積變化。在此過(guò)程中如果絕緣油瞬間膨脹,油壓沖擊過(guò)載,那么對(duì)于大容積的特別是橢圓 形的膨脹本體來(lái)說(shuō),則不僅會(huì)造成波紋的永久損壞,而且還容易使膨脹本體與上、下法蘭或 與上端蓋、下底座焊接處的接縫開裂漏油,嚴(yán)重影響儲(chǔ)油柜的使用壽命。此時(shí),若在儲(chǔ)油柜 的進(jìn)油口處加裝油壓阻尼器(如CN2357402Y),來(lái)達(dá)到限制流入膨脹本體的油壓,保護(hù)膨脹 本體的目的,則當(dāng)變壓器內(nèi)的油壓瞬間發(fā)生變化時(shí),不但得不到儲(chǔ)油柜在單位時(shí)間內(nèi)的同 步補(bǔ)償,反而會(huì)使油中氣體變?yōu)闅馀莸奈kU(xiǎn)增大,油的耐電強(qiáng)度因此而下降。當(dāng)油的耐壓強(qiáng) 度降到平均值的三分之一時(shí),就會(huì)導(dǎo)致變壓器擊穿,所以隱患極大。還有長(zhǎng)期運(yùn)行的變壓 器絕緣油在磁場(chǎng)、溫度和壓力等作用下,一旦發(fā)生老化裂解,就會(huì)分離出一種具有催化劑性 能的物質(zhì),從而促使變壓器油與不銹鋼波紋膨脹體接觸發(fā)生氧化_還原反應(yīng)(俗稱脫氫過(guò) 程),最終會(huì)在“無(wú)人看守”儲(chǔ)油柜的密封膨脹本體中產(chǎn)生氫氣,給變壓器安全運(yùn)行帶來(lái)新的 急 ^^ ο
除此之外,由于現(xiàn)有金屬波紋膨脹儲(chǔ)油柜通常利用普通鋼板制成的進(jìn)行局部防腐 處理的法蘭或上端蓋、下基座,為了便于焊接,波紋膨脹體都采用硬質(zhì)不銹鋼薄板制成的膨 脹本體,所以在焊接作業(yè)時(shí),受焊接工藝條件的限制,進(jìn)行局部防腐處理的上、下法蘭或上 端蓋、下底座與膨脹本體間的焊接面要進(jìn)行加工處理,因焊縫不能進(jìn)行防腐、防銹處理,故 焊縫很容易被氧化銹蝕,因此,開裂漏油的隱患隨時(shí)會(huì)發(fā)生,將嚴(yán)重地危害變壓器的安全運(yùn) 行。若上、下法蘭或上端蓋、下底座采用不銹鋼結(jié)構(gòu),則會(huì)大大提高產(chǎn)品制造成本,將失去市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的波 紋膨脹體易氧化銹蝕、脫氫給變壓器安全運(yùn)行帶來(lái)隱患的問(wèn)題,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,除保 留現(xiàn)有波紋膨脹儲(chǔ)油柜的補(bǔ)償量大等優(yōu)點(diǎn)外,還具有安裝快捷,維護(hù)方便,實(shí)現(xiàn)窗口監(jiān)測(cè)與 遠(yuǎn)程智能控制于一體的全方位監(jiān)控,油位指示直觀、準(zhǔn)確的特點(diǎn),能從根本上消除產(chǎn)生氫氣 的隱患,進(jìn)一步延長(zhǎng)儲(chǔ)油柜的使用壽命,確保變壓器安全運(yùn)行。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜包括基座,組裝在 所述基座上的帶有油位觀察窗、油位指示的殼體和限位導(dǎo)向筒,套裝在所述限位導(dǎo)向筒內(nèi) 的由帶有上、下端密封面的膨脹本體,帶有導(dǎo)向輪的上端蓋和與所述基座固定的下底盤構(gòu) 成的波紋膨脹體,分別與所述波紋膨脹體的膨脹本體內(nèi)腔連通的頂部排氣管路、底部輸油 管路,設(shè)置在所述波紋膨脹體上的遠(yuǎn)程傳感元件和壓力變送器,其特征在于所述波紋膨脹 體采用超柔性不銹鋼薄板制成膨脹本體,所述膨脹本體內(nèi)周襯有合成膠膜隔離層,所述膨 脹本體的上端直接拉延成型的密封面與所述上端蓋固定在一起;下端直接拉延成型的密封 面與所述下底盤固定在一起,所述上端蓋、下底盤采用普通金屬材料制成,并對(duì)其外表面進(jìn) 行全部防腐處理。所述波紋膨脹體的膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面增設(shè)上、下法蘭,利用 上、下法蘭并通過(guò)密封件和上、下緊固件分別與所述上端蓋、下底盤連接固定在一起。所述波紋膨脹體的膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面的外緣翻邊內(nèi)分別設(shè) 置加強(qiáng)環(huán),并通過(guò)上、下緊固件,將膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面的外緣,利用 上、下加強(qiáng)環(huán)分別固定封裝在上端蓋、上法蘭之間和下底盤、下法蘭之間。所述上、下法蘭采用普通金屬材料制成,并對(duì)其外表面進(jìn)行全部防腐處理。所述上、下法蘭采用整體法蘭或分體法蘭。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是由于本發(fā)明無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜是在 現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)的,其特殊結(jié)構(gòu)的波紋膨脹體采用超柔性不銹鋼制成的內(nèi)周襯有 合成膠膜隔離層的膨脹本體和采用普通金屬材料制成,并對(duì)其外表面進(jìn)行全部防腐處理的 上端蓋、下底盤,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,能有效地防止變壓器油與不銹鋼波紋膨脹體的接 觸,從根本上消除產(chǎn)生氫氣的隱患,解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的易產(chǎn)生氫氣給變壓器安全運(yùn)行 帶來(lái)隱患的問(wèn)題。因本發(fā)明不銹鋼波紋膨脹體的上端蓋、下底盤可以采用普通金屬材料制成,并能 對(duì)其外表面進(jìn)行全部防腐處理,使膨脹本體的上、下端采用直接拉延成型的密封面與上端 蓋、下底座通過(guò)緊固件封裝在一起,故可以防止現(xiàn)有儲(chǔ)油柜膨脹本體與上、下法蘭或與上端蓋、下底座所采用的焊接連接固定,只能對(duì)上、下法蘭或上端蓋、下底座進(jìn)行局部防腐處理 而產(chǎn)生的易被氧化銹蝕和接縫易開裂、漏油的缺陷。因此,本發(fā)明除保留現(xiàn)有波紋膨脹儲(chǔ)油柜的補(bǔ)償量大,油位指示直觀、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn) 外,可以實(shí)現(xiàn)本地窗口監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程智能控制于一體的全方位監(jiān)控,還能在不增加產(chǎn)品制造 成本的同時(shí),使其具有安裝快捷,維護(hù)方便,進(jìn)一步延長(zhǎng)儲(chǔ)油柜的使用壽命,確保變壓器安 全運(yùn)行的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1是本發(fā)明的一種用于大容積補(bǔ)償?shù)乃膫€(gè)波紋膨脹體連體式結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1卸除殼體上蓋后的俯視圖。圖3是圖1的側(cè)視圖。圖4是圖1的A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖1的B部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)說(shuō)明1殼體、2散熱窗、3排氣管路、4軟連接管、5上端蓋、6上法蘭、7合 成膠膜隔離層、8膨脹本體、9下法蘭、10基座、11下底盤、12輸油管路、13注油管路、14軟 連接管、15蝶閥、16蝶閥、17油位指針、18油位觀察窗、19限位導(dǎo)向筒、20遠(yuǎn)程傳感元件、21 壓力變送器、22導(dǎo)向輪、23端子盒、24上加強(qiáng)環(huán)、25上緊固件、26下加強(qiáng)環(huán)、27下緊固件。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1 5詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。該無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜包括 基座10,組裝在基座10上的帶有油位觀察窗18、油位指示的殼體1和限位導(dǎo)向筒19,由套 裝在限位導(dǎo)向筒19內(nèi)的帶有上、下端密封面的膨脹本體8、帶有導(dǎo)向輪22的上端蓋5和與 基座10固定的下底盤11構(gòu)成的波紋膨脹體,分別與膨脹本體8內(nèi)腔連通的頂部排氣管路 3、底部輸油管路12,設(shè)置在波紋膨脹體上的遠(yuǎn)程傳感元件20、設(shè)置在上端蓋5上的壓力變 送器21等件。其中基座10、殼體1、限位導(dǎo)向筒19的規(guī)格、形狀應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用要求設(shè)置。為了便于殼體1散熱,在殼體1兩側(cè)設(shè)置有散熱窗2。油位指示由常用的設(shè)置在殼 體1外側(cè)的油位觀察窗18上的溫度指示、設(shè)置在波紋膨脹體上端的油位指針17構(gòu)成,以便 進(jìn)行本地窗口監(jiān)測(cè)。遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括波紋膨脹體上的遠(yuǎn)程傳感元件20、上端蓋5上的壓 力變送器21及常用的電氣元件組成的控制電路和端子盒22等。因此,該儲(chǔ)油柜實(shí)現(xiàn)了將 本地窗口監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程智能控制集于一體的全方位監(jiān)控。根據(jù)變壓器絕緣油容積補(bǔ)償?shù)膶?shí)際需要和可能,在殼體1內(nèi)可以設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè) 以上對(duì)稱式排列的波紋膨脹體,本實(shí)施例采用大容積補(bǔ)償?shù)乃膫€(gè)波紋膨脹體連體式結(jié)構(gòu), 并使各波紋膨脹體的膨脹本體8內(nèi)腔的頂部通過(guò)軟連接管4以橫向或縱向連接的頂部排氣 管路3連通,在與頂部排氣管路3連通的縱向排氣管末端設(shè)置蝶閥16。各膨脹本體8內(nèi)腔 底部相互連通的輸油管路12通過(guò)蝶閥15和軟連接管14與變壓器進(jìn)、出油口對(duì)接。帶有注 油蝶閥的注油管路13與輸油管路12連通。向各膨脹本體8內(nèi)腔注油時(shí),隨著膨脹本體8的 膨脹節(jié)的逐漸伸展,固定在上端蓋5上的導(dǎo)向輪22就沿著限位導(dǎo)向筒19平穩(wěn)地滾動(dòng)。當(dāng) 膨脹節(jié)的數(shù)量低于10個(gè)波時(shí),導(dǎo)向輪22也可以取消。
為了提高波紋膨脹體的伸縮靈敏性,其采用超柔性不銹鋼制成膨脹本體8,波紋膨 脹體的規(guī)格、形狀應(yīng)按照殼體1和限位導(dǎo)向筒19的規(guī)格、形狀選擇。波紋膨脹體的膨脹本 體8內(nèi)周襯有合成膠膜隔離層7,從而防止了變壓器油與不銹鋼芯體的接觸,消除了產(chǎn)生氫 氣的隱患。合成膠膜隔離層7采用經(jīng)過(guò)嚴(yán)格工藝篩選出的具有高耐磨、高強(qiáng)度拉伸、高抗撕 裂強(qiáng)度、高彈性、耐弱酸堿、耐腐蝕、耐老化、耐臭氧、耐油等特性的合成膠材料。波紋膨脹體的膨脹本體8的上、下端密封面采用直接拉延成型的密封環(huán)面,膨脹 本體8直接拉延成型的上端密封面與上端蓋5通過(guò)密封手段連接固定在一起;直接拉延成 型的下端密封面與下底盤11通過(guò)密封手段連接固定在一起。為了降低制造成本,上述上端蓋5、下底盤11采用普通金屬材料制成,并對(duì)其進(jìn)行 全部防腐處理。上述上端蓋5、下底盤11也可以按照用戶的特別要求,采用內(nèi)襯合成膠膜 隔離層7的不銹鋼材料制成,再分別與直接拉延成型的膨脹本體8的上、下端密封面連接固定。為了增強(qiáng)波紋膨脹體加工時(shí)固定連接的可靠性,膨脹本體8直接拉延成型的上、 下端密封面還可以增設(shè)上、下法蘭6、9,利用上、下法蘭6、9分別與上端蓋5、下底盤11通過(guò) 密封件和上、下緊固件25、27連接固定在一起。上、下法蘭6、9可以采用整體法蘭或分體法 蘭。上、下法蘭6、9可以采用普通金屬材料制成,并對(duì)其進(jìn)行全部防腐處理。還可以對(duì)波紋膨脹體的膨脹本體8直接拉延成型的上、下端密封面進(jìn)行外緣翻邊 處理,并在外緣內(nèi)翻邊內(nèi)或外緣外翻邊內(nèi),分別設(shè)置上、下加強(qiáng)環(huán)24、26。波紋膨脹體加工時(shí) 通過(guò)上、下緊固件25、27,將膨脹本體8直接拉延成型的上、下端密封面的外緣,利用上、下 加強(qiáng)環(huán)24、26分別固定封裝在上端蓋5、上法蘭6之間和下底盤11、下法蘭9之間。設(shè)置在波紋膨脹體上的常用的遠(yuǎn)程傳感元件20通過(guò)端子盒23可以將膨脹本體8 軸向行程的位移量轉(zhuǎn)換成4 20mA的模擬量信號(hào)輸出,傳遞給控制電路中的變壓器風(fēng)冷控 制系統(tǒng)及跳閘、報(bào)警系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)油溫的目的。設(shè)置在上端蓋5上的壓力變送器 21通過(guò)采集油壓數(shù)據(jù)并輸出4-20mA信號(hào),從而達(dá)到監(jiān)測(cè)膨脹體是否漏油作用。儲(chǔ)油柜在運(yùn)行前先打開排氣管路3下方的蝶閥16,并將各膨脹本體8整體抽至 真空后,打開注油管路13的注油蝶閥開始注油,直到所有膨脹本體8伸展。當(dāng)油位觀察窗 18指示上升到相應(yīng)溫度刻度線處(與環(huán)境溫度基本相同),排氣管路3排出氣體后,流出穩(wěn) 定的油量,在停止注油的同時(shí)關(guān)閉排氣蝶閥16和注油管路13上的蝶閥,即可進(jìn)入儲(chǔ)油柜的 工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
一種無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,包括基座,組裝在所述基座上的帶有油位觀察窗、油位指示的殼體和限位導(dǎo)向筒,套裝在所述限位導(dǎo)向筒內(nèi)的由帶有上、下端密封面的膨脹本體,帶有導(dǎo)向輪的上端蓋和與所述基座固定的下底盤構(gòu)成的波紋膨脹體,分別與所述波紋膨脹體的膨脹本體內(nèi)腔連通的頂部排氣管路、底部輸油管路,設(shè)置在所述波紋膨脹體上的遠(yuǎn)程傳感元件和壓力變送器,其特征在于所述波紋膨脹體采用超柔性不銹鋼制成膨脹本體,所述膨脹本體內(nèi)周襯有合成膠膜隔離層,所述膨脹本體的上端直接拉延成型的密封面與所述上端蓋固定在一起;下端直接拉延成型的密封面與所述下底盤固定在一起,所述上端蓋、下底盤采用普通金屬材料制成,并對(duì)其外表面進(jìn)行全部防腐處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,其特征在于所述波紋膨脹體 的膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面增設(shè)上、下法蘭,利用上、下法蘭并通過(guò)密封件 和上、下緊固件分別與所述上端蓋、下底盤連接固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,其特征在于所述波紋膨脹體 的膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面的外緣翻邊內(nèi)分別設(shè)置加強(qiáng)環(huán),并通過(guò)上、下緊 固件,將膨脹本體直接拉延成型的上、下端密封面的外緣,利用上、下加強(qiáng)環(huán)分別固定封裝 在上端蓋、上法蘭之間和下底盤、下法蘭之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,其特征在于所述上、下法蘭采 用普通金屬材料制成,并對(duì)其外表面進(jìn)行全部防腐處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,其特征在于所述上、下法蘭采 用整體法蘭或分體法蘭。
全文摘要
一種無(wú)氫組合式金屬波紋儲(chǔ)油柜,解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的易氧化銹蝕、脫氫給變壓器安全運(yùn)行帶來(lái)隱患的問(wèn)題,包括基座、組裝其上的殼體及限位導(dǎo)向筒,套裝在限位導(dǎo)向筒內(nèi)的由膨脹本體,上端蓋和下底盤構(gòu)成的波紋膨脹體,分別與膨脹本體內(nèi)腔連通的頂部排氣管路、底部輸油管路,設(shè)置在波紋膨脹體上的遠(yuǎn)程傳感元件,其特征在于波紋膨脹體采用超柔性不銹鋼制成的內(nèi)周襯有合成膠膜隔離層的膨脹本體,膨脹本體的上、下端直接拉延成型的密封面分別與上端蓋、下底盤固定在一起。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,安裝快捷,維護(hù)方便,實(shí)現(xiàn)窗口監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程在線監(jiān)控于一體,油位指示直觀、準(zhǔn)確,從根本上消除了產(chǎn)生氫氣的隱患,進(jìn)一步延長(zhǎng)使用壽命,確保變壓器安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01F27/14GK101908405SQ201010234219
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者姜天文 申請(qǐng)人:姜天文
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