本發(fā)明涉及電力技術(shù)領域，尤其是涉及一種油浸式變壓器在線換油裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油浸式變壓器是變壓器的一種結(jié)構(gòu)型式，其線圈浸泡在絕緣油中，絕緣油具有絕緣強度高、比熱大、導熱性能好的特點，可以起到良好的絕緣、散熱和消弧的作用。由于變壓器運行時間很長，在長期的工作電壓、操作過電壓以及雷電過電壓作用下，變壓器油會逐漸老化變質(zhì)，且設備在進行檢修后也需要進行換油。

現(xiàn)有技術(shù)中的在線換油方案為使用換油車對運行中的變壓器進行換油，其中換油車與變壓器油枕的下端通過連通管相連，并由此處注入新油；換油車與變壓器底部的取樣閥相連，并由此處排出舊油。換油過程可通過計算機控制油泵運轉(zhuǎn)實現(xiàn)自動換油。上述方案的主要缺點在于：在換油過程中，新油、舊油會混合，舊油中含有的雜質(zhì)如纖維、酸和炭粒的濃度高于新油，會自發(fā)進行擴散運動，導致新油被舊油污染，失去了換油的意義。

針對目前在線換油技術(shù)存在的換油效果差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種油浸式變壓器在線換油裝置和系統(tǒng)，以提高變壓器在線換油的效果，且不會造成變壓器氧化。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種油浸式變壓器在線換油裝置，包括：第一真空泵、第二真空泵、新油罐、廢油罐、惰性氣體罐、四通接頭和三通接頭；惰性氣體罐包括獨立的第一氣室和第二氣室；四通接頭通過管道分別與上述第一真空泵、新油罐、第一氣室和油浸式變壓器的油枕的進油管連接；第一真空泵與四通接頭之間設置有第一氣閥；第一氣室與四通接頭之間設置有第二氣閥；新油罐與四通接頭之間設置有進油閥；三通接頭通過管道分別與上述油浸式變壓器的排氣管、第二氣室和第二真空泵連接；第二真空泵與三通接頭之間設置有第三氣閥；第二氣室與三通接頭之間設置有第四氣閥；排氣管與三通接頭之間設置有第五氣閥；上述廢油罐與油浸式變壓器的排油管連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，第一氣室和第二氣室之間設置有換氣閥。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，還包括：支架，用于支撐上述新油罐，且該支架高于進油管。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，第一真空泵和第二真空泵為旋片真空泵。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，惰性氣體罐用于儲存六氟化硫氣體或氮氣。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種油浸式變壓器在線換油系統(tǒng)，包括第一方面及其各實施方式提供的在線換油裝置和油浸式變壓器，該油浸式變壓器與上述在線換油裝置連接。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，油浸式變壓器包括：密閉設置的油箱和設置在所述油箱內(nèi)的鐵芯和線組。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，油箱設置有油枕、加油管、排氣管和排油管；該油枕通過加油管與油箱連接。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，上述加油管伸入油箱，并沿油箱內(nèi)壁延伸至油箱的底壁。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，排氣管和排油管分別設置有閥門。

本發(fā)明實施例帶來了以下有益效果：

本發(fā)明實施例提供的油浸式變壓器在線換油裝置及系統(tǒng)，可以將舊油排盡，避免了新油、舊油混合現(xiàn)象，并且通過換油過程中對變壓器油箱注入惰性氣體作為換油前后的媒介，實現(xiàn)了新油、舊油的物理隔離；同時通過第一真空泵對進油管路抽真空、第二真空泵對出氣管路抽真空，從而保證了油浸式變壓器在線換油時，變壓器油箱內(nèi)組件及新添加的變壓器油不接觸空氣，避免變壓器內(nèi)部組件及變壓器油氧化。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的油浸式變壓器在線換油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的油浸式變壓器的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的油浸式變壓器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的油浸式變壓器的俯視圖。

圖標：

101-第一真空泵；102-第二真空泵；103-新油罐；104-廢油罐；105-惰性氣體罐；106-四通接頭；107-三通接頭；108-第一氣室；109-第二氣室；110-油枕；111-第一氣閥；112-第二氣閥；113-進油閥；114-排氣管；115-第三氣閥；116-第四氣閥；117-第五氣閥；118-排油管；201-變壓器主體；301-鐵芯；302-線圈；303-油管；401-波紋散熱片。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

針對目前變壓器在線換油存在換油效果差的問題，本發(fā)明實施例提供了一種油浸式變壓器在線換油裝置和系統(tǒng)，可以提高變壓器在線換油的效果，且不會造成變壓器氧化。

為便于對本實施例進行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的一種變電站監(jiān)測裝置進行詳細介紹。

實施例1：

本發(fā)明實施例1提供了一種油浸式變壓器在線換油裝置，對正在運行中的變壓器進行換油作業(yè)，參見圖1所示的油浸式變壓器在線換油裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該在線換油裝置包括：第一真空泵101、第二真空泵102、新油罐103、廢油罐104、惰性氣體罐105、四通接頭106和三通接頭107。

其中，新油罐103用于儲存新的變壓器油，優(yōu)選密閉保存，以保持變壓器油不被空氣氧化；廢油罐104用于儲存換油作業(yè)中變壓器流出的廢油；惰性氣體罐105用于儲存惰性氣體?？紤]到作為換油前后媒介所用氣體對空氣可能造成污染，惰性氣體罐105包括獨立的第一氣室108和第二氣室109，在進行換油作業(yè)前該第一氣室108裝有惰性氣體，該惰性氣體可以是六氟化硫氣體或氮氣或其他種類可以保持變壓器正常運行的惰性氣體；在進行換油作業(yè)前該第二氣室109內(nèi)為空氣或者真空?？梢岳斫獾氖窃趽Q油過程中第一氣室108內(nèi)的惰性氣體需要充滿變壓器的油箱及必要的連接管道，因此該第一氣室108儲存的惰性氣體在常壓下的體積應大于該油箱及必要的連接管道的容積，例如第一氣室108的容積大于上述需充滿的容積，或者第一氣室108的惰性氣體是加壓儲存的；對應的該第二氣室109的容積也要大于上述需充滿的容積以容納換油時從變壓器中排出的惰性氣體。其中在第一氣室和第二氣室之間還設置有換氣閥，用于連通兩個氣室(即第一氣室和第二氣室)。

如圖1中所示，在變壓器的進油側(cè)，設置有四通接頭106，其通過管道分別與第一真空泵101、新油罐103、第一氣室108和油浸式變壓器的油枕110的進油管連接，上述四通接頭106和管道滿足密封性及耐腐蝕要求，上述管道的長度可以根據(jù)實際需要設置。為了滿足換油時的管道及變壓器內(nèi)的真空環(huán)境，在第一真空泵101與四通接頭106之間設置有第一氣閥111，第一氣室108與四通接頭106之間設置有第二氣閥112，新油罐103與四通接頭106之間設置有進油閥113，其中變壓器的油枕也具有封閉閥門。在抽真空時關閉第二氣閥112和進油閥113，打開油枕的封閉閥門和第一氣閥111，從而可以將四通接頭106、管道和油枕中的空氣抽空，在后續(xù)換油的過程中變壓器油不會接觸空氣，避免變壓器油氧化。

在變壓器的排氣側(cè)，設置有三通接頭107，其通過管道分別與上述油浸式變壓器的排氣管114、第二氣室109和第二真空泵102連接，上述三通接頭107和管道也滿足密封性及耐腐蝕要求，上述管道的長度可以根據(jù)實際需要設置。其中，第二真空泵102與三通接頭107之間設置有第三氣閥115；第二氣室109與三通接頭107之間設置有第四氣閥116；排氣管114與三通接頭107之間設置有第五氣閥117；上述廢油罐104與油浸式變壓器的排油管118連接。在排氣過程開始前，打開第三氣閥115、第四氣閥116和第五氣閥117，將三通接頭107和管道中的空氣抽空，在后續(xù)的過程中惰性氣體不會混合空氣，不需要特殊的處理即可以多次循環(huán)使用。

綜合考慮到效果和成本等因素，上述第一真空泵和第二真空泵可以選擇現(xiàn)有技術(shù)中的旋片真空泵或者其他種類的真空泵，在此不再贅述。

參見圖2所示的油浸式變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中油枕110設置于變壓器主體的上方，當變壓器油的體積隨著油溫的變化而膨脹或縮小時，油枕起儲油和補油作用，油溫升高，油箱內(nèi)油膨脹，過多的油就會流入油枕，溫度降低時，油枕內(nèi)的油會再流入油箱，起到自動調(diào)整油面的作用。同時由于裝了油枕，使變壓器與空氣的接觸面減小，且從空氣中吸收的水分、灰塵和氧化后的油垢都沉積在油枕底部的沉積器中，還可以大大減緩變壓器油的劣化速度。出于節(jié)約成本及使用方便操作簡單考慮，上述在線換油裝置還包括支架，用于支撐上述新油罐，且該支架高于進油管，從而使新油罐內(nèi)的變壓器油依靠重力勢能流入油枕進而流入變壓器油箱，節(jié)省了連接油泵的操作及成本。

由于需要保證變壓器帶電運行，無法對變壓器內(nèi)部組件和變壓器內(nèi)壁進行沖淋，在變壓器內(nèi)會留有部分舊油，因此最好補加同一油基、同一牌號及同一添加劑類型的油品。補加油品的各項特性指標都應不低于設備內(nèi)的油。

本實施例1中的油浸式變壓器在線換油裝置，包括惰性氣體罐，可以將舊油(也稱廢油)排盡，避免了新油、舊油混合現(xiàn)象，并且通過換油過程中對變壓器油箱注入惰性氣體作為換油前后的媒介，實現(xiàn)了新油、舊油的物理隔離；同時通過第一真空泵對進油管路抽真空、第二真空泵對出氣管路抽真空，從而保證了油浸式變壓器在線換油時，變壓器油箱內(nèi)組件及新添加的變壓器油不接觸空氣，避免變壓器內(nèi)部組件及變壓器油氧化；換油過程中惰性氣體不會混合如空氣，方便循環(huán)使用。

實施例2：

本實施例2提供了一種油浸式變壓器在線換油系統(tǒng)，包括上述實施例1提供的在線換油裝置，該在線換油裝置與需要換油的油浸式變壓器連接。

參見圖2所示的油浸式變壓器的外部結(jié)構(gòu)示意圖，其中油浸式變壓器包括變壓器主體201和與之連通的油枕110、排氣管114和排油管118，油枕110還設置有注油管。

參見圖3所示的油浸式變壓器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，在變壓器主體201內(nèi)設置有鐵芯301，在本實施例中以采用軸向雙分裂繞組為例，實際的變壓器可以是其他類型。其中鐵芯301包括有三根鐵芯柱，每根鐵芯柱上均套設有呈上下分布的兩組高、低壓線圈302。

參見圖4所示的油浸式變壓器的俯視圖，在變壓器主體201的外側(cè)設置有波紋散熱片401，有效增加了變壓器的散熱面積，提高了散熱能力。在變壓器主體201底部設置有減震墊，有效降低了變壓器運行時產(chǎn)生的震動，減少設備運行時因為震動而產(chǎn)生的噪音，增強設備的使用性能。油浸式變壓器的其他相關部分可以參見現(xiàn)有技術(shù)中。

在變壓器正常工作狀態(tài)下，油枕的封閉閥門、第五氣閥117、排油管118的封閉閥門全部處于關閉狀態(tài)。在變壓器長時間運行，油箱內(nèi)的變壓器油氧化變質(zhì)時，將在線換油裝置與變壓器連接，具體參見上述實施例，在此不再贅述。

在連接完成后，進行換油操作，具體如下：

(1)在進油側(cè)各閥門狀態(tài)：進油閥113、第二氣閥112關閉，第一氣閥111和油枕的封閉閥門打開，啟動第一真空泵101抽真空，此步驟保證了在進油側(cè)的管路和油枕內(nèi)的真空狀態(tài)。

(2)在排氣側(cè)各閥門狀態(tài)：第三氣閥115、第四氣閥116和第五氣閥117打開，啟動第二真空泵102抽真空，此步驟保證排氣管114、排氣側(cè)管路和第二氣室109的真空狀態(tài)。在進行下一步驟前關閉第五氣閥117?？梢岳斫獾氖牵鲜霾襟E(1)和(2)可以同時進行，也可以先進行步驟(2)。

(3)在進油側(cè)，進油閥113和第一氣閥111關閉，油枕的封閉閥門和第二氣閥112打開，此時第一氣室108中的惰性氣體進入管路和油枕。

(4)在排油側(cè)，排油管118的封閉閥門打開，此時油箱內(nèi)的變壓器油流入廢油罐104，同時惰性氣體充滿油箱內(nèi)空間，一方面惰性氣體保證變壓器的帶電正常運行，同時可彌補油箱內(nèi)的壓力，避免變壓器油流出而造成油箱內(nèi)負壓。

(5)待變壓器內(nèi)舊油流盡后，排油管118的封閉閥門、第一氣閥111、第二氣閥112和第三氣閥115關閉，進油閥113、第五氣閥117和第四氣閥116打開。此時新油罐103中的新變壓器油由于重力流入，同時壓迫惰性氣體進入第二氣室109。

(6)待觀察到新變壓器油充滿油箱時(例如在排氣管114的透明部分觀察到液面)，先關閉第五氣閥117，待油枕內(nèi)新油到預定量，關閉進油閥113，待管路中的新油全部進入油枕后關閉油枕的封閉閥門，此時完成了換油，在上述過程中變壓器內(nèi)未進入空氣。

(7)關閉第四氣閥116，惰性氣體被回收至第二氣室109中，在上述過程中惰性氣體未混合入空氣，因此可以重復使用。

惰性氣體罐105的第一氣室108和第二氣室109之間還設置有換氣閥，用于連通兩個氣室，在下次使用之前可以將第二氣室109中的氣體集中到第一氣室108中。

如圖3中所示的，油管303伸入油箱內(nèi)并沿油箱內(nèi)壁延伸至油箱底壁，變壓器油可沿著油管303直接排放到油箱底部，使得變壓器油的加注更加平穩(wěn)，避免油枕內(nèi)的變壓器油在流進油箱時四處濺灑而影響變壓器油的使用性能。

在上述換油過程中，使用惰性氣體作為媒介起到保護變壓器及新變壓器油不接觸空氣，避免氧化；進油側(cè)和排氣側(cè)的管路都預先做了抽真空處理，使惰性氣體和新變壓器油都不接觸空氣，因此惰性氣體可以循環(huán)使用且不會因為排放到空氣中造成污染。同時在線換油系統(tǒng)中，未使用油泵作為動力，而是使用支架將新油罐103升高到高于油枕的位置，從而利用重力勢能將新油注入變壓器，節(jié)省了成本和連接操作。

本實施例2中的油浸式變壓器在線換油系統(tǒng)，可以將舊油排盡，避免了新油、舊油混合現(xiàn)象，并且通過換油過程中對變壓器油箱注入惰性氣體作為換油前后的媒介，實現(xiàn)了新油、舊油的物理隔離；同時通過第一真空泵對進油管路抽真空、第二真空泵對出氣管路抽真空，從而保證了油浸式變壓器在線換油時，變壓器油箱內(nèi)組件及新添加的變壓器油不接觸空氣，避免變壓器內(nèi)部組件及變壓器油氧化；換油過程中惰性氣體不會混合如空氣，方便循環(huán)使用。

本實施例所提供的系統(tǒng)中，在線換油裝置的實現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述實施例相同，為簡要描述，本實施例部分未提及之處，可參考前述實施例中相應內(nèi)容。

所屬領域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域技術(shù)人員應當理解：任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求的保護范圍為準。