CN101598639B - 变压器类油浸式套管带电取油样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器类油浸式套管带电取油样装置，包括波纹式金属膨胀器储油柜、四通阀、变压器套管和针形取样阀，波纹式金属膨胀器储油柜顺向悬挂安装在变压器套管的将军帽顶部的紧固螺栓上，波纹式金属膨胀器储油柜下端设有四通阀，四通阀竖下接口通过接头连接连接管，连接管通过直通式螺杆与变压器套管排气孔相连接，变压器套管下端接引下管，引下管另一端连接有针形取样阀。本发明实现了变压器套管带电取油样分析的功能，使变压器套管实现了不停电状态下的诊断与维护，彻底解决了设备状态检修策略与套管需要定期停电进行取样分析的矛盾，达到了设备技术监督的可控和在控，在为社会提供优质、安全、可靠的供电方面奠定了坚实的基础。

Description

变压器类油浸式套管带电取油样装置

技术领域

本发明涉及配电领域的变压器检测辅助装置，具体涉及一种变压器类油浸式套管带电取油样装置。

背景技术

变压器油浸式套管因结构原因，运行中存在较多问题，例如：

1)、变压器高压油浸电容式套管储油柜系非全密封结构，存在进水受潮缺陷；

2)、大型电力主变压器套管局部放电和过热性缺陷时有发生；

3)、高压油浸电容式套管电容末屏接地薄弱，强震下易断裂放电；

4)、套管储油柜油标指示无富裕油量，需要经常性补油，同时取油时需开启顶部排气螺帽克服负压影响，绝缘油密封反复破坏，拆卸频繁可能导致补油排气螺帽密封不可靠，造成进水受潮重大缺陷；

5)、套管绝缘油色谱、微水检测十分必要，需要定期抽取油样，而目前变压器套管只能停电取油分析，对电网供电可靠性指标影响很大。

6)、工作人员在对110kV及以上油浸式套管进行取样时，由于套管内部是负压，需要开启套管顶部排气孔排气破坏真空才能取样，并且取样后恢复时又存在密封不可靠、不严实的可能。并且套管属于少油设备，多次取样后需要添加合格变压器油，增加了工作人员的工作量及停电时间。

目前，变压器对套管取油样分析及跟踪必须结合主变停电预试时进行，而对于实施状态检修的变电站，由于检修周期长(3-4年)，无法进行套管带 电取油样分析，对套管可能存在的绝缘缺陷(如受潮、放电或过热)无法及时发现。当色谱分析数据异常需连续取样跟踪时显得更加困难，有时不得不牺牲供电量及供电可靠性来达到连续监测的目的，与状态检修数据采集存在矛盾，给设备状态全面评估造成困难。随着电力行业的深化改革和电业市场的不断规范，市场对优质、安全、可靠的供电提出了更高的要求，同时随电网设备大量增长，相应维护检修人员并没有成比例增加，按常规检修已经难以为继，所以打破传统检修观念，对主变压器尽快实施状态检修(不停电条件下的状态诊断与检修)势在必行。

根据目前主变压器套管在运行、检修中存在的缺陷和带电测试情况分析，为改善主变套管的密封性，提高其绝缘水平，降低缺陷率，切实开展变压器状态检修，必须解决主变套管除例行、大修和故障处理外不停电状态下的诊断与维修。研究变压器类油浸式套管带电取油样装置并对其密封性进行改造是十分必要也是非常迫切的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述缺陷不足之处，提供一种变压器类油浸式套管带电取油样装置，本装置结构简单，密封性能好，能让工作人员在设备带电运行时能安全、方便的取样，同时保证取出的样品符合GB/T 7597-2008《电力用油取样方法》电力设备取样技术要求。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种变压器类油浸式套管带电取油样装置，包括波纹式金属膨胀器储油柜、四通阀、变压器套管、和针形取样阀，所述波纹式金属膨胀器储油柜顺向悬挂安装在变压器套管的将军帽顶部的紧固螺栓上，波纹式金属膨胀器储油柜是一种弹性组件，主体 由多个不锈钢耐酸钢板制成的波纹节组成，能使套管内部的变压器油与外部空气隔离，防止套管内部绝缘受潮和变压器油老化，长期保持套管内部的绝缘性能，波纹式金属膨胀器储油柜作为变压器油浸式套管正压发生源，膨胀器储油柜内部工作压力维持在0.02MPa，当套管内部油的体积变化时，膨胀器储油柜的容积随之变化，对套管带电取油样分析造成的油量损失进行自动补偿；波纹式金属膨胀器储油柜下端设有四通阀，四通阀通过竖上接口接波纹式金属膨胀器储油柜，竖下接口接连接管，左接口为充油接口设有油量补充止回阀，右接口为抽真空接口并设有抽真空止回阀，可通过四通阀对波纹式金属膨胀器储油柜进行抽真空和充油。四通阀竖下接口通过接头连接连接管，连接管通过直通式螺杆与变压器套管排气孔相连接，变压器套管下端也通过快速接头与引下管相连，引下管另一端连接有针形取样阀。所述接头和连接管，以及快速接头与引下管均采用分体式结构，密封方式采用耐油O型胶垫与卡套相配合密封，所述连接管和引下管均为6mm不锈钢管，柔韧性好，可任意弯曲。所述针形取样阀阀嘴孔径设为6mm，使得在取油样时，是整个装置绝缘油流量控制在3.5ml/s，引下管中的残油排出量≤100mL，保证套管本体绝缘油不会因为取油样导致有流动而产生静电。

本发明的有益效果在于：

1)、现有设备由于套管内部是负压，无法正常取出油样，只能打开套管顶部的排气螺帽破坏真空才能正常取样，而套管在运行时由于带电无法开启排气螺帽，本发明在套管顶部加装一个波纹式金属膨胀器储油柜，使套管内部形成约0.02MPa微正压，能够对套管实现带电取油样，并当套管内部油的体积变化时，膨胀器的容积随之变化，对套管带电取油样分析造成的油量损失进行自动补偿。油浸式套管内部由负压状态转变为正压状态，有效的防止 了套管进水、受潮等缺陷的发生，延缓了绝缘油老化程度。

2)、接头和连接管，以及快速接头与引下管均采用分体式结构，密封方式采用耐油O型胶垫与卡套相配合密封，使得整个装置密封更严实、更可靠。

3)、连接管和引下管均为6mm不锈钢管，柔韧性好，可任意弯曲。针形取样阀阀嘴孔径也设为6mm，使得在取油样时，是整个装置绝缘油流量控制在3.5ml/s，引下管中的残油排出量≤100mL，保证套管本体绝缘油不会因为取油样导致有流动而产生静电。

本发明对套管的密封性进行了改造，提高了套管的绝缘水平，降低了缺陷率；实现了变压器套管带电取油样分析的功能，使主变套管实现了不停电状态下的诊断与维护，彻底解决了国家电网公司实施的设备状态检修策略与套管需要定期停电进行取样分析的矛盾，达到了设备技术监督的可控和在控，在为社会提供优质、安全、可靠的供电方面奠定了坚实的基础。

附图说明

图1本发明结构示意图。(2)、变压器套管(3)和针形取样阀(4)

图中：1.波纹式金属膨胀器储油柜；2.四通阀；3.变压器套管；4.针形取样阀；5.连接管；6.直通式螺杆；7.引下管。

具体实施方式

下面我们将结合附图对本发明做进一步的说明，一种变压器类油浸式套管带电取油样装置，包括波纹式金属膨胀器储油柜1、四通阀2、变压器套管3和针形取样阀4，波纹式金属膨胀器储油柜1顺向悬挂安装在变压器套管3的将军帽顶部的紧固螺栓上，波纹式金属膨胀器储油柜1下端设有四通阀2， 四通阀2竖下接口通过接头连接连接管5，四通阀2左接口为充油接口设有油量补充止回阀，四通阀2右接口为抽真空接口并设有抽真空止回阀。连接管5通过直通式螺杆6与变压器套管3排气孔相连接，变压器套管3下端也通过快速接头与引下管7相连，引下管7另一端连接有针形取样阀4。本发明接头和连接管5，以及快速接头与引下管7均采用分体式结构，密封采用耐油O型胶垫与卡套相配合密封，其中连接管5和引下管7均为6mm不锈钢管，且针形取样阀4阀嘴孔径设为6mm。

在安装波纹式膨胀器储油柜时必须满足对地和相间的距离，不能安装在套管间并列位置，而要安装在套管背侧，将波纹式金属膨胀器在套管的将军帽顶部的紧固螺栓上选择性的进行悬挂式安装，该膨胀器储油柜设计为外径18cm，绝缘油容量2500mL，可满足色谱、微水分析10-15次连续取样的油量需求。

油样自针形取样阀取出，取样前用量杯排尽装置引下管内存油，保证取样的真实性，引下管现场按A.B.C三相安排，长度最长8米，最短3米。按最长8米计算：6mm不锈钢管每米的容量为12.56mL，排尽存油量100.48(mL)，试验用油量：色谱40(mL)、微水10(mL)，单次耗油150(mL)左右，本装置储油柜绝缘油伸展膨胀容量为2500mL，可连续提供14次油样采集。变压器套管经密封改造后，油的简化、耐压试验只在交接和大修时进行，不存在供油问题，故本装置可满足变压器状态检修10年以上连续例行取样。

将套管原有的取样嘴通过6mm不锈钢管引下管引下并固定在不超过变压器罩箱平面距地面1.5米的变压器身上，加装专用针形取样阀，解决了工作人员在主变带电运行时能够安全、方便的进行取样。连接管和引下管均为6mm不锈钢管，柔韧性好，可任意弯曲，但在安装时不能形成死角。安装后的引 下管和针形取样阀可靠接地，并进行对地电阻和感应电压测试，保证取样工作人员的安全。

加装本发明后，保证装置对地距离和套管的相间距离，具体参数为：套管对地和套管的相间距离应满足如下要求：110kV变压器＞1.1m，220kV变压器＞2.0m。

本发明在投入试运行后，不仅满足了电力设备运行规程要求，改善了套管的密封性，更重要的是使主变套管实现了带电监测的目的，彻底解决了国家电网公司实施的设备状态检修策略与套管需要定期停电进行取样分析的矛盾，达到了设备技术监督的可控和在控，开创了电力系统内变压器类油浸式套管带电取油样进行监测的先河。

Claims (5)

1.一种变压器类油浸式套管带电取油样装置，包括波纹式金属膨胀器储油柜(1)、四通阀(2)、变压器套管(3)和针形取样阀(4)，其特征在于：所述波纹式金属膨胀器储油柜(1)顺向悬挂安装在变压器套管(3)的将军帽顶部的紧固螺栓上，波纹式金属膨胀器储油柜(1)下端设有四通阀(2)，四通阀(2)竖下接口通过接头连接连接管(5)，连接管(5)通过直通式螺杆(6)与变压器套管(3)排气孔相连接，变压器套管(3)下端也通过快速接头与引下管(7)相连，引下管(7)另一端连接有针形取样阀(4)。

2.根据权利要求1所述的变压器类油浸式套管带电取油样装置，其特征在于所述四通阀(2)通过竖上接口接波纹式金属膨胀器储油柜(1)，竖下接口接连接管(5)，左接口为充油接口设有油量补充止回阀，右接口为抽真空接口并设有抽真空止回阀。

3.根据权利要求1所述的变压器类油浸式套管带电取油样装置，其特征在于所述接头和连接管(5)，以及快速接头与引下管(7)均采用分体式结构，密封采用耐油O型胶垫与卡套相配合密封。

4.根据权利要求1所述的变压器类油浸式套管带电取油样装置，其特征在于所述连接管(5)和引下管(7)均为6mm不锈钢管。

5.根据权利要求1所述的变压器类油浸式套管带电取油样装置，其特征在于所述针形取样阀(4)阀嘴孔径设为6mm。

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