CN102237177A - 变压器有载分接开关带电滤油的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器有载分接开关带电滤油的方法和装置，以解决现有技术中有载调压变压器的在线滤油机成本较高并且设备的维护工作量较大的问题。该装置包括通过管道依次串连的第一联络装置、第一过滤器、第二过滤器和第二联络装置；其中，第一过滤器的过滤精度低于第二过滤器的过滤精度；第一联络装置用于与变压器有载分接开关的油路的第一接口连接；第二联络装置用于与变压器有载分接开关的油路的第二接口连接。利用本发明的方法和装置，出动一次可以先后进行多台变压器有载分接开关的过滤。所以从电力系统整体来看，比每台变压器配备一台固定滤油机来说减少了滤油机方面的资金投入，并且由于滤油装置的数量减少，从而降低了维护工作量。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体而言，涉及一种变压器有载分接开关带电滤油装置和方法。
背景技术
有载分接开关是变压器各部件中操作最频繁的设备，其每次切换后变压器油可能产生分解物和游离碳，导致变压器油劣化和绝缘性能下降。DL/T574-95《有载分接开关运行维修导则》规定“运行中的分接开关，每1～2年或分接变换5000～1万次或油击穿电压低于25kV时，应停电开盖吊芯检修清洗换油或滤油1次。”这显然与电力系统中“延长停电检修周期”的基本要求相矛盾。因此移动式变压器有载分接开关在线滤油技术应运而生。
目前有载分接开关在线滤油技术已相对成熟，但滤油装置均为独立固定式，即在每台有载调压变压器上永久固定地安装一台在线滤油装置，该在线滤油装置内部有专用的滤芯，该装置按照设置的规律进行滤油操作，例如每天滤油1小时。在运行中，滤油装置实际上并不需要进行频繁的过滤操作。在每台有载调压变压器上安装滤油装置，一方面增加了设备投入的成本，另一方面滤油装置本身也带来大量的维护工作。以北京市为例，目前北京主网主变压器约为910台，油浸式有载调压变压器835台，占总数约92％，采用固定式有载分接开关在线滤油装置的投入较大，并且设备的维护工作量也较大。
在相关的技术方案中，有载调压变压器的在线滤油机成本较高并且设备的维护工作量较大，对于该问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压器有载分接开关带电滤油的方法和装置，以解决现有技术中有载调压变压器的在线滤油机成本较高并且设备的维护工作量较大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器有载分接开关带电滤油装置。
本发明中的变压器有载分接开关带电滤油的装置包括：通过管道依次串连的第一联络装置、第一过滤器、第二过滤器和第二联络装置；其中，所述第一过滤器的过滤精度低于第二过滤器的过滤精度；所述第一联络装置用于与所述变压器有载分接开关的油路的第一接口连接；所述第二联络装置用于与所述变压器有载分接开关的油路的第二接口连接。
优选地，所述装置还包含第一切换阀和第二切换阀；所述第一切换阀串连在所述第一联络装置和所述第一过滤器之间；所述第二切换阀串连在所述第二联络装置和所述第二过滤器之间。
优选地，所述装置还包含第一油泵，所述第一油泵串连在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间。
优选地，所述第一过滤器中包含滤网，并且/或者，所述第二过滤器中包含滤纸。
优选地，所述装置还包含加热器，所述加热器串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包含储油容器和第二油泵；所述储油容器和所述第二油泵串连；所述储油容器和第二油泵共同串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包括第一调节阀和/或第二调节阀；其中：所述第一调节阀的一端连接在所述第一切换阀通向所述第一过滤器的管道上，另一端用于向该管道注入油或排出该管道内的油；所述第二调节阀的一端连接在所述第二切换阀通向所述第二过滤器的管道上，另一端用于向该管道注入油或排出该管道内的油。
优选地，所述装置还包含真空分离容器和真空泵，其中：所述真空分离容器串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间；所述真空泵与所述真空分离容器连接。
优选地，所述装置还包含储油容器和第二油泵；所述储油容器和所述第二油泵串连；所述储油容器和第二油泵共同串连在所述真空分离器和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包括循环阀和单向阀，其中：所述循环阀和所述单向阀串连；所述循环阀和所述单向阀共同串连在所述第一切换阀和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包括互通阀、第三切换阀和第四切换阀，其中：所述互通阀一端连接在所述第一连络装置和所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述第二连络装置和所述第二切换阀之间的管道上；所述循环阀串连在所述第一切换阀和所述单向阀之间；所述单向阀串连在所述循环阀和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包括循环阀和单向阀，其中：所述循环阀和所述单向阀串连；所述循环阀和所述单向阀共同串连在所述第一切换阀和所述第二切换阀之间。
优选地，所述装置还包括连通阀、第三切换阀和第四切换阀，其中：所述互通阀一端连接在所述第一连络装置和所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述第二连络装置和所述第二切换阀之间的管道上；所述第三切换阀的一端连接在所述第二联络装置与所述第二切换阀之间的管道上，另一端连接在所述循环阀与所述第一切换阀之间的管道上；所述第四切换阀的一端连接在所述第一联络装置与所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述单向阀与所述第二切换阀之间的管道上。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种变压器有载分接开关带电滤油方法。
本发明中的变压器有载分接开关带电滤油的方法包括：对变压器有载分接开关内的油进行第一次过滤；将经过所述第一次过滤的油进行第二次过滤；将经过所述第二次过滤的油导入所述变压器有载分接开关内。
优选地，在所述第一次过滤中使用滤网作为过滤材料；并且/或者，在所述第二次过滤中使用滤纸作为过滤材料。
优选地，将经过所述第二次过滤的油导入所述变压器有载分接开关内包括：对经过所述第二次过滤的油进行真空分离；将经过所述真空分离的油导入所述变压器有载分接开关内。
优选地，对经过所述第二次过滤的油进行真空分离之前还包括：对经过所述第二次过滤的油进行进行加热。
应用本发明的技术方案，利用联络装置将滤油装置与变压器的有载分接开关连接，再使用过滤精度相异的两个过滤器对油先后进行粗滤和细滤，同时使用油泵来加速被过滤的油在管道中的流动，从而能够对杂质较多的油进行过滤。本实施例中的滤油装置中使用滤网和滤纸作为过滤材料，具有较大纳污能力并且成本较低，一次可以进行多台变压器有载分接开关的过滤。所以从电力系统整体来看，比每台变压器配备一台固定滤油机来说减少了滤油机方面的资金投入，并且由于滤油装置的数量减少，从而降低了维护工作量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例中的变压器有载分接开关滤油装置流程图；
图2是根据本发明实施例中的变压器有载分接开关中的法兰盘结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例中变压器有载分接开关带电滤油的装置组成部分示意图。
如图1所示，本实施例中的变压器有载分接开关带电滤油的装置包括第一切换阀11、粗过滤器12、油泵13、精密过滤器14、第二切换阀15，并且该装置还包括(图中未示出)：第一联络装置和第二联络装置，它们可以是法兰，该法兰的圆心处具有垂直于法兰盘的导管。第一联络装置和第二联络装置可以分别用于与变压器有载分接开关的排油出口和注油入口连接。
在图1所示的结构中，油先通过油泵13然后再通过精密过滤器14。对于该措施，以下再作进一步说明。对于现有的固定式滤油装置，在变压器的日常运行中，时常进行过滤操作，使得有载分接开关内的油能够保持较为清洁的状态，因此油泵通常装在滤芯之后；而本实施例中的滤油装置在实现中主要针对较长时间未进行过滤操作的有载分接开关，其内的油中包含较多杂质(其中包含游离碳)，使得油的黏稠性增加，流动性下降，因此在粗过滤器12之后即使用油泵13来增强油的流动性。同时由于精密过滤器14对油的流动具有一定的阻碍作用，因此油泵13与精密过滤器14之间的管道内的油压一般来说会增加，所以可在该管道上加装压力表M1，以监测管道压力，防止管道压力过大而造成损坏。
同样，由于本实施例中的滤油装置针对杂质较多的油，所以在实现中，粗过滤器12中可以采用滤网作为主要过滤材料，精密过滤器14中可以采用滤纸作为主要过滤材料，滤网和滤纸成本较低，可以制成大纳污能力的过滤器，使得滤油装置能够对多个有载分接开关进行滤油操作之后再清洗或更换滤网或滤纸。
如图1所示，可以在精密过滤器14之后安装加热器16，用来对被过滤的油进行加热，以提高其流动性。特别是在气温较低的条件下，使用加热器能够显著提高过滤效率。加热器16安装在精密过滤器14之后，可以防止加热器16被油中的杂质污染。
因为在过滤或变压器的运行中，不可避免地产生油的损耗，因此本实施例中，可以在精密过滤器14之后加装储油容器17，在安装有加热器16的情况下，可以在加热器16之后安装储油容器17，在其中预先存储一定量的油，用来对有载分接开关内的油的损耗作一补充。有载分接开关的油位可以从其上的油位计读到。可以在储油容器17之后加装油泵18，进一步加强管道中的油的流动性，储油容器17和油泵18之间可以加装第五切换阀171，用来封闭储油容器17。如果储油容器17中的油不够用，可以通过补油阀19将油注入；对于多余的油，可以通过排油阀20排出。
可以在精密过滤器14之后安装真空分离罐21，该真空分离罐21连接真空泵22，真空泵22对真空分离罐21进行抽气，这样当油经过真空分离罐21之后，其中的空气或水蒸汽能够被去除，同时还能够达到对精密过滤器14中的过滤材料例如滤纸脱水脱气。可以加装如图1中所示的备用抽气阀门221，当真空泵22发生异常或损坏等状况时，可以通过抽气阀门221连接其他真空泵进行抽气。图1中的冷凝罐C1可以对其中的气体进行冷凝，再通过排污阀223将污物排出。
本实施例中的滤油装置可以包含如图1所示的循环阀23和单向阀24。单向阀24在受到较大的压力例如0.1Mpa时自动开通，其余情况下则关闭。如果管道中的油的杂质较多或者其他原因例如温度较低导致其粘稠度较大，则在油泵13的作用下可能导致精密过滤器14的损坏。因此可以加装循环阀23和单向阀24，当管道中的油的粘稠度较大时，由于精密过滤器14的阻挡作用增加，管道中的油的压力也增大，压力到达一定值时，单向阀24开通，油沿着循环阀23、单向阀24和第二切换阀15返回有载分接开关内，从而保证了管道以及精密过滤器14的安全。可以在精密过滤器14之后安装超压保护器A1，它在管道内的压力超标时发出报警。
本实施例中的滤油装置可以包括互通阀25、第三切换阀26、第四切换阀27和粗过滤器28，它们的连接方式如图1所示。可以看出，如果将第一切换阀11和第二切换阀12关闭，并且开启第三切换阀25和第四切换阀26，那么有载分接开关中的油先经过互通阀25然后到达第四切换阀27，在没有单向阀24、循环阀23及其连接的管道，或者在单向阀24关闭的情况下，油通过粗过滤器28。同样可以加装压力表M2和超压保护器A2，起到与压力表M1和超压保护器A1类似的作用。
如图1所示，油在经过精密过滤器14之后，经过加热器16然后经过三通阀29，或直接经过三通阀29。在本实施例中的滤油装置与有载分接开关接通之前，先对滤油装置中已经充满的油进行测试，此时油在滤油装置中通过互通阀25循环，并且在经过三通阀29之后先经过管道P1，经过真空分离罐21，进行排气和干燥，可以利用抽样阀30对油进行抽样，符合要求之后再与有载分接开关接通，然后油在经过三通阀29之后经过管道P2，过滤的过程中可以利用放气阀F1对油进行取样，以便了解过滤的效果，在油的清洁程度达标时停止过滤。从放气阀F1处取样，因为此处的油是从有载分接开关流出之后尚未过滤的油，所以能够更真实地反映当前过滤效果。
图2是本发明实施例中的滤油装置的法兰盘结构示意图。
以下再对本实施例中的滤油装置的使用方法作出说明。在使用本实施例中的滤油装置时，先将第一联络装置和第二联络装置与有载分接开关连接。本实施例中的法兰盘如图2所示，其中的长条状的孔20可以适配于各种有载分接开关出口阀门的法兰。
在滤油装置与有载分接开关连接之后，根据不同型式的有载分接开关，第一联络装置和第二联络装置可能分别与有载分接开关的排油出口和注油入口连接，也可能分别与有载分接开关的注油入口和排油出口连接。在前一种情况下，开启第一切换阀11和第二切换阀15，关闭第三切换阀26和第四切换阀27；在后一种情况下，开启第三切换阀26和第四切换阀27，关闭第一切换阀11和第二切换阀15。可以看出，两种方式都使得油在从有载分接开关中导出之后先通过粗过滤器12进行过滤，然后被油泵13排入精密过滤器14，经过精密过滤器14处理的油最终沿着管道被导入有载分接开关的注油入口。在对有载分接开关的油进行过滤之前，本实施例中的滤油装置中已经充满了油，并且可以对其中的油作上文中所述的测试。在测试之前或测试过程中可以使用放气阀F1和放气阀F2来放出管道中的气体。在测试完成后，利用三通阀29，将油导入管道P1，接下来对有载分接开关中的油作过滤。在测试或过滤过程中，可以使用温控仪161来监测加热器16的工作，当油的温度较低时开启加热器16。
另外，在对有载分接开关中的油进行过滤达到一段时间，使得其中的油较为清洁之后，可以将第一切换阀11、第二切换阀15与第三切换阀26、第四切换阀27进行倒换，从而将油从有载分接开关的出入口互换，进而使油在过滤装置中的流向改变，这种方式有助于过滤除去同一方向过滤难以清除的杂质。
从以上的描述中可以看出，应用本实施例的技术方案，利用联络装置将滤油装置与变压器的有载分接开关连接，再使用过滤精度相异的两个过滤器对油先后进行粗滤和细滤，同时使用油泵来加速被过滤的油在管道中的流动，从而能够对杂质较多的油进行过滤。在实际使用中，由车辆将滤油装置先后运输至多个变压器现场，因为该滤油装置配备有较大纳污能力的过滤器，所以出动一次可以通过万能法兰方便的安装与拆卸，先后进行多台变压器有载分接开关的过滤。本实施例中的滤油装置也可以外接电源，例如小型发电机，这样在现场断电情况下也能进行工作。本实施例中的滤油装置中使用滤网、滤纸作为过滤材料，成本较低，并且一台该滤油装置可以服务于多台变压器，所以从电力系统整体来看，比每台变压器配备一台固定滤油机来说减少了滤油机方面的资金投入，并且由于滤油装置的数量减少，从而降低了维护工作量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种变压器有载分接开关带电滤油的装置，其特征在于，包括：
通过管道依次串连的第一联络装置、第一过滤器、第二过滤器和第二联络装置；其中，
所述第一过滤器的过滤精度低于第二过滤器的过滤精度；
所述第一联络装置用于与所述变压器有载分接开关的油路的第一接口连接；
所述第二联络装置用于与所述变压器有载分接开关的油路的第二接口连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含第一切换阀和第二切换阀；
所述第一切换阀串连在所述第一联络装置和所述第一过滤器之间；
所述第二切换阀串连在所述第二联络装置和所述第二过滤器之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含第一油泵，所述第一油泵串连在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一过滤器中包含滤网，并且/或者，所述第二过滤器中包含滤纸。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含加热器，所述加热器串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含储油容器和第二油泵；
所述储油容器和所述第二油泵串连；
所述储油容器和第二油泵共同串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含第一调节阀和/或第二调节阀；其中：
所述第一调节阀的一端连接在所述第一切换阀通向所述第一过滤器的管道上，另一端用于向该管道注入油或排出该管道内的油；
所述第二调节阀的一端连接在所述第二切换阀通向所述第二过滤器的管道上，另一端用于向该管道注入油或排出该管道内的油。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含真空分离容器和真空泵，其中：
所述真空分离容器串连在所述第二过滤器和所述第二切换阀之间；
所述真空泵与所述真空分离容器连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包含储油容器和第二油泵；
所述储油容器和所述第二油泵串连；
所述储油容器和第二油泵共同串连在所述真空分离器和所述第二切换阀之间。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括循环阀和单向阀，其中：
所述循环阀和所述单向阀串连；
所述循环阀和所述单向阀共同串连在所述第一切换阀和所述第二切换阀之间。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括互通阀、第三切换阀和第四切换阀，其中：
所述互通阀一端连接在所述第一连络装置和所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述第二连络装置和所述第二切换阀之间的管道上；
所述循环阀串连在所述第一切换阀和所述单向阀之间；
所述单向阀串连在所述循环阀和所述第二切换阀之间。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括循环阀和单向阀，其中：
所述循环阀和所述单向阀串连；
所述循环阀和所述单向阀共同串连在所述第一切换阀和所述第二切换阀之间。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括连通阀、第三切换阀和第四切换阀，其中：
所述互通阀一端连接在所述第一连络装置和所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述第二连络装置和所述第二切换阀之间的管道上；
所述第三切换阀的一端连接在所述第二联络装置与所述第二切换阀之间的管道上，另一端连接在所述循环阀与所述第一切换阀之间的管道上；
所述第四切换阀的一端连接在所述第一联络装置与所述第一切换阀之间的管道上，另一端连接在所述单向阀与所述第二切换阀之间的管道上。
14.一种变压器有载分接开关带电滤油的方法，其特征在于，包括：
对变压器有载分接开关内的油进行第一次过滤；
将经过所述第一次过滤的油进行第二次过滤；
将经过所述第二次过滤的油导入所述变压器有载分接开关内。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于
在所述第一次过滤中使用滤网作为过滤材料；并且/或者，
在所述第二次过滤中使用滤纸作为过滤材料。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将经过所述第二次过滤的油导入所述变压器有载分接开关内包括：
对经过所述第二次过滤的油进行真空分离；
将经过所述真空分离的油导入所述变压器有载分接开关内。
17.根据权利要求16中所述的方法，其特征在于，对经过所述第二次过滤的油进行真空分离之前还包括：
对经过所述第二次过滤的油进行进行加热。
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