CN103996984B - 一种不放油拆装大型变压器套管的方法 - Google Patents
一种不放油拆装大型变压器套管的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种不放油拆装大型变压器套管的方法，属于大型电力变压器技术领域。它包括如下步骤：1）需要对大型变压器套管进行维修时，停止变压器运行的同时，关闭变压器油枕与本体之间的阀门，中断油枕向本体补油的通道；2）将变压器油温降低至变压器本体内的变压器油冷却收缩、体积减小、油面下降至油箱顶面以下需要开孔检修的位置；3）在不放油的情况下，即可开展开孔检修工作；4）检修完成后，向变压器本体内注入变压器油至设定油位。本发明的方法简单，安全，提高供电可靠性和检修质量，降低了作业风险，减少了人力和物力的消耗，降低了变压器油受污染的风险，缩短维修时间。
Description
技术领域
本发明属于大型电力变压器技术领域，具体涉及一种不放油拆装大型变压器套管的方法。
背景技术
在大型变压器检修中，变压器顶部套管等部件发生缺陷时，通常需要用油泵将变压器顶部的变压器油放出至储油罐后，才能对变压器顶部套管等部件进行拆装检修。但是放油工作需要使用大型车辆、运输储油罐、油泵、管道等大型设备到现场，需要大量的人力物力，且耗时较长，尤其是放油检修完成后还需要将变压器油重新补充回变压器本体，油泵、管道、储油罐等检查、维护不当，会使变压器油在往返循环过程中受到污染，注入变压器本体后污染所有的变压器油，导致需要重新处理几十吨油甚至危及变压器设备的安全、稳定运行。因此如何克服现有技术的不足，是目前大型电力变压器技术领域亟需解决的问题。
发明内容
为提高供电可靠性和检修质量，降低作业风险，缩短作业时间，根据变压器油冷却收缩的原理和变压器顶部结构特点，本发明提出一种不放油即可拆装大型变压器套管的方法。
本发明采用了以下技术方案：一种不放油拆装大型变压器套管的方法，包括如下步骤：
1）需要对大型变压器套管进行维修时，停止变压器运行的同时，关闭变压器油枕与本体之间的阀门，中断油枕向本体补油的通道；
2）将变压器油温降低至变压器本体内的变压器油冷却收缩、体积减小、油面下降至油箱顶面以下需要开孔检修的位置；
3）在不放油的情况下，即可开展开孔检修工作；
4）检修完成后，向变压器本体内注入变压器油至设定油位。
所述步骤2）的降温是利用变压器本身配套的风扇和潜油泵完成的。
本发明具体包括下列步骤：
步骤（1）：变压器停止运行后，迅速关闭变压器油枕与变压器本体之间的阀门；
步骤（2）：将油位指示透明油管与变压器本体连通，然后开启变压器的冷却系统降温；
步骤（3）：观察油位指示透明油管内油位变化情况，当油位低于变压器油箱顶部开孔检修处时，即可开展拆装变压器套管检修工作；
步骤（4）：检修工作完成后，缓慢打开变压器油枕与瓦斯继电器之间的阀门及瓦斯继电器上的排气阀，使油枕中的油流入变压器本体内；
步骤（5）：从变压器顶部各排气孔多次排气，检查变压器油枕油位是否正常。
所述的变压器的冷却系统为变压器风扇和潜油泵。
本发明的理论原理：
变压器运行时会产生损耗发热，热量传递到变压器油中，使变压器油温度升高，一般情况下环境温度为20℃时，变压器在较小负荷下运行时，变压器油也有约20K的温升。当变压器需要检修而停止运行后，损耗消失，变压器油温会逐渐下降，最终与环境温度一致。
变压器油具有热胀冷缩的物理性质，当油温逐渐下降，变压器油冷却收缩体积减小。所以只要在高温时关闭变压器油枕与本体之间的阀门，中断油枕向本体补油的通道，随着油温逐渐下降，变压器本体内的变压器油冷却收缩体积减小，油面逐渐下降至油箱顶面以下需要开孔检修的位置，即可不放油开展开孔检修工作。变压器套管安装位置一般比油箱顶面还高，拆装套管的检修工作更易在不放油的情况下开展。
计算验证：
以一台110kV容量为50000kVA，油重20吨的变压器为例计算油温需要冷却降低多少，才能使油面下降至油箱顶面以下20mm位置检修拆装套管等油箱顶面部件。已知：
变压器油质量：m=20000000g
变压器油的膨胀系数：a=0.0007/℃；
变压器油20℃时密度：ρ=0.9g/mL；
变压器顶面长：L=4000mm，宽：W=1800mm；
在一般情况下，环境温度：T=20℃，变压器运行平均油温：T1=40℃；
油位指示透明油管较细小，进入油管的油很少，与变压器本体内油比较几乎可以忽略不计，基本不会使变压器本体的油面下降。
计算如下：
(1)20吨变压器油20℃的体积V：
=20000000÷0.9=22222×103mL
(2)20吨变压器油40℃的体积V1：
=22222×103[1+0.0007×(40-20)]=22533×103mL
(3)油面下降至油箱顶面以下20mm位置，油体积减小量ΔV：
=4000×1800×20=144×106mm3=144×103mL
(3)达到要求油面时，变压器油油温下降量ΔT：
≈9℃
结论：只要变压器油温下降9℃，即油温下降至31℃时，变压器本体内油面下降至油箱顶面以下20mm位置，满足检修拆装套管、压力释放阀等安装在油箱顶面部件的要求。环境温度为20℃，油温下降至31℃也很容易实现，所以这种不放油检修拆装变压器顶部套管方法是可行的。
本发明的有益效果为：（1）本发明不放油拆装大型变压器套管的方法简单，安全，提高供电可靠性和检修质量，降低了作业风险；（2）本发明方法减少了人力和物力的消耗，降低了变压器油受污染的风险，缩短维修时间。
附图说明
图1是本发明变压器的结构示意图，1-变压器油枕，2-变压器本体，3-阀门，4-变压器套管，5-油位指示透明油管，6-瓦斯继电器，7-放油阀。
具体实施方式
以下结合图1，对发明提出的不放油拆装大型变压器套管的方法做进一步说明。
一种不放油拆装大型变压器套管的方法，包括如下步骤：
步骤（1）：变压器停止运行后，迅速关闭变压器油枕1与变压器本体2之间的阀门3；
步骤（2）：将油位指示透明油管5与变压器本体1通过放油阀7连通，以便观察油位变化情况，然后开启变压器的冷却系统，加快变压器油温下降速度；
步骤（3）：观察油位指示透明油管5内油位变化情况，当油位低于变压器油箱顶部开孔检修处时，即可开展拆装变压器套管4的检修工作；
步骤（4）：检修工作完成后，缓慢打开变压器油枕1与瓦斯继电器6之间的阀门3及瓦斯继电器6上的排气阀，使油枕中的油流入变压器本体2内；
步骤（5）：从变压器顶部各排气孔多次排气，检查变压器油枕油位是否正常；
其中，变压器的冷却系统为变压器风扇和潜油泵。
以一台110kV容量为50000kVA，油重20吨的变压器为例，油面下降至油箱顶面以下20mm位置，即可检修拆装套管等油箱顶面部件。已知：
变压器油质量：m=20000000g
变压器油的膨胀系数：a=0.0007/℃；
变压器油20℃时密度：ρ=0.9g/mL；
变压器顶面长：L=4000mm，宽：W=1800mm；
环境温度：T=20℃，变压器运行油温：T1=42℃；
冷却60min后，变压器油温为30.8℃，变压器本体内油面下降至油箱顶面以下24.6mm位置，此时即可进行检修。
Claims (4)
1.一种不放油拆装大型变压器套管的方法，其特征在于包括如下步骤：
1）需要对大型变压器套管进行维修时，停止变压器运行的同时，关闭变压器油枕与本体之间的阀门，中断油枕向本体补油的通道；
2）将变压器油温降低使得变压器本体内的变压器油冷却收缩、体积减小、油面下降至低于油箱顶面开孔检修的位置；
3）在不放油的情况下，即可开展开孔检修工作；
4）检修完成后，向变压器本体内注入变压器油至设定油位。
2.根据权利要求1所述的不放油拆装大型变压器套管的方法，其特征在于所述步骤2）的降温是利用变压器本身配套的风扇和潜油泵完成的。
3.根据权利要求1所述的不放油拆装大型变压器套管的方法，其特征在于具体包括下列步骤：
步骤（1）：变压器停止运行后，迅速关闭变压器油枕与变压器本体之间的阀门；
步骤（2）：将油位指示透明油管与变压器本体连通，然后开启变压器的冷却系统降温；
步骤（3）：观察油位指示透明油管内油位变化情况，当油位低于变压器油箱顶部开孔检修处时，即可开展拆装变压器套管检修工作；
步骤（4）：检修工作完成后，缓慢打开变压器油枕与瓦斯继电器之间的阀门及瓦斯继电器上的排气阀，使油枕中的油流入变压器本体内；
步骤（5）：从变压器顶部各排气孔多次排气，检查变压器油枕油位是否正常。
4.根据权利要求3所述的不放油拆装大型变压器套管的方法，其特征在于所述的变压器的冷却系统为变压器风扇和潜油泵。
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