CN105112088A - 一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置 - Google Patents

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李国兴
姜子秋
迟敬元
关艳玲
付丽君
张亮
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Abstract

一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,涉及变压器领域。本发明为解决现有采用化学或者物理的去除变压器中腐蚀性硫物质的方法,需要将变压器停运,而且处理时间较长,会造成巨大的供电损失的问题。过滤油泵、吸附剂罐、过滤器、油加热器、真空脱水脱气器和循环油泵由左至右依次通过油管连接,压控开关设置在过滤油泵与吸附剂罐之间的油管上,吸附剂罐内设置有吸附剂,过滤油泵的进油口通过油管与变压器连接,循环油泵的出油口通过油管与变压器连接,真空泵与真空脱水脱气器连接。本发明用于变压器。

Description

一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置
技术领域
本发明涉及变压器领域,具体涉及一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置。
背景技术
绝缘油中腐蚀性硫是指在一定条件下能够与铜、铁、银等金属发生反应而造成金属腐蚀的含硫物质,如单质硫、硫化氢、硫醇和硫醚等。在变压器中,绝缘油中腐蚀性硫与绕组材料(铜)发生反应生成硫化亚铜,由于硫化亚铜具有导电特性,而且能够渗透进导线绝缘纸,使导线绝缘强度逐渐减弱,最终将导致变压器匝间绝缘击穿,变压器线圈烧毁,造成变压器烧毁的事故发生。
近年来,国内外因绝缘油中腐蚀性硫导致的电力变压器和电抗器烧损事故频繁发生,对电网安全稳定运行造成了巨大危害,因此必须采取措施消除或抑制腐蚀性硫的危害。
目前,消除或抑制变压器油中腐蚀性硫危害的方法主要有换油、添加钝化剂和去除腐蚀性硫三种方法。换油是将具有硫腐蚀性的变压器油换成没有硫腐蚀性的油,这种方法可以解决腐蚀性硫的危害,但由于变压器的油量较大,因此换油费用很高。添加三氮唑类铜钝化剂可以有效抑制硫的腐蚀性,是常用的一种控制变压器油硫腐蚀性的方法。通过化学法或物理吸附法可以去除变压器油中的腐蚀性硫物质,目前已在生产现场得到应用,但由于这种方法需要将变压器停运,而且处理时间较长,因此会造成巨大的供电损失。
发明内容
本发明为解决现有采用化学或者物理的去除变压器中腐蚀性硫物质的方法,需要将变压器停运,而且处理时间较长,会造成巨大的供电损失的问题,进而提出一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是:一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置包括过滤油泵、吸附剂罐、过滤器、油加热器、真空脱水脱气器、循环油泵、真空泵和压控开关,过滤油泵、吸附剂罐、过滤器、油加热器、真空脱水脱气器和循环油泵由左至右依次通过油管连接,压控开关设置在过滤油泵与吸附剂罐之间的油管上,吸附剂罐内设置有吸附剂,过滤油泵的进油口通过油管与变压器连接,循环油泵的出油口通过油管与变压器连接,真空泵与真空脱水脱气器连接。
本发明的有益效果是:使用本发明安装在运行变压器中,对绝缘油中的腐蚀性硫进行在线脱硫,结构简单,操作简便,运行变压器中的绝缘油通过过滤油泵进入吸附剂罐,油中的含硫物质被吸附剂吸附去除后,经由油加热器和真空脱水脱气器,减少油中水和空气的含量,然后由循环油泵加压回流进入变压器中,完成绝缘油的脱硫处理过程。在不停运变压器的条件下,对变压器中油的腐蚀性硫进行在线去除处理,而且不会影响变压器的运行安全,避免了供电损失。
附图说明
图1是本发明的结构示意图,图2是本发明控制电路的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置包括过滤油泵1、吸附剂罐2、过滤器3、油加热器4、真空脱水脱气器5、循环油泵6、真空泵7和压控开关14,过滤油泵1、吸附剂罐2、过滤器3、油加热器4、真空脱水脱气器5和循环油泵6由左至右依次通过油管连接,压控开关14设置在过滤油泵1与吸附剂罐2之间的油管上,吸附剂罐2内设置有吸附剂,过滤油泵1的进油口通过油管与变压器15连接,循环油泵6的出油口通过油管与变压器15连接,真空泵7与真空脱水脱气器5连接。
本发明中,过滤油泵1、吸附剂罐2、过滤器3、真空脱水脱气器5和循环油泵6均为不锈钢材质,避免绝缘油中的腐蚀性硫与这几个容器发生反应。
吸附剂罐2内安装四个可装填吸附剂的滤芯,每个滤芯容积为25L,滤芯精度≤20μm,最大运行压差≤0.35MPa,运行承受压力≤1.535MPa。
过滤器3的最大运行压差为0.35MPa。
油加热器4采用间接加热的方式,油加热器4内设置有加热管,加热管为碳纤维材质,加热管表面温度为300~380℃,换热管为不锈钢材质,换热面积为15.6m2,加热功率为15kW,加热后油温达到40~60℃。
真空脱水脱气器5为折叠旋流式结构;二次蒸发隔层:真空填料(60mm料层);有效容积为60L。
真空泵7为双级旋片式,带返油电磁阀;流量:2~70L/s;极限压力为6×10-2~6×10-1Pa;工作真空度为0.06~0.09MPa。
压控开关14为不锈钢材质;压力范围:-0.1~1.0MPa;压力精度:±0.005MPa;为单刀单掷常开。
过滤油泵1的进油口的油管上设置有阀门C1,过滤器3与油加热器4之间的油管上设置有阀门C2,真空脱水脱气器5与循环油泵6之间的油管上设置有阀门C3,循环油泵6的出油口的油管上设置有阀门C4,阀门C1、阀门C2、阀门C3和阀门C4均为不锈钢球阀。
过滤油泵1与阀门V1并联设置,过滤油泵1与吸附剂罐2之间的油管上设置有阀门V2,吸附剂罐2上设置有阀门V3,循环油泵6的出油口的油管上还设置有阀门V4,阀门V4设置在阀门C4的右侧,阀门V1、阀门V2、阀门V3和阀门V4均为不锈钢针阀。
循环油泵6的出油口的油管上还设置有止回阀S1,防止绝缘油倒流,止回阀S1为悬启式止,公称压力为2.5MPa。
本发明的控制器电路部分主要包括电源、CPU、RS232串口、流量采集控制电路、压力信号采集控制电路、温度信号采集控制电路、液位信号采集控制电路和触摸屏电路八个部分,其控制电路系统如图2所示。CPU采用高性能、低功耗的8位AVR微处理器,实现电路系统各部分的联系协调工作。电源部分采用降压型开关电源芯片,分别将外部12V电压转换成电路板所需的5V和3.3V工作电压;信号采集控制电路采用的芯片是适合高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端,集成了片内低噪声仪表放大器,可直接采集小信号;触摸屏采用智能显示终端4.3寸真彩色液晶屏,480×272的分辨率,支持多种文本格式,4线电阻触摸屏,RS232串口通讯。
具体实施方式二:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述过滤器3包括一级过滤器3-1和二级过滤器3-2,一级过滤器3-1与二级过滤器3-2由左至右依次设置在吸附剂罐2与油加热器4之间。一级过滤器3-1与二级过滤器3-2均为不锈钢材质,并且可拆卸设置,一级过滤器3-1的过滤精度为3μm,二级过滤器3-2的过滤精度为1μm,采用逐级过滤,用于截留从吸附剂罐2中出来的颗粒物质。其他组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述过滤油泵1上设置有溢流阀8,真空脱水脱气器5上设置有真空表13。如此设置,溢流阀8为不锈钢材质,开启压力位1.0MPa,回复压力位0.8MPa,起到定压溢流作用和安全保护的作用,真空表13用来测量真空脱水脱气器5内的真空度。其他组成与连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四:结合图说明本实施方式,本实施方式所述真空脱水脱气器5内设置有油液位计9。油液位计9为不锈钢材质,采用远传磁翻转式;测量范围为0~1.4m;测量精度为±10mm。其他组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式五:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述油加热器4与真空脱水脱气器5之间的油管上设置有温度传感器10。温度传感器10的测量范围为-15℃~150℃,测量精度为±0.5℃。其他组成与连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置还包括三个压力表11,过滤油泵1与吸附剂罐2之间、吸附剂罐2与一级过滤器3-1之间和二级过滤器3-2与油加热器4之间分别设置有一个压力表11。如此设置,可以实现实时检测油管上各个位置的压力值,避免装置发生故障。过滤油泵1与吸附剂罐2之间管道内的压力应小于0.8MPa,吸附剂罐2与一级过滤器3-1之间管道内的压力小于0.6MPa,二级过滤器3-2与油加热器4之间管道内的压力应小于0.6MPa。其他组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置还包括两个流量计12,一个所述流量计12设置在过滤油泵1与吸附剂罐2之间的油管上,另一个所述流量计12设置在循环油泵6与变压器之间的油管上。流量计12为智能远传型椭圆齿轮防爆流量计,全不锈钢材质,流量范围为0.5~60.0L/min。其他组成与连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
一、在线脱硫装置与变压器冷却系统油管路相连后,打开C3和V2,缓慢打开V1,对进入吸附剂罐2的油流流量进行调整,使得油流流量控制在1.0~2.0L/min,让油缓慢浸透吸附剂罐2中的吸附剂上,并将过滤器3中的空气通过V3排出。待V3有油流出时立即关闭V2和V1。
二、将脱硫装置的控制器置于“手动”,启动过滤油泵1和真空泵7,打开过滤油泵1出口阀门V3,调整油流流量为30~40L/min,2分钟后启动油加热器4,将油流温度控制在40~50℃范围内。
三、打开C3、C4和V4,待真空脱水脱气器中的油液位达到0.75m后,启动循环油泵,将脱水脱气器中经处理后的油送回变压器中。调整V4,将循环油泵6出口流量与过滤油泵1出口流量控制为相同。
四、待装置运行稳定后(约5min),将装置控制器置于“自动”,装置则进入自动控制运行状态:当真空脱水脱气器5中的油液位达到0.75m后,启动循环油泵6;当真空脱水脱气器5中的油液位低于0.35m后,停止循环油泵6;当真空脱水脱气器5中的油液位达到1.25m后,停止过滤油泵1。过滤油泵1的再次启动需要人工操作。
五、装置的运行时间与运行变压器的腐蚀性硫含量有关,通常需要运行8~10个油循环周期。
通过本装置的运行,可以在变压器不停运的状态下,对其绝缘油中的腐蚀性硫进行在线去除处理。例如,某500kV变电站1号主变是乌克兰1998年生产出厂的,其变压器油重量为54.6t,油的硫腐蚀性为严重腐蚀,油中总硫含量为856mg/L。2014年8月,在该变压器上安装了一套在线脱硫装置,运行流量为35L/min,运行215小时后,变压器中绝缘油总硫含量降至315mg/L,有较多的硫组分被脱硫装置中的吸附剂去除,油的硫腐蚀性消失。

Claims (7)

1.一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置包括过滤油泵(1)、吸附剂罐(2)、过滤器(3)、油加热器(4)、真空脱水脱气器(5)、循环油泵(6)、真空泵(7)和压控开关(14),过滤油泵(1)、吸附剂罐(2)、过滤器(3)、油加热器(4)、真空脱水脱气器(5)和循环油泵(6)由左至右依次通过油管连接,压控开关(14)设置在过滤油泵(1)与吸附剂罐(2)之间的油管上,吸附剂罐(2)内设置有吸附剂,过滤油泵(1)的进油口通过油管与变压器(15)连接,循环油泵(6)的出油口通过油管与变压器(15)连接,真空泵(7)与真空脱水脱气器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:过滤器(3)包括一级过滤器(3-1)和二级过滤器(3-2),一级过滤器(3-1)与二级过滤器(3-2)由左至右依次设置在吸附剂罐(2)与油加热器(4)之间。
3.根据权利要求2所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:过滤油泵(1)上设置有溢流阀(8)。
4.根据权利要求1所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:真空脱水脱气器(5)内设置有油液位计(9),真空脱水脱气器(5)上设置有真空表(13)。
5.根据权利要求4所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:油加热器(4)与真空脱水脱气器(5)之间的油管上设置有温度传感器(10)。
6.根据权利要求1所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置还包括三个压力表(11),过滤油泵(1)与吸附剂罐(2)之间、吸附剂罐(2)与一级过滤器(3-1)之间和二级过滤器(3-2)与油加热器(4)之间分别设置有一个压力表(11)。
7.根据权利要求1所述的一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置,其特征在于:一种运行电力变压器绝缘油中腐蚀性硫在线去除装置还包括两个流量计(12),一个所述流量计(12)设置在过滤油泵(1)与吸附剂罐(2)之间的油管上,另一个所述流量计(12)设置在循环油泵(6)与变压器之间的油管上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108079655A (zh) * 2018-01-31 2018-05-29 珠海经济特区恒迪科技有限公司 变压器绝缘油在线循环微水处理系统
CN109003786A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 国网福建省电力有限公司 一种变压器油智能微波真空处理装置
CN109003787A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 国网福建省电力有限公司 一种变压器油智能微波真空处理方法

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