CN105632710A - 变压器呼吸器阻塞的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器呼吸器阻塞的监测装置。其特点是：包括圆弧型连接管(1)，该圆弧型连接管(1)的出口与变压器的呼吸器连接管连通而其进口与水平连接管(2)的出口连通，该水平连接管(2)的进口还与防潮硅胶罐(7)的出口连通，该防潮硅胶罐(7)的进口与大气连通；其中在水平连接管(2)上安装有阀门，而在圆弧型连接管(1)的进口还安装有高灵敏度气体密度继电器(3)。经过试用证明，采用本发明装置后，提高了大型充油变压器呼吸器阻塞判断的精度和准确度，避免大型充油变压器强迫停运，减少由于呼吸器阻塞而造成的直接和间接损失，也提高了电力系统运行可靠性。

Description

变压器呼吸器阻塞的监测装置

技术领域

本发明涉及一种变压器呼吸器阻塞的监测装置。

背景技术

在输变电系统中，变压器是实现电能转换的最基本、最重要的设备，对供电可靠性有着重大的影响。变压器在电力系统中的作用是实现电压的变化，传输功率。升压变压器将电压等级提升后，可以减少线路损耗，提高送电的经济性，达到远距离送电的目的，而降压变压器则能把高电压等级变为用户所需要的各级使用电压，满足不同用户的用电需求。在电能的传输过程中，变压器是所有输变电站中的最主要的设备，其在运行中一旦发生异常，将会影响整个系统的运行和对用户的供电，甚至会造成大面积停电。

随着国民经济的发展，用电量的增大，变压器电压等级、容量不断的提升，大型充油变压器在电力系统中已广泛的应用。由于大型充油变压器在运行中所带负荷随时都在发生变化，这将使变压器的损耗也随之发生变化，从而造成变压器油温的变化；此外每天昼夜气温的变化和一年四季环境气温的变化都会造成变压器油温的变化。电力负荷变化和环境气温变化将直接影响充油变压器的变压器油体积的变化，而变压器油枕内的胶囊、连接管、呼吸器共同组成的呼吸管路，当变压器油体积发生变化时，通过呼吸器进行排气和吸气。当变压器油受热膨胀时，呼出胶囊内部多余的空气；当变压器油温降低收缩时，吸入外部空气。

由此可知呼吸器则是变压的重要组成部件之一，其内部装有干燥剂，如硅胶、氯化钙等。呼吸器一般安装在离地面1m左右的高度，以便于检查和维护。因为油枕要通过呼吸器发生排气和吸气作用，所以油枕内的绝缘油通过呼吸器与大气连通，内部干燥剂吸收空气中的水分和杂质，当吸入外部空气时，呼吸器油杯里的变压器油过滤外部空气，然后硅胶将没有过滤去的水份吸收，便变压器内的变压器油不受外部空气中水份的侵入，使其水份含量始终在标准以内，以保持油的质量，使变压器内绝缘油保持良好的电气性能，防止潮湿空气直接进入变压器油枕内，使变压器油受潮，降低或破坏变压器的绝缘强度,以致绕组烧毁。

变压器在长期的运行过程中呼吸器内的吸潮硅胶颗粒会变色，呼吸器密封油杯内油位将降低，此外，硅胶颗粒由于环境变化会发生裂变，阻塞呼吸器呼吸管路。为了保证变压器安全可靠的运行，需要对变压器呼吸器内吸潮及裂变颗粒进行更换，对呼吸器密封油杯进行注油。因此在运行过程中必须对呼吸器进行精心维护，当硅胶颗粒变色超过2/3或裂变严重时，需要进行呼吸器硅胶更换，以保障对空气中水分和杂质的过滤能力，呼吸通畅，避免变压器受潮或呼吸阻塞影响供电，造成不必要的经济损失。如果变压器呼吸器堵塞，变压器不能进行呼吸，就会造成油箱内的压力过大，当压力值达到一定的程度，可能造成压力释放装置爆裂、防爆膜破裂、漏油、进水或假油面。呼吸器发现堵塞后，应及时检查呼吸器连管是否畅通，有无卡塞现象，如有时应进行处理；检查玻璃罩，胶垫等是否完好，同时如果硅胶吸潮饱和，应予以更换。目前国内尚无有效的监测大型充油变压器呼吸器阻塞的装置和方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种变压器呼吸器阻塞的监测装置，能够实时监测大型充油变压器呼吸器阻塞情况并且根据设定值进行报警或者开启呼吸旁路。

一种变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特别之处在于：包括圆弧型连接管，该圆弧型连接管的出口与变压器的呼吸器连接管连通而其进口与水平连接管的出口连通，该水平连接管的进口还与防潮硅胶罐的出口连通，该防潮硅胶罐的进口与大气连通；其中在水平连接管上安装有阀门，而在圆弧型连接管的进口还安装有高灵敏度气体密度继电器。

其中在圆弧型连接管上安装有液化油蒸气采集杯。

其中圆弧型连接管的中间部分弯曲成圆形并且相互交叉。

其中高灵敏度气体密度继电器通过螺纹式法兰隔膜与圆弧型连接管的进口连接，在该螺纹式法兰隔膜与高灵敏度气体密度继电器之间填充有密封液。

其中阀门采用电动阀门，所述高灵敏度气体密度继电器的电接点串联在该电动阀门的控制电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时开启电动阀门。

其中高灵敏度气体密度继电器的电接点串联在报警电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时报警。

其中圆弧形接管和水平连接管直径均与变压器呼吸器的连接管直径相同。

本发明装置的有益效果在于：通过在大型充油变压器呼吸器连接管上并接高灵敏度气体密度继电器来实时监测大型充油变压器呼吸器阻塞情况，使用本发明所述的装置，能够实现分段指示和远程通信、启动旁通阀门，呼吸器内压力能够直观的数字化反映，能够监视呼吸器正常呼吸工作状态时的压力值，当达到压力报警阀值时，通过电接点可以远程传输至运维人员或调度监控后台，提醒运维人员到现场进行检查；同时针对无人值守变电站运维人员无法及时到达现场的情况，装置通过压力动作定值，启动电动阀门，在运维人员无法及时到达现场的时间段内，为变压器的安全运行提供保障。

经过试用证明，采用本发明装置后，实现了对大型充油变压器呼吸管路——呼吸器、连接管、油枕胶囊状态的监测，有效防止了大型充油变压器因呼吸器硅胶裂变、呼吸器连接管的阀门误关合、呼吸器与连接管之间的胶垫移位等因素阻塞大型充油变压器呼吸管路，有助于及时发现和预防大型充油变压器的设计及运维缺陷，避免因运维人员因误关合阀门，缺少运维经验等因素影响而出现判断失误等情况，提高大型充油变压器呼吸器阻塞判断的精度和准确度，避免大型充油变压器强迫停运，减少由于呼吸器阻塞而造成的直接和间接损失，也提高了电力系统运行可靠性。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的电路原理图；

附图3为本发明的电路原理图；

附图4为本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种变压器呼吸器阻塞的监测装置，整个装置本体可以安装在支撑架结构9上，装置本体包括圆弧型连接管1，该圆弧型连接管1的出口通过法兰与变压器的呼吸器连接管连通而其进口通过法兰与水平连接管2的出口连通，该水平连接管2的进口还与防潮硅胶罐7的出口连通，该防潮硅胶罐7的进口与大气连通；其中在水平连接管2上安装有阀门，而在圆弧型连接管1的进口还安装有高灵敏度气体密度继电器3。具体是阀门采用电动阀门6，所述高灵敏度气体密度继电器3的电接点(微动开关输出端)串联在该电动阀门6的控制电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时接通以开启电动阀门6。或者其中高灵敏度气体密度继电器3的电接点(微动开关输出端)串联在报警电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时报警并，通过有线或无线方式将报警信号发送给本地变电站和/或远端控制台。当然也可以是设定两个不同的压力预设值，当超过第一级压力超过预设值时报警，超过第二级压力时开启电动阀门6从而开启呼吸旁路，在运维人员无法及时到达现场的时间段内，为变压器的安全运行提供保障。

其中在圆弧型连接管1上安装有液化油蒸气采集杯5。其中圆弧型连接管1的中间部分弯曲成圆形并且相互交叉。其中高灵敏度气体密度继电器3通过螺纹式法兰隔膜4与圆弧型连接管1的进口连接，在该螺纹式法兰隔膜4与高灵敏度气体密度继电器3之间填充有密封液。另外圆弧形接管和水平连接管2直径均与变压器呼吸器的连接管(三者均为圆形管)内壁的直径相同。

实施例1：

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行完整详细的阐述。

如图1所示：本发明装置包括圆弧型连接管1，水平连接管2，高灵敏度气体密度继电器3(例如德国威卡WIKA电接点高灵敏度气体压力密度继电器APGT43.100)，螺纹式法兰隔膜4，液化油蒸气采集杯5，电动阀门6，防潮硅胶罐7，控制电缆8，支撑架结构9。

所述圆弧形接管、水平连接管2，两者直径均与变压器呼吸器连接管直径相同，其中圆弧形接管与变压器呼吸器连接管通过法兰并行紧密连接，水平连接管2与圆弧形连接管通过法兰并行紧密连接，圆弧形连接管在保证气体顺畅呼吸的同时，能够防止液化的油蒸汽阻塞高灵敏度密度继电器导气管。

所述液化油蒸气采集杯5与圆弧形连接管物理方向的下部相紧密连接，便于收集液化的油蒸汽。

所述高灵敏度密度气体继电器与螺纹式法兰隔膜4组成一个封闭系统，内充密封液，采用间接测量结构，适用于测量粘度大、易结晶、腐蚀性大、温度较高的液体、气体或固体浮游物介质的压力，以及对某些测量介质不能直接进入通用型仪表和便于清洗防止沉淀物质积聚的场合的压力检测。当被测介质的压力作用于隔膜时，则隔膜产生变形，压缩封闭系统中的密封液，由于密封液的固有性质，使气体密度继电器中的弹性元件产生相应的弹性变形一位移，经指示装置显示压力值，由于隔膜的刚度足够小，气体密度继电器指示的压力就近于被测介质的压力值。该系统能够有效防止油气液化的沉淀物质积聚采气接头致使气体继电器阻塞。

所述高灵敏度密度气体继电器与螺纹式法兰隔膜4组成的封闭系统与圆弧形连接管相连，并附有电接点，可设定两段气体压力定值，当气体压力达到第一段定值时，可以向变电站(换流站)、集控中心监控后台提供报警信号，提醒运维人员到现场检查；当气体压力达到第二段定值时，可以通过控制电缆8启动电动阀门6，暂时释放阻塞的压力，在无人值守变电站运维人员无法及时达到现场的时间段内保护变压器安全运行。

所述电动阀门6与防潮硅胶罐7直接相连，电动阀门6可通过控制电缆8自动开启、关闭，当阀门开启时圆弧形连接管与水平连接管2组成的呼吸旁路开始呼吸，防潮硅胶罐7在呼吸过程中对空气中水分和杂质进行过滤。

所述支撑架结构9主要用于支撑水平连接管2，从而实现对装置整体进行支撑，防止装置整体因重力牵引产生形变。

如图2、3所示为本发明的电路原理示意图，当高灵敏度气体密度继电器3气体压力达到第一段告警值时，第一继电器MJ1励磁，第一继电器MJ1接点接通，向监控后台发第一段报警信号；当高灵敏度气体密度继电器3气体压力达到第二段告警值时，第二继电器MJ2励磁，第二继电器MJ2接点接通，向监控后台发第二段报警信号，同时第三继电器BLJ励磁，第三继电器BLJ接点接通，开启电动阀门6，打开呼吸旁路进行呼吸。

如图4所示为本发明监测方法的流程图，当大型充油变压器运行正常时，呼吸通路呼吸畅通，装置实时采集呼吸器的呼吸压力值；当大型充油变压器呼吸器管路由于硅胶裂变、阀门误关合、呼吸器与连接管之间的胶垫移位等因素阻塞时，气体密度继电器监测的压力值将增大，当压力值增大到第1段报警值时，接点接通向监控后台发报警信号，提醒运维人员到现场进行检查；对于无人值守变电站，如运维人员无法第一时间到达现场，若此时压力值继续增大，当压力值达到第2段报警值时，接点接通启动电动阀门6，开启旁路呼吸，保障变压器安全运行。

Claims (7)

1.一种变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：包括圆弧型连接管(1)，该圆弧型连接管(1)的出口与变压器的呼吸器连接管连通而其进口与水平连接管(2)的出口连通，该水平连接管(2)的进口还与防潮硅胶罐(7)的出口连通，该防潮硅胶罐(7)的进口与大气连通；其中在水平连接管(2)上安装有阀门，而在圆弧型连接管(1)的进口还安装有高灵敏度气体密度继电器(3)。

2.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中在圆弧型连接管(1)上安装有液化油蒸气采集杯(5)。

3.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中圆弧型连接管(1)的中间部分弯曲成圆形并且相互交叉。

4.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中高灵敏度气体密度继电器(3)通过螺纹式法兰隔膜(4)与圆弧型连接管(1)的进口连接，在该螺纹式法兰隔膜(4)与高灵敏度气体密度继电器(3)之间填充有密封液。

5.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中阀门采用电动阀门(6)，所述高灵敏度气体密度继电器(3)的电接点串联在该电动阀门(6)的控制电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时开启电动阀门(6)。

6.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中高灵敏度气体密度继电器(3)的电接点串联在报警电路中，从而能在检测到的压力超过预设值时报警。

7.如权利要求1所述的变压器呼吸器阻塞的监测装置，其特征在于：其中圆弧形接管和水平连接管(2)直径均与变压器呼吸器的连接管直径相同。