CN105826041A - 盾构机组合式油浸变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种盾构机组合式油浸变压器，在变压器的油箱顶部设有泄压装置，该泄压装置包括气体继电器、压力释放室和压力释放阀，油箱顶部位于所述气体继电器底部的位置设有伸入油箱的气管，油箱顶部位于所述压力释放室底部的位置设有伸入油箱的导流油管，所述导流油管伸入油箱的竖直长度大于气管伸入油箱的竖直长度，在油箱下部设有降低油温的水冷散热装置，水冷散热装置的进油口和出油口分别接入油箱，在油箱侧部还设有与高压引线连接的高压保护装置。本发明体积较小，可满足城市管网小型盾构机的空间要求，泄压各功能分开运行，提高了工作效率。

Description

盾构机组合式油浸变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器，尤其是一种满足城市管网小型盾构机集中供电要求的盾构机组合式油浸变压器。

背景技术

现有常用的油浸变压器是通过变压器外部的波纹片实现变压器的散热，通过瓦斯综合保护器来实现报警、跳闸和释放压力的功能，当出现故障使油箱内瓦斯增多，压力变大时，波纹片膨胀以降低油位。此种油浸变压器的体积较大，不能满足城市管网小型盾构机的空间要求，并且瓦斯综合保护器将各功能集成，一个功能不能实现会导致其他功能均不能实现，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是公开一种盾构机组合式油浸变压器，使其可满足城市管网小型盾构机的空间要求，提高工作效率。

本发明的技术方案是：一种盾构机组合式油浸变压器，在变压器的油箱顶部设有泄压装置，该泄压装置包括气体继电器、压力释放室和压力释放阀，油箱顶部位于所述气体继电器底部的位置设有伸入油箱的气管，油箱顶部位于所述压力释放室底部的位置设有伸入油箱的导流油管，所述导流油管伸入油箱的竖直长度大于气管伸入油箱的竖直长度，在油箱下部设有降低油温的水冷散热装置，水冷散热装置的进油口和出油口分别接入油箱，在油箱侧部还设有与高压引线连接的高压保护装置。

所述压力释放室为长方体，包括四个侧板和一个顶板，侧板的上边沿向外弯折90度，侧板上边沿的弯折部分与顶板四周通过螺栓和螺母密封连接。

所述弯折部分与顶板之间设有密封圈，密封圈外侧设有控制密封圈压缩量的大钢圈，密封圈内侧设有定位密封圈的小钢圈。

所述水冷散热装置包括置于其下部的水油热交换器，水油热交换器分别设有冷水进口、热水出口、进油口和出油口，冷水进口的一端连接冷水管，另一端通过自力式温度调节器连接水油热交换器，进油口通过油泵电机和第一球阀连接油箱，出油口通过第二球阀连接油箱。

所述水油热交换器是板式热交换器，板与板之间通过橡胶密封。

所述泄压装置还包括与油箱连接的管式油位计。

所述高压保护装置包括高压钢板外壳和位于外壳内的高压柜，高压钢板外壳与油箱连接的第一侧板设有出线缆的第一方孔，所述高压柜是GISELA-12-T六氟化硫全绝缘充气柜。

所述变压器连接有低压配电装置，所述低压配电装置与油箱连接的第二侧板设有进线缆的第二方孔，另一相对竖直方向倾斜的侧板设有出线缆的多个圆孔或配置低压配电柜。

变压器外部设有变压器钢板外壳，变压器钢板外壳的外部纵向设有加强筋，内部设有环形的加强筋。

在所述气体继电器的一个侧板上设有用于显示油箱内油温的温控器面板，所述温控器面板连接油箱内的温度探头。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：

1、用水冷散热装置和泄压装置替代现有技术的波纹片和瓦斯综合保护器，将散热和泄压功能分开，水冷散热装置用冷水降低油箱内的油温，泄压装置用于释放油箱内部的压力；

2、泄压装置包括气体继电器、压力释放室和压力释放阀，不仅可以实现现有技术中瓦斯综合保护器的全部功能，而且将原先集成的功能分开实现，解决了各功能之间的连带不利影响，并增加了压力释放室，当变压器出现故障时，变压器油产生气体，油箱内部压力变大，油箱内的油通过导流油管进入压力释放室，变压器故障排除后，压力释放室的油流回到变压器油箱，替代现有技术中利用波纹片膨胀来降低油位，通过压力释放室压力的变化，达到变压器油箱自主呼吸的功能；

3、如果有少量气体进入气体继电器，则气体继电器的轻瓦斯浮子动作发出报警信号，工作人员及时打开气体继电器的放气阀放气以排除故障，如果有大量气体进入气体继电器，则油气冲击挡板，使重瓦斯继电器接点动作，发出跳闸信号，高压开关跳闸以排除故障；当电气设备内部发生故障，而工作人员没有及时打开气体继电器的气阀放气时，压力释放阀自动开启以释放油箱内的压力，避免油箱变形或爆裂，当油箱内压力降到设定的关闭压力值时，压力释放阀可靠关闭，避免外界水分及杂质进入油箱内；

4、本发明集高压进线、保护和控制，以及变压器、变压器散热和低压配电为一体，是盾构机设备及其电力系统的发展方向之一，有很高的成果转化率，可大大提高企业的市场竞争力，实现项目各产品总体年销售收入682万元，经济效益十分明显。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是压力释放室的结构示意图；

图3是图2中顶板与侧板弯折部分密封处的局部放大图；

图4是水冷散热装置的结构示意图；

图5是高压保护装置的结构示意图；

图6是低压配电装置的结构示意图；

图7是本发明的原理图。

1：油箱，2：泄压装置，21：气体继电器，22：压力释放室，221：侧板，2211：弯折部分，222：顶板，223：螺栓，224：螺母，225：密封圈，2261：大钢圈，2262：小钢圈，227：弹垫，228：平垫，229：橡胶平垫，23：压力释放阀，24：气管，25：导流油管，26：油位计，3：水冷散热装置，31：水油热交换器，311：冷水进口，312：热水出口，313：进油口，314：出油口，32：温度调节器，33：油泵电机，34：第一球阀：35：第二球阀，36：水管，37：油管，4：高压保护装置，41：第一侧板，42：第一方孔，5：低压配电装置，51：第二侧板，52：第二方孔，53：圆孔，6：温控器面板。

具体实施方式

图1是本发明的整体结构示意图。如图1，本发明的盾构机组合式油浸变压器包括置于油箱1内的变压器、油箱1顶部的泄压装置2、油箱1下部的水冷散热装置3、油箱1侧部与高压引线连接的高压保护装置4和低压配电装置5。

油箱1顶部的泄压装置2包括气体继电器21、压力释放室22和压力释放阀23。油箱1顶部位于所述气体继电器21底部的位置设有伸入油箱1的气管24，油箱1顶部位于所述压力释放室22底部的位置设有伸入油箱1的导流油管25，所述导流油管25伸入油箱1的竖直长度大于气管24伸入油箱1的竖直长度。所述泄压装置2还可以包括与油箱1连接的管式油位计26，方便工作人员观察油箱内的油位。

图2是压力释放室22的结构示意图。如图2，压力释放室22为长方体，包括四个侧板221和一个顶板222，侧板221和顶板222均是刚板，侧板221上边沿向外弯折90度，弯折部分2211与水平面平行，弯折部分2211与顶板222四周通过螺栓223和螺母224密封连接。图3是图2中顶板222与侧板弯折部分2211密封处的局部放大图。如图3，所述弯折部分2211与顶板222之间设有密封圈225，该密封圈225是耐油橡胶圈。密封圈225外侧设有控制密封圈225压缩量的大钢圈2261，密封圈225内侧设有定位密封圈225的小钢圈2262。螺栓223头部与顶板222之间由上到下依次设有弹垫227、平垫228和橡胶平垫229，弯折部分2211与螺母224之间由上到下依次设有平垫228和弹垫227。

变压器故障主要有变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化等。气体继电器21能灵敏感应变压器故障并进行保护。当变压器内部故障时，故障点局部发生过热，引起附近的变压器油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升，油和其它材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯，使油箱1内部压力变大，油箱1内的油通过导流油管25进入压力释放室22。如果故障轻微，排出的少量瓦斯缓慢上升进入气体继电器21，气体继电器21的轻瓦斯浮子动作发出信号报警，工作人员及时打开气体继电器21的放气阀放气以排除故障。如果有大量其他进入气体继电器21，则油气冲击挡板，使重瓦斯继电器接点动作，发出跳闸信号，高压开关跳闸以排除故障。变压器故障排除后，压力释放室22的油流回到变压器油箱1，通过压力释放室22压力的变化，达到变压器油箱1自主呼吸的功能。如图7所示的原理图，高压柜手动操作，具有分励跳闸功能，当油浸式变压器出现重瓦斯故障或以及油温超过设定值（如90℃）或压力释放阀超压时，气体继电器21和压力释放阀23等输出信号到高压柜，高压柜接收到故障信号后立即跳闸，保护变压器。

当电气设备内部发生故障，而工作人员没有及时打开气体继电器21的气阀放气时，压力释放阀23自动开启以释放油箱1内的压力，避免油箱1变形或爆裂，当油箱1内压力降到设定的关闭压力值时，压力释放阀23可靠关闭，避免外界水分及杂质进入油箱1内。

本发明变压器的散热方式为水冷散热。图4是水冷散热装置3的结构示意图。如图4，水冷散热装置3包括置于其下部的水油热交换器31，水油热交换器31分别设有冷水进口311、热水出口312、进油口313和出油口314。其中，冷水进口311的一端连接就近的自来水等冷水管，另一端通过自力式温度调节器32连接水油热交换器31。进油口313和出油口314分别接入油箱1，进油口313通过油泵电机33和第一球阀34连接油箱1，出油口314通过第二球阀35连接油箱1，图4和图1中标号36是水管、37是油管。水油热交换器31是板式热交换器，板与板之间通过橡胶密封。

图5是高压保护装置4的结构示意图。如图5，高压保护装置4包括高压钢板外壳和位于外壳内的高压柜，高压钢板外壳与油箱1连接的第一侧板41设有出线缆的第一方孔42，本发明变压器的进线及保护采用GISELA-12-T六氟化硫全绝缘充气柜作为高压柜。

图6是低压配电装置5的结构示意图。如图6，低压配电装置5与油箱1连接的第二侧板51设有进线缆的第二方孔52，另一相对竖直方向倾斜的侧板设有出线缆的多个圆孔53或配置低压配电柜（可仿照高压柜的设计）。

变压器外部设有变压器钢板外壳，变压器钢板外壳的外部纵向设有加强筋，内部设有环形的加强筋。

此外，在所述气体继电器21的一个侧板221上设有用于显示油箱1内油温的温控器面板6，所述温控器面板6连接油箱1内的温度探头。

Claims (10)

1.盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，在变压器的油箱（1）顶部设有泄压装置（2），该泄压装置（2）包括气体继电器（21）、压力释放室（22）和压力释放阀（23），油箱（1）顶部位于所述气体继电器（21）底部的位置设有伸入油箱（1）的气管（24），油箱（1）顶部位于所述压力释放室（22）底部的位置设有伸入油箱（1）的导流油管（25），所述导流油管（25）伸入油箱（1）的竖直长度大于气管（24）伸入油箱（1）的竖直长度，在油箱（1）下部设有降低油温的水冷散热装置（3），水冷散热装置（3）的进油口（313）和出油口（314）分别接入油箱（1），在油箱（1）侧部还设有与高压引线连接的高压保护装置（4）。

2.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述压力释放室（22）为长方体，包括四个侧板（221）和一个顶板（222），侧板（221）的上边沿向外弯折90度，侧板（221）上边沿的弯折部分（2211）与顶板（222）四周通过螺栓（223）和螺母（224）密封连接。

3.根据权利要求2所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述弯折部分（2211）与顶板（222）之间设有密封圈（225），密封圈（225）外侧设有控制密封圈（225）压缩量的大钢圈（2261），密封圈（225）内侧设有定位密封圈（225）的小钢圈（2262）。

4.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述水冷散热装置（3）包括置于其下部的水油热交换器（31），水油热交换器（31）分别设有冷水进口（311）、热水出口（312）、进油口（313）和出油口（314），冷水进口（311）的一端连接冷水管，另一端通过自力式温度调节器（32）连接水油热交换器（31），进油口（313）通过油泵电机（33）和第一球阀（34）连接油箱（1），出油口（314）通过第二球阀（35）连接油箱（1）。

5.根据权利要求4所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述水油热交换器（31）是板式热交换器，板与板之间通过橡胶密封。

6.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述泄压装置（2）还包括与油箱（1）连接的管式油位计（26）。

7.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述高压保护装置（4）包括高压钢板外壳和位于外壳内的高压柜，高压钢板外壳与油箱（1）连接的第一侧板（41）设有出线缆的第一方孔（42），所述高压柜是GISELA-12-T六氟化硫全绝缘充气柜。

8.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，所述变压器连接有低压配电装置（5），所述低压配电装置（5）与油箱（1）连接的第二侧板（51）设有进线缆的第二方孔（52），另一相对竖直方向倾斜的侧板设有出线缆的多个圆孔（53）或配置低压配电柜。

9.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，变压器外部设有变压器钢板外壳，变压器钢板外壳的外部纵向设有加强筋，内部设有环形的加强筋。

10.根据权利要求1所述的盾构机组合式油浸变压器，其特征在于，在所述气体继电器的一个侧板上设有用于显示油箱内油温的温控器面板（6），所述温控器面板（6）连接油箱内的温度探头。