CN107010587B - 一种自动补给真空注油装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动补给真空注油装置。本发明包括油位控制器、储油罐、缓冲罐以及用于安放待注油变压器或电容器的真空罐，储油罐与缓冲罐连通，缓冲罐依靠液位差自动向待注油变压器或电容器注油，在缓冲罐内油位处于设定上液位时，油位控制器控制所述储油罐停止向缓冲罐补油，在缓冲罐内油位处于设定下液位时油位控制器控制所述储油罐开始向缓冲罐补油，待注油变压器或电容器的注油口上安装有与真空罐相通的注油浸渍管，注油浸渍管内允许的最高液位稍高于所述设定上液位。本发明油位控制器以及缓冲罐的设置可以保持注油过程稳定进行，实现了变压器或电容器的自动补油注油，油位可视且可控，确保待注油变压器或电容器内部被绝缘油完全浸渍。

Description

一种自动补给真空注油装置

技术领域

本发明涉及一种变压器或电容器自动补给真空注油装置。

背景技术

真空注油是一种提高变压器或电容器绝缘强度的有效措施，为了最大限度的使绝缘油渗透到变压器或电容器内部元件的缝隙里，并保证产品内部的绝缘油油量充分，即注油后变压器或电容器内油位高度要准确。传统的注油方式为：“浸泡式注油”，即在真空罐内放置一个大的储槽，将变压器或电容器码放在储槽内，在进行注油时将绝缘介质油放入储槽，让变压器或电容器在充满绝缘介质油的储槽内实现注油和浸渍。另一种是“油槽式注油”，上层采用注油槽，下层采用集油槽，都会造成变压器或电容器油的极大浪费，同时也会使注入电容器内的绝缘油受到污染。传统的注油方式带来的问题是：每次注油需要的绝缘介质油多，导致油处理的工作量大大增加，出罐整配时绝缘介质油又容易发生泼洒，造成严重的环境污染，尤其是电容器外表面以及承载设备内壁的脏污容易随绝缘介质注油时入变压器或电容器内，降低变压器或电容器膜在高电压的耐压值，严重影响变压器或电容器的内在质量和使用寿命。由于变压器或电容器是一个密闭的箱体，且注油过程在真空罐内进行，注油过程中很难及时确定其油位高度，为了在注油过程中随时确认油位高度，是根据注油的速度和时间来大体了解和估算油位的高度，注油的速度慢、效率低，而且估算得出的油位高度与实际总会有偏差，并且为了保证注油高度往往会浪费更多的绝缘油。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种变压器或电容器自动补给真空注油装置。

为了实现本发明的目的，采用了以下技术方案：

一种自动补给真空注油装置，包括油位控制器、储油罐、缓冲罐以及用于安放待注油变压器或电容器的真空罐，所述储油罐与缓冲罐连通，所述缓冲罐依靠液位差自动向待注油变压器或电容器注油，所述油位控制器在所述缓冲罐内油位处于设定上液位时控制所述储油罐停止向所述缓冲罐内补油，所述油位控制器在所述缓冲罐内油位处于设定下液位时控制所述储油罐开始向所述缓冲罐内补油，所述待注油变压器或电容器的注油口上安装有与真空罐相通的注油浸渍管，所述注油浸渍管内允许的最高液位稍高于所述设定上液位。

进一步的，所述储油罐与缓冲罐之间的补油管路上设有流量调节阀以及气动挡板阀，所述缓冲罐与待注油变压器或电容器之间的注油管路上设有注油阀；所述储油罐进口与输油管路连通，所述输油管路上安装有输油阀。

进一步的，所述真空罐内设有与所述注油管路连通的分配主管，所述分配主管长度方向上间隔设有多个供油口，所述注油浸渍管下端口套设安装在所述注油口上，所述注油浸渍管上端口焊接防尘盖，所述注油浸渍管靠近所述上端口的四周位置留有溢流口，依靠注油浸渍管溢流口与真空罐处于相同的压力下，所述供油口通过软管与所述注油浸渍管下端部连通以实现向所述待注油变压器或电容器内注油。

进一步的，所述油位控制器包括所述气动挡板阀、与所述缓冲罐通过注油管路连通且透明的旁通容器以及设置在所述旁通容器内并对所述缓冲罐内液位进行测量的液位计一；所述液位计一的测量值达到所述设定上液位时所述气动挡板阀自动关闭，所述液位计一的测量值达到所述设定下液位时所述气动挡板阀自动开启。

进一步的，所述分配主管上设有多个间隔布置且分别与所述注油浸渍管匹配并在注油结束后用于安放所述注油浸渍管的插筒。

进一步的，该注油装置还包括集油箱，所述旁通容器内设有溢流管，所述溢流管一端形成溢流口，所述溢流管另一端与所述集油箱连通，所述溢流口的高度稍高于所述设定上液位。

进一步的，所述储油罐连接有第一真空泵，所述真空罐连接有第二真空泵，所述第二真空泵运行时所述真空罐与所述油位控制器、缓冲罐以及集油箱通过真空管路连通。

进一步的，所述集油箱进口与所述注油管路通过排油管路一连通，所述排油管路一上设有排油阀一，所述集油箱出口连接排油管路二，所述排油管路二上安装有排油阀二，所述排油管路一设置高度低于所述注油管路，所述排油管路二设置高度低于所述排油管路一。

进一步的，所述真空罐上安装有破空阀三，所述集油箱上安装有破空阀二以及液位计二，所述储油罐上安装有破空阀一。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所述真空注油装置在注油前：所述油位控制器、储油罐、缓冲罐以及真空罐内均需进行抽真空处理，并确保所述储油罐内压力大于或等于所述油位控制器、缓冲罐以及真空罐内的压力。所述油位控制器监测所述缓冲罐内油位，并根据缓冲罐内油位变化自动控制所述储油罐是否向所述缓冲罐内补油。所述缓冲罐内的绝缘油依靠液位差自动注入真空罐内的待注油变压器或电容器中，所述待注油变压器或电容器上注油口的高度应当低于或等于所述缓冲罐内设定下液位的高度。当缓冲罐内油位持续下降，则说明待注油变压器或电容器中还未被注满绝缘油，当缓冲罐内油位长时间无变化，则说明待注油变压器或电容器中已经被注满绝缘油，注油工作可以结束。本发明所述油位控制器以及缓冲罐的设置可以保持注油过程稳定进行，同时避免所述气动挡板阀频繁启动和关闭，延长阀门使用寿命。

所述注油浸渍管内允许的最高液位稍高于所述缓冲罐内设定上液位，这样可以避免绝缘油从注油浸渍管中溢出造成浪费，另外所述注油浸渍管可以使得所述待注油变压器或电容器内部与真空罐相通，确保抽真空处理时所述待注油变压器或电容器内部真空度与真空罐的相同，从而使得在注油过程中绝缘油可以顺利地被注入到待注油变压器或电容器中。本发明实现了自动补油以及注油功能的同时，所述待注油变压器或电容器内绝缘油的液位可以被准确地自动控制，确保待注油变压器或电容器内部被绝缘油完全浸渍。

(2)所述分配主管可以对多个阵列布置的待注油变压器或电容器同时进行注油，注油结束后所述注油浸渍管内绝缘油的液位高度与缓冲罐内的油位高度是平齐的，那么在所述注油浸渍管从变压器或电容器注油口上拔下之前，位于所述注油浸渍管内的绝缘油依靠液位差自动排入集油箱内，然后再将所述注油浸渍管从注油口拔下，并插入所述分配主管上设置的插筒内，所述插筒使得注油浸渍管便于被使用和摆放。

(3)所述油位控制器的液位计一旦失灵或者故障时，所述溢流管可以起到防溢流作用，所述溢流管上端的溢流口稍高于所述缓冲罐中的设定上液位，当设定上液位控制失灵且液位超过溢流口时，绝缘油可以直接从溢流口流入集油箱，有效避免绝缘油从注油浸渍管上的开口流出。

所述集油箱中的液位计二与破空阀二联动，当液位计二达到上液位时开启破空阀二，等到集油箱内压力与大气压相同时，开启排油阀二进行排油。

所述注油管路、排油管路一以及排油管路二的高度设置方式，使得绝缘油可以依靠液位差自动流入集油箱内或从集油箱内排出。

(4)本发明使用时无污染，不浪费油，安全环保，油位易于控制；注油时无需输送泵，节约能源，减少污染环节，注油过程平稳均匀，矩阵排列的多个电容器能够同被浸渍满。

附图说明

图1为本发明真空注油装置结构示意图。

图2为改进前牵引车的车头结构示意图。

图3为改进前牵引车的车体结构示意图。

图4为改进后牵引车的车头结构示意图。

图5为改进后牵引车整体结构示意图。

附图1中标记的含义如下：

1-储油罐；1a-破空阀一；2-缓冲罐；3-真空罐；3a-破空阀三；4a-旁通容器；4b-液位计一；4c-溢流管；5-变压器或电容器；6a-注油浸渍管；6b-插筒；7-流量调节阀；8-气动挡板阀；9-注油阀；10-分配主管；11-软管；12-集油箱；12a-破空阀二；12b-液位计二；13-第一真空泵；14-第二真空泵；15-输油阀；16-排油阀一；17-排油阀二；18-真空管路。

附图2、3中标记的含义如下：

A3-减速机；A5-车头传动轴；A6-定向套；A7-手推杆；B1-车体传动轴；B2-从动轴；B3-平行轴；B4-链条；B5-定向杆；D2-车体脚轮。

附图4、5中标记的含义如下：

A-车头；A1-传动链轮；A2-链轨；A3-减速机；A4-机架；B-车体；C1-连接件；C2-插销；D1-车头脚轮；D2-车体脚轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：

本发明自动补给真空注油装置的结构如图1所示：

本发明包括油位控制器、储油罐1、缓冲罐2以及用于安放待注油变压器或电容器5的真空罐3，所述储油罐1向所述缓冲罐2内补油，所述缓冲罐2依靠液位差自动向所述待注油变压器或电容器5注油，所述油位控制器在所述缓冲罐2内油位处于设定上液位时气动挡板阀8关闭控制所述储油罐1停止补油，所述油位控制器在所述缓冲罐2内油位处于设定下液位时气动挡板阀8开启控制所述储油罐1开始补油，所述待注油变压器或电容器5的注油口上安装有与真空罐3相通的注油浸渍管6a，所述注油浸渍管6a内允许的最高液位稍高于所述设定上液位。

所述储油罐1与缓冲罐2之间的补油管路上设有流量调节阀7以及气动挡板阀8，所述缓冲罐2与待注油变压器或电容器5之间的注油管路上设有注油阀9。

所述真空注油装置在注油前：所述油位控制器、储油罐1、缓冲罐2以及真空罐3内均进行抽真空处理，并确保所述储油罐1内压力大于或等于所述油位控制器、缓冲罐2以及真空罐3内的压力。所述油位控制器监测所述缓冲罐2内油位，并根据缓冲罐2内油位变化自动控制所述储油罐1是否向所述缓冲罐2内补油。所述缓冲罐2内的绝缘油依靠液位差自动注入真空罐3内的待注油变压器或电容器5中，所述待注油变压器或电容器5上注油口的高度应当低于或等于所述缓冲罐2内设定下液位的高度。当缓冲罐2内油位持续下降，则说明待注油变压器或电容器5中还未被注满绝缘油，当缓冲罐2内油位长时间无变化，则说明待注油变压器或电容器5中已经被注满绝缘油，注油工作可以结束。本发明所述油位控制器以及缓冲罐2的设置可以保持注油过程稳定进行，同时避免所述气动挡板8阀频繁启动和关闭，延长阀门使用寿命。

所述注油浸渍管6a内允许的最高液位稍高于所述缓冲罐2内设定上液位，这样可以避免绝缘油从注油浸渍管6a中溢出造成浪费，另外所述注油浸渍管6a可以使得所述待注油变压器或电容器5内部与真空罐3相通，确保抽真空处理时所述待注油变压器或电容器5内部真空度与真空罐3的相同，从而使得在注油过程中绝缘油可以顺利地被注入到待注油变压器或电容器5中。本发明实现了自动补油以及注油功能的同时，所述待注油变压器或电容器5内绝缘油的液位可以被准确地自动控制，确保待注油变压器或电容器5内部被绝缘油完全浸渍。

所述真空罐3内设有与所述注油管路连通的分配主管10，所述分配主管10长度方向上间隔设有多个供油口，所述注油浸渍管6a下端口套设安装在所述注油口上，所述注油浸渍管6a上端口焊接防尘盖，所述注油浸渍管6a上端口周围设有与真空罐3相通的开口，所述供油口通过软管11与所述注油浸渍管6a连通以实现向所述待注油变压器或电容器5内注油。所述分配主管10上设有多个间隔布置且分别与所述注油浸渍管6a匹配并在注油结束后用于安放所述注油浸渍管6a的插筒6b。所述分配主管10安装时沿水平方向布置，以便于对同一高度的一排变压器或电容器进行注油。

所述分配主管10可以对多个阵列布置的待注油变压器或电容器5同时进行注油，注油结束后所述注油浸渍管6a内绝缘油的液位高度与缓冲罐2内的油位高度是平齐的，那么在所述注油浸渍管6a从变压器或电容器注油口上拔下之前，位于所述注油浸渍管6a内的绝缘油依靠液位差自动排入集油箱12内，然后再将所述注油浸渍管6a从注油口拔下，并插入所述分配主管10上设置的插筒6b内，之后利用盖子将所述注油口塞紧封焊，所述插筒6b使得注油浸渍管6a便于被使用和摆放。

所述油位控制器包括气动挡板阀8、与所述缓冲罐2通过注油管路连通且透明的旁通容器4a以及设置在所述旁通容器4a内并对所述缓冲罐2内液位进行测量的液位计一4b。

该注油装置还包括集油箱12，所述旁通容器4a内设有溢流管旁通容器4c，所述溢流管4c一端形成溢流口，所述溢流管4c另一端与所述集油箱12连通。所述油位控制器的液位计一4b失灵或者故障时，所述溢流管4c可以起到防溢流作用，所述溢流管4c上端的溢流口稍高于所述缓冲罐2中的设定上液位，当设定上液位控制失灵且液位超过溢流口时，绝缘油可以直接从溢流口流入集油箱12，有效避免绝缘油从注油浸渍管6a上的开口流出。

所述储油罐1连接有第一真空泵13，所述真空罐3连接有第二真空泵14，所述第二真空泵14运行时所述真空罐3与所述油位控制器、缓冲罐2以及集油箱12通过真空管路18连通。

所述集油箱12进口与所述注油管路通过排油管路一连通，所述排油管路一上设有排油阀一16，所述集油箱12出口连接排油管路二，所述排油管路二上安装有排油阀二17，所述排油阀一16设置高度低于所述注油管路，所述排油管路二设置高度低于所述排油管路一；所述真空罐3上安装有破空阀三3a，所述集油箱12上安装有破空阀二12a以及液位计二12b，所述储油罐1上安装有破空阀一1a；所述储油罐1进口与输油管路连通，所述输油管路上安装有输油阀15。

所述集油箱12中的液位计二12b与破空阀二12a联动，当液位计二12b达到上液位时开启破空阀二12a，等到集油箱12内压力与大气压相同时，开启排油阀二17进行排油。

所述注油管路、排油阀一16以及排油管路二的高度设置方式，使得绝缘油可以依靠液位差自动流入集油箱12内或从集油箱12内排出。

本发明真空注油装置的工作流程如下：

S1、输油阀15以上的管路是绝缘油炼净系统，是以真空状态下输油到储油罐1，属于炼净系统，此不赘述；关闭破空阀一1a、流量调节阀7、打开第一真空泵13，为储油罐1抽真空，当真空度达到与炼净系统真空度相同时，打开输油阀15为储油罐1注油；

S2、关闭破空阀三3a、破空阀二12a、注油阀9、排油阀一16、排油阀二17、流量调节阀7，打开真空管路18上的两个真空阀。开启第二真空泵14，当储油罐1内压力比真空罐3内稍大或相等时，关闭第一真空泵13、第二真空泵14；

S3、手动开启流量调节阀7、气动挡板阀8通电，注油阀9，储油罐1内绝缘油向所述缓冲罐2开始注油，再由缓冲罐2流入向所述变压器或电容器内注油，由连通器原理，油位控制器与缓冲罐在注油过程中，液位相同；注油过程中所述油位控制器与气动挡板阀8联动用于控制缓冲罐2内的油位；

S4、待所述缓冲罐2内油位持续不变化时则表示变压器或电容器内注满油，之后关闭流量调节阀7、气动挡板阀8断电，打开排油阀一16，使得注油浸渍管6a内绝缘油依靠液位差依次通过软管11、分配主管10、注油管路、排油管路一排入集油箱12中，并且所述缓冲罐2内的绝缘油依次通过注油管路、排油阀也排入集油箱12中，待绝缘油排完即可打开破空阀三3a，将注油浸渍管6a从注满油的变压器或电容器的注油口上拔下并放入摆放在插筒6b上；

S5、注油工作结束。

另外，所述变压器或电容器注油前需要由牵引车送入真空罐内，注油结束通过牵引车将变压器或电容器移出。改进前的牵引车包括车头和平板车体，结构如图2、3所示：牵引车头由减速机A3带动车头传动轴A5转动，车头传动轴A5轴端处的销子与车头传动轴A5垂直焊接固定，销子与平板车体传动轴B1的轴端交叉咬合传递扭矩；平板车体靠两个锥形齿轮改变传动方向，平板车体下方沿车体宽度方向设多个平行轴B3，平行轴B3之间由链条B4传动能量，平行轴B3两侧各装有一个车体脚轮D2用于支撑平板车体重量并由链条带动将车体平行往复出入真空罐；定向套A6与定向杆B5配合固定销子与平板车体传动端B1的安装位置，控制平板车体与车头的行进方向一致。

上述改进前牵引车使用时存在的问题：注油过程中所述变压器或电容器以及牵引车的传动部件(链条)均在真空罐内，所述链条虽可保证较精确的传动比，但未考虑真空容器内的高温工况以及环境对润滑油的影响，由于工艺要求，所述真空罐在使用时需先加热到160-170℃，再抽真空，并喷煤油，煤油在真空状态下进行加热蒸发，成为高温的煤油蒸汽，链条润滑油在高温情况下被有机溶剂煤油蒸汽污染，粘度降低，润滑作用急降。因为温度和介质腐蚀，磨损后的链条节距加大，链条传动的速度降低，链条材料使用寿命也将大大降低。

以下为本发明提供的改进后的牵引车的结构，如图4、5所示：所述牵引车包括车头A以及与所述车头A拆卸式连接并用于放置所述待注油变压器或电容器5的车体B，所述车头A通过传动链轮A1与安装在所述真空罐3外的链轨A2啮合实现牵引车的往复移动。所述链轨A2在地面上平行布置一对，所述链轨A2分别与车头传动轴两端安装的所述传动链轮A1对应啮合。

改进后牵引车使用要求满足：均速平稳，重复使用，行程为直线往复，牵引重量大。为提高使用寿命，本发明通过对传动原理、承载能力、载荷分布、工作速度、制造精度、机械效率、发热情况等因素进行综合分析，将注油时位于真空罐内的牵引车上繁冗的传动部件全部去除，将链传动从真空罐内移到真空罐外。本发明改造后车头A通过减速机A3带动传动轴，传动轴轴端安装链轮A1，所述链轮A1啮合地面平铺的一对链轨A2，所述链轨A2作为链轮A1的行进轨迹。本发明在使用时：所述车头A将所述车体B送入真空罐内以后，所述车头A与车体B分离拆卸，所述车头A以及相应的传动部件(链轮A1、链轨A2)位于真空罐外部，避免真空罐内高温煤油蒸汽对传动部件上润滑油的污染，保证传动效率，提高牵引车的使用寿命。另外，所述链轮A1、链轨A2使得牵引车的行进轨迹被设定，针对大型变压器或电容器的运送其安全性能被大大提升。

所述车头A与车体B的连接端分别设有连接件C1，所述车头A与车体B通过插销C2插入所述连接件C1而实现拆卸式连接；所述车头A下方对称设有车头脚轮D1，所述车体B下方对称设有车体脚轮D2。

所述牵引车在用于运送所述待注油变压器或电容器5时，所述车头A与车体B通过连接件C1、插销C2实现连接，所述待注油变压器或电容器5被运送至真空罐3内以后，拔下插销C2，所述车头A与车体B分离，所述车头A移动至真空罐3外，只将车体2以及位于车体2上的待注油变压器或电容器5留在真空罐3内，当注油工作结束，所述车头A与车体B重新被连接以便于将注满油的变压器或电容器5运出。本发明所述牵引车结构简单，使用方便，大大降低了设备运行成本。

Claims (9)

1.一种自动补给真空注油装置，其特征在于：包括油位控制器、储油罐(1)、缓冲罐(2)以及用于安放待注油变压器或电容器(5)的真空罐(3)，所述储油罐(1)与缓冲罐(2)连通，所述缓冲罐(2)依靠液位差自动向待注油变压器或电容器(5)注油，所述油位控制器在所述缓冲罐(2)内油位处于设定上液位时控制所述储油罐(1)停止向所述缓冲罐(2)内补油，所述油位控制器在所述缓冲罐(2)内油位处于设定下液位时控制所述储油罐(1)开始向所述缓冲罐(2)内补油，所述待注油变压器或电容器(5)的注油口上安装有与真空罐(3)相通的注油浸渍管(6a)，所述注油浸渍管(6a)内允许的最高液位稍高于所述设定上液位。

2.如权利要求1所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述储油罐(1)与缓冲罐(2)之间的补油管路上设有流量调节阀(7)以及气动挡板阀(8)，所述缓冲罐(2)与待注油变压器或电容器(5)之间的注油管路上设有注油阀(9)；所述储油罐(1)进口与输油管路连通，所述输油管路上安装有输油阀(15)。

3.如权利要求2所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述真空罐(3)内设有与所述注油管路连通的分配主管(10)，所述分配主管(10)长度方向上间隔设有多个供油口，所述注油浸渍管(6a)下端口套设安装在所述注油口上，所述注油浸渍管(6a)上端口焊接防尘盖，所述注油浸渍管(6a)靠近所述上端口的四周位置留有溢流口，依靠注油浸渍管溢流口与真空罐(3)处于相同的压力下，所述供油口通过软管(11)与所述注油浸渍管(6a)下端部连通以实现向所述待注油变压器或电容器(5)内注油。

4.如权利要求2所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述油位控制器包括所述气动挡板阀(8)、与所述缓冲罐(2)通过注油管路连通且透明的旁通容器(4a)以及设置在所述旁通容器(4a)内并对所述缓冲罐(2)内液位进行测量的液位计一(4b)；所述液位计一(4b)的测量值达到所述设定上液位时所述气动挡板阀(8)自动关闭，所述液位计一(4b)的测量值达到所述设定下液位时所述气动挡板阀(8)自动开启。

5.如权利要求3所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述分配主管(10)上设有多个间隔布置且分别与所述注油浸渍管(6a)匹配并在注油结束后用于安放所述注油浸渍管(6a)的插筒(6b)。

6.如权利要求4所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：该注油装置还包括集油箱(12)，所述旁通容器(4a)内设有溢流管(4c)，所述溢流管(4c)一端形成溢流口，所述溢流管(4c)另一端与所述集油箱(12)连通，所述溢流口的高度稍高于所述设定上液位。

7.如权利要求5所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述储油罐(1)连接有第一真空泵(13)，所述真空罐(3)连接有第二真空泵(14)，所述第二真空泵(14)运行时所述真空罐(3)与所述油位控制器、缓冲罐(2)以及集油箱(12)通过真空管路(18)连通。

8.如权利要求6所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述集油箱(12)进口与所述注油管路通过排油管路一连通，所述排油管路一上设有排油阀一(16)，所述集油箱(12)出口连接排油管路二，所述排油管路二上安装有排油阀二(17)，所述排油管路一设置高度低于所述注油管路，所述排油管路二设置高度低于所述排油管路一。

9.如权利要求6所述的自动补给真空注油装置，其特征在于：所述真空罐(3)上安装有破空阀三(3a)，所述集油箱(12)上安装有破空阀二(12a)以及液位计二(12b)，所述储油罐(1)上安装有破空阀一(1a)。