CN108831698B - 一种含有处理装置的油浸式变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电变压器领域，尤其涉及一种含有处理装置的油浸式变压器。本发明在使用过程中，可以消除变压器外壳内部的气态空腔，提高变压器性能，变压器使用过程中由于水分受热产生的水蒸气等气态杂质可沿注油筒以及排气套上升并从排气孔中排出，同时从注油管内向变压器内部注油，使旧变压器油可以从排气套的出油孔进入净化装置内部，对旧变压器油进行净化处理，在密封环境下实现变压器油的循环净化使用，减少变压器维护工作的内容。
Description
技术领域
本发明属于配电变压器领域，尤其涉及一种含有处理装置的油浸式变压器。
背景技术
油浸式变压器具有较好的绝缘性以及安全性，其通过将变压器浸泡在绝缘阻燃的变压器油中，实现变压器的隔离、保护。其主要结构包括变压器本体以及围绕在变压器本体外部的变压器外壳，通常，为防止外部气体或其他杂质进入变压器内部，油浸式变压器为密封的结构，仅设有供更换和加注变压器额注油装置以及变压器呼吸器等调节装置。但在实际使用过程中，无法完全避免外部杂质以内各种原因进入变压器内部，包括各种水分以及各种极性粒子。水分来源于变压器油自身含有水分以及长时间使用过程中，经由空气以及微小缝隙进入变压器内部的水分，各类水分集聚在变压器内部，受变压器本体发热影响产生蒸汽或者(油水混合的)水乳液，降低了变压器油的绝缘降温效果，导致设备部分结构暴露在变压器油之外，失去绝缘保护以及降温效果，降低了设备的的有效性以及安全性。
发明内容
本发明创造的目的在于，提供一种带有处理装置的油浸式变压器，其能够有效避免外部杂质进入变压器内部，清除变压器内部的水分、极性粒子等杂质，提高变压器性能。
为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。
一种含有处理装置的油浸式变压器，包括变压器本体、变压器呼吸器、变压器外壳以及油枕，还包括处理装置；变压器本体设置于变压器外壳的内部，变压器外壳以及变压器本体之间充满变压器油，变压器本体浸在变压器油中；变压器外壳上设置有管状的注油筒，注油筒设置在变压器外壳的上方，注油筒上端的外表面设有第一外螺纹；处理装置包括排气组件，排气组件包括排气套、消泡块以及注油管；排气套为上端封闭的圆筒结构，排气套的内侧设有定位台，定位台上设有过孔，定位台将排气套分的内腔分为上下两部分，上下两部分内腔通过过孔连通；位于下部分内腔的下端设有与第一外螺纹相噬合的第一内螺纹；排气套的顶部设有注油孔以及排气孔，排气孔连接至变压器呼吸器的进气口；消泡块设于排气套内腔中定位台的下方，排气套与注油筒旋合后通过注油筒的上端面抵住消泡块使其固定在定位台下方；注油管从注油孔中插入排气套并穿过消泡块插入注油筒内进入变压器外壳内部，注油管的下端伸入到变压器外壳内腔的底部；注油管的上端与油枕连通以使变压器油沿注油管进入变压器外壳内腔；排气套的侧面设有出油孔，出油孔位于定位台上方；出油孔内设置有出油管；处理装置还包括净化组件，净化组件包括净化筒、净化板；净化筒为竖直的管状结构，净化筒的两端分别开口，顶端设置有收集罩，底端设置有收集杯；收集罩上端的内壁设有第二内螺纹，净化筒上端的内壁设有与第二内螺纹噬合的第二外螺纹，收集罩的顶部设有收集孔；净化筒下端的内壁设有第三外螺纹，收集杯的内壁设有与第三外螺纹噬合的第三内螺纹；净化筒的筒身的靠近下端的位置设有下进口，筒身的靠近上端的设有上出口，上出口的水平高度不小于下进口；净化板包括顶板、侧板、第一电极板以及第二电极板，顶板为形状与净化筒内腔截面相同以使净化板可以插入净化筒内，顶板上端设有出气口，出气口连接至变压器呼吸器的进气口；第一电极板和第二电极板垂直固定在顶板下端，第一电极板和第二电极板的两侧通过侧板相互连接固定；第一电极板的下端向净化筒内壁延伸并抵住净化筒内壁，第一电极板和净化筒内壁围成第一净化室，第一净化室的下端与下进口连通，上端在第一电极板上开有第一中间孔；第一电极板将净化筒内腔分割形成第一净化室和第二净化室，第二电极板设置在第二净化室内，且第二电极板以及侧板贴紧净化筒内壁；第二净化室与上出口连通；第一电极板和第二电极板的下方是固定有加热环。
对本发明的进一步优化还包括，定位台为排气套内壁的部分结构凸出形成的中间设有孔的环状结构。
对本发明的进一步优化还包括，消泡块由多孔纤维材料制成。
对本发明的进一步优化还包括，出油孔的内侧设有孔罩，孔罩内部中空，出油孔与孔罩内腔连通，孔罩内腔仅在顶部开有进油口；出油孔边缘结构朝排气套外壁伸出形成定位筒。
对本发明的进一步优化还包括，收集罩的收集孔连接至变压器呼吸器或者干燥装置，且仅能由收集孔向变压器呼吸器或干燥装置单向通气。
对本发明的进一步优化还包括，顶板的边缘设置有定位块，净化筒的内侧设置有定位槽，定位块可以卡入定位槽中以使净化板固定在净化筒中。
对本发明的进一步优化还包括，还包括油位检测机构以及注油泵，注油泵设于油枕与注油管之间，油位检测结构监测变压器外壳内部的变压器油含量，并根据检测结果控制注油泵开关以保证变压器外壳内变压器油充足。
对本发明的进一步优化还包括，净化筒的上出口连接至油枕，注油泵定期启动以实现变压器油的周期循环净化。
其有益效果在于：
1、考虑到实际应用中油浸式变压器中引入外部杂质的几种状况，主要包括①变压器油自身含有的水分以及其他杂质，②在变压器维护以及加油过程中夹带空气中的水分、粒子、昆虫等杂质，③变压器内部结构在长期使用过程中由于温度变化、结构损坏等各种原因产生的极性或非极性粒子，④由于水分在高温下与变压器油混合以及杂志中含有的蛋白质分子在高温下分解并于油水混合组成的极性或非极性粒子。上述情况现实中无法完全避免，特别是设备在长期使用过程中累积的水分以及各类极性或非极性粒子含量会逐渐增多，其中水分以及气态杂质会聚集在变压器外壳顶部，使位于顶部的变压器结构失去变压器油的保护，同时使其浸润在高温水蒸气氛围中，使其加速老化，基于此本发明在变压器外壳的顶部设置了导出该部分气态杂质的导出结构，包括排气套、消泡块等，同时为避免在原有油浸式变压器结构上增加新的孔或者结构，导出结构设计为可以固定和连接在现有变压器外壳上的注油筒上，将变压器外壳顶部的气态杂质从排气套顶部的排气孔中引出，同时通过加长的注油管使新加入变压器油从油枕中直接引入变压器底部，减少变压器油加注过程中与外部空气的接触，加油结束后利用变压器外壳内部的变压器油封闭注油管，防止气体回流进入注油管以及油枕；直接伸入变压器外壳底部的注油管，避免直接从注油筒加油过程中变压器油从高处跌落时以及冲击产生气泡加剧油气混合的情况，尽可能的减少了注油过程中杂质引入的可能性。同时在注油筒与排气孔之间设置有消泡块，由于变压器内部温度变化以及机械振动可能等会产生气泡，通过设置消泡块使气泡破灭，防止气体或者水蒸气被气泡包裹而进入下级装置，通过设置排气套以及消泡块能够消灭可见的气泡，使独立的与变压器油分离的水蒸汽等气态杂质排出变压器外壳。
2、通过上述结构能够排出变压器内部独立的气态杂质，但仍有部分水分与粒子杂质与变压器油融合在一起，因此本发明在前述结构之外还设置了净化组件，排气套的侧面设置有出油孔以将变压器油引入净化组件，在使用过程中，可以令变压器外壳内部的变压器油的压面高度高过出油孔，进而消除变压器外壳内部的气态空腔，提高变压器性能，变压器使用过程中由于水分受热产生的水蒸气等气态杂质可沿注油筒以及排气套上升并从排气孔中排出，同时从注油管内向变压器内部注油，使旧变压器油可以从排气套的出油孔进入净化装置内部，对旧变压器油进行净化处理，在密封环境下实现变压器油的循环净化使用，减少变压器维护工作的内容。
附图说明
图1是本发明一种含有处理装置的油浸式变压器的剖切示意图；
图2是本发明一种含有处理装置的油浸式变压器的排气套的结构示意图；
图3是本发明一种含有处理装置的油浸式变压器的净化组件的结构示意图；
图4是本发明一种含有处理装置的油浸式变压器的净化筒的结构示意图；
图5是本发明一种含有处理装置的油浸式变压器的净化板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。
如图1、图2所示，一种含有处理装置的油浸式变压器，包括变压器本体、变压器呼吸器、变压器外壳1以及油枕，还包括处理装置；变压器本体设置于变压器外壳1的内部，变压器外壳1以及变压器本体之间充满变压器油，变压器本体浸在变压器油中；变压器外壳1设置有管状的注油筒10，注油筒10设置在变压器外壳1的上方，注油筒10上端的外表面设有第一外螺纹；处理装置包括排气组件，排气组件包括注油管20、消泡块21以及注油管22；注油管20为上端封闭的圆筒结构，注油管20的内侧设有定位台200，定位台200上设有过孔，定位台200将注油管20分的内腔分为上下两部分，上下两部分内腔通过过孔连通；位于下部分内腔的下端设有与第一外螺纹相噬合的第一内螺纹201；注油管20的顶部设有注油孔202以及排气孔203，排气孔203连接至变压器呼吸器的进气口；消泡块21设于注油管20内腔中定位台200的下方，注油管20与注油筒旋合后通过注油筒的上端面抵住消泡块21使其固定在定位台200下方；注油管22从注油孔202中插入注油管20并穿过消泡块21插入注油筒内进入变压器外壳1内部，注油管22的下端伸入到变压器外壳1内腔的底部；注油管22的上端与油枕连通以使变压器油沿注油管22进入变压器外壳1内腔；注油管20的侧面设有出油孔204，出油孔204位于定位台200上方；出油孔204内设置有出油管4；
如图3、图4、图5所示，处理装置还包括净化组件，净化组件包括净化筒3、净化板5；净化筒3为竖直的管状结构，净化筒3的两端分别开口，顶端设置有收集罩6，底端设置有收集杯7；收集罩6上端的内壁设有第二内螺纹31，净化筒3上端的内壁设有与第二内螺纹31噬合的第二外螺纹，收集罩6的顶部设有收集孔60；净化筒3下端的内壁设有第三外螺纹32，收集杯7的内壁设有与第三外螺纹32噬合的第三内螺纹；净化筒3的筒身的靠近下端的位置设有下进口33，筒身的靠近上端的设有上出口34，上出口34的水平高度不小于下进口33；净化板5包括顶板51、侧板54、第一电极板52以及第二电极板53，顶板51为形状与净化筒3内腔截面相同以使净化板5可以插入净化筒3内，顶板51上端设有出气口510，出气口510连接至收集孔60并于变压器呼吸器的进气口连通；第一电极板52和第二电极板53垂直固定在顶板51下端，第一电极板52和第二电极板53的两侧通过侧板相互连接固定；第一电极板52的下端向净化筒3内壁延伸并抵住净化筒3内壁，第一电极板52和净化筒3内壁围成第一净化室40，第一净化室40的下端与下进口33连通，上端在第一电极板52上开有第一中间孔520；第一电极板52将净化筒3内腔分割形成第一净化室40和第二净化室41，第二电极板53设置在第二净化室41内，且第二电极板53以及侧板贴紧净化筒3内壁；第二净化室41与上出口34连通；第一电极板52和第二电极板53的下方是固定有加热环8。加热环8用于加热第一净化室40和第二净化室41内部的变压器油，使其受热升温，以蒸发变压器内部含有的水分或其他杂质。
其中定位台200为注油管20内壁的部分结构凸出形成的中间设有孔的环状结构，定位台200的作用时在安装过程中保证消泡块与排气套紧密连接。同时限定注油筒与排气套的连接范围，便于定位调节。其中消泡块21由多孔纤维材料制成的块状物体，消泡块通过其内部的纤维结构在变压器油流经消泡块的过程中使泡沫破灭以实现消泡效果，易知的，应当选用不会溶于汽油或者水的材料制作。
进一步地，出油孔204的内侧设有孔罩205，孔罩205内部中空，出油孔204与孔罩205的内腔连通，孔罩205的内腔仅在顶部开有进油口；出油孔204边缘结构朝注油管20外壁伸出形成定位筒。孔罩205的作用是防止注油过程中从注油筒10升起的气体或者泡沫直接进入出油孔204中并进入下级的净化组件。
进一步地，收集罩6的收集孔60连接至变压器呼吸器或者干燥装置，且仅能由收集孔60向变压器呼吸器或干燥装置单向通气。上述出口用于排出从变压器油中过滤出的气态杂质，通过设置干燥装置或者连接至变压器呼吸器来祛除水分，保证变压器油的干燥。
进一步地，顶板51的边缘设置有定位块50，净化筒3的内侧设置有定位槽30，定位块可以卡入定位槽30中以使净化板5固定在净化筒3中。定位块50和定位槽30的设计边缘净化板5的快速拆装，以能够对净化板进行维护检查，减少维护检查时间，降低对装置正常工作的不利影响。
进一步地，本实施例中还包括油位检测机构以及注油泵，注油泵设于油枕与注油管22之间，油位检测结构监测变压器外壳1内部的变压器油含量，并根据检测结果控制注油泵开关以保证变压器外壳1内变压器油充足。净化筒3的上出口34连接至油枕，注油泵定期启动以实现变压器油的周期循环净化。
其具体实施方式是：
外部的油枕等变压器油容器通过注油管22向变压器外壳内部注入变压器油，借助注油管22可以使新变压器油进入变压器外壳底1部，随着变压器油总量增加，变压器油液面上升，位于变压器外壳1内腔上端气态杂质(包括水分以及其他气体)以及变压器油被抬高，最终从注油筒10流出，旧变压器油经过消泡块21消除泡沫，气态杂质从排气套20顶端的排气孔203排出，旧变压器油沿出油管4进入净化组件中，并依次流经第一净化室40和第二净化室41，旧变压器油经过净化室底部的加热环8加热后，其内部含有的水分等部分低沸点杂质变成气体后从顶板51的出气口510进入收集罩6后进入干燥装置或者变压器呼吸器进行进一步处理，经过净化后的变压器油从上出口34流出，通过在第一电极板和第二电极板施加电场，可以实现对变压器油内部的蛋白质、极性粒子的清楚过滤，弯曲的过滤通道可以将部分固态杂质进行沉淀过滤。
通过设置连接至油枕的回路以及驱动泵可以实现内部变压器油的循环处理净化，进而实现变压器油的封闭循环，保证设备长期使用过程中变压器油的质量，
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种含有处理装置的油浸式变压器，包括变压器本体、变压器呼吸器、变压器外壳以及油枕，其特征在于，还包括处理装置；
所述变压器本体设置于变压器外壳的内部，变压器外壳以及变压器本体之间充满变压器油，变压器本体浸在变压器油中；
所述变压器外壳上设置有管状的注油筒，注油筒设置在变压器外壳的上方，注油筒上端的外表面设有第一外螺纹；
所述处理装置包括排气组件，排气组件包括排气套、消泡块以及注油管；所述排气套为上端封闭的圆筒结构，排气套的内侧设有定位台，定位台上设有过孔，定位台将排气套分的内腔分为上下两部分，上下两部分内腔通过过孔连通；位于下部分内腔的下端设有与第一外螺纹相噬合的第一内螺纹；排气套的顶部设有注油孔以及排气孔，排气孔连接至变压器呼吸器的进气口；所述消泡块设于排气套内腔中定位台的下方，排气套与注油筒旋合后通过注油筒的上端面抵住消泡块使其固定在定位台下方；所述注油管从注油孔中插入排气套并穿过消泡块插入注油筒内进入变压器外壳内部，注油管的下端伸入到变压器外壳内腔的底部；注油管的上端与油枕连通以使变压器油沿注油管进入变压器外壳内腔；排气套的侧面设有出油孔，出油孔位于定位台上方；出油孔内设置有出油管；
处理装置还包括净化组件，净化组件包括净化筒、净化板；所述净化筒为竖直的管状结构，净化筒的两端分别开口，顶端设置有收集罩，底端设置有收集杯；所述收集罩上端的内壁设有第二内螺纹，净化筒上端的内壁设有与第二内螺纹噬合的第二外螺纹，收集罩的顶部设有收集孔；净化筒下端的内壁设有第三外螺纹，收集杯的内壁设有与第三外螺纹噬合的第三内螺纹；净化筒的筒身的靠近下端的位置设有下进口，筒身的靠近上端的设有上出口，上出口的水平高度不小于下进口；
所述净化板包括顶板、侧板、第一电极板以及第二电极板，所述顶板为形状与净化筒内腔截面相同以使净化板可以插入净化筒内，顶板上端设有出气口，出气口连接至变压器呼吸器的进气口；第一电极板和第二电极板垂直固定在顶板下端，第一电极板和第二电极板的两侧通过侧板相互连接固定；第一电极板的下端向净化筒内壁延伸并抵住净化筒内壁，第一电极板和净化筒内壁围成第一净化室，第一净化室的下端与下进口连通，上端在第一电极板上开有第一中间孔；第一电极板将净化筒内腔分割形成第一净化室和第二净化室，第二电极板设置在第二净化室内，且第二电极板以及侧板贴紧净化筒内壁；第二净化室与上出口连通；第一电极板和第二电极板的下方是固定有加热环；
所述定位台为排气套内壁的部分结构凸出形成的中间设有孔的环状结构；所述消泡块由多孔纤维材料制成。
2.根据权利要求1所述一种含有处理装置的油浸式变压器，其特征在于，所述出油孔的内侧设有孔罩，孔罩内部中空，出油孔与孔罩内腔连通，孔罩内腔仅在顶部开有进油口；出油孔边缘结构朝排气套外壁伸出形成定位筒。
3.根据权利要求1所述一种含有处理装置的油浸式变压器，其特征在于，所述收集罩的收集孔连接至变压器呼吸器或者干燥装置，且仅能由收集孔向变压器呼吸器或干燥装置单向通气。
4.根据权利要求1所述一种含有处理装置的油浸式变压器，其特征在于，所述顶板的边缘设置有定位块，净化筒的内侧设置有定位槽，定位块可以卡入定位槽中以使净化板固定在净化筒中。
5.根据权利要求1所述一种含有处理装置的油浸式变压器，其特征在于，还包括油位检测机构以及注油泵，所述注油泵设于油枕与注油管之间，所述油位检机构监测变压器外壳内部的变压器油含量，并根据检测结果控制注油泵开关以保证变压器外壳内变压器油充足。
6.根据权利要求5所述一种含有处理装置的油浸式变压器，其特征在于，所述净化筒的上出口连接至油枕，所述注油泵定期启动以实现变压器油的周期循环净化。
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