CN109099579B - 用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，包括：试验油箱，其上底面穿设有用于绝缘试验的高压套管，所述试验油箱内部设置有屏蔽隔网，所述屏蔽隔网位于所述高压套管下侧；加热单元，设置在所述试验油箱内下部，位于所述屏蔽隔网下侧，所述加热单元用于对所述试验油箱内的变压器油进行加热；控制单元，设置在所述试验油箱外部，并与所述加热单元连接，用于根据所述变压器油的温度控制所述加热单元。本发明实现了在油箱内部直接加热变压器油，油温加热效果比较均匀，不需要将变压器油引出至试验油箱外循环加热，也不需要在油箱外缠绕大电流引线，不需要外接其他设备，实施方便、步骤简单。
Description
技术领域
本发明涉及高压套管绝缘试验技术领域，具体而言，涉及一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置。
背景技术
高压套管是输电工程中的重要设备，套管正常运行时，安装在变压器、电抗器等高压设备的箱体内部，变压器、电抗器的箱体内充满着绝缘液体，即变压器油，将套管及其他绝缘件浸在油中，保障设备运行时的绝缘性能。套管在投入运行前要开展多项绝缘试验检验套管的绝缘性能，开展绝缘试验时为了模拟套管的运行工况，需要将套管安装在一个用于试验的油箱，并在油箱内充满变压器油，部分试验项目需要将变压器油加热，模拟套管实际运行时的油温。
目前，高压套管绝缘试验时，主要有两种油温加热方式，一是加热方式是利用油管道将试验油箱内的变压器油引出至外部滤油机，经过滤油机热油循环处理使油温升高至所需的温度，再将变压器油注入试验油箱内。另一种加热方式是在油箱外部贴着箱体缠绕一圈一圈的电缆线，通过电源系统给电缆线施加电流，使电缆线圈基于电磁感应原理在油箱体空间产生涡流，利用涡流加热箱体内的变压器油。但上述两种加热方式存在以下不足：
1、利用滤油机或者线圈涡流加热油温的方式实施起来工作量大，步骤复杂繁琐。利用滤油机加热需要在试验现场布置滤油机、安装滤油管道，操作控制滤油机滤油，热油循环后还需要将残油回收，还容易在现场留下油污。利用涡流加热需要在试验油箱体上缠绕电缆线，缠绕难度大，还需要给电缆线配备大电流电源及功率补偿设备。每次加热完成还需要清理现场，拆除油管或者电缆线。
2、现有加热方式难以实现油温的准确控制。利用滤油机加热时，主要是利用滤油机中的加热器组加热油温，这些加热器功率一般都比较大，虽然可以通过增减投入运行的加热器数量来控制加热效率，但油温还是存在阶梯性升高的问题，而不是线性逐渐缓慢上升。利用涡流加热油温时，加热效果容易受箱壁上电缆线缠绕形态的影响，可能相同的施加电流下，由于缠绕时匝间间隙的不一样，产生的涡流大小也不一样，发热效果也不一样，加热效果分散性大。
3、现有加热方式不能根据油箱内部的油温实时控制加热装置的启动或停止。当油温升至套管试验所需的温度时，现有加热方式需要人根据测温装置测得的油箱内部油温，人为的去停止滤油机或涡流加热系统，需要试验人员在现场值班监测油温和操作设备，浪费了人力和时间。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，旨在解决上述问题。
一个方面，本发明提出了一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，包括：试验油箱，其上底面穿设有用于绝缘试验的高压套管，所述试验油箱内部设置有屏蔽隔网，所述屏蔽隔网位于所述高压套管下侧；加热单元，设置在所述试验油箱内下部，位于所述屏蔽隔网下侧，所述加热单元用于对所述试验油箱内的变压器油进行加热；控制单元，设置在所述试验油箱外部，并与所述加热单元连接，用于根据所述变压器油的温度控制所述加热单元。
进一步地，所述加热单元包括电热管和接线端子，其中，所述接线端子设置在所述试验油箱内部或外部，其一端与所述电热管电连接，另一端与所述控制单元电连接；所述电热管设置在所述试验油箱内下部靠近所述试验油箱下底面的位置，所述电热管用于对所述变压器油进行加热，其至少设置一个。
进一步地，所述加热单元还包括固定板，所述固定板上均匀的开设有至少两安装孔，所述安装孔用于固定所述电热管。
进一步地，所述接线端子包括端子板和接线柱，其中，所述端子板中部均匀的开设有预设数量的端子孔；所述接线柱穿设所述端子孔内，所述接线柱与所述端子孔相对设置。
进一步地，所述端子板边缘上还设置有密封槽，所述密封槽将所述端子孔围设其中；所述密封槽外侧靠近所述端子板边缘处、均匀的设置有预设数量的端子板安装孔，所述端子板安装孔用于固定所述端子板。
进一步地，所述控制单元包括控制柜和温度传感器，所述温度传感器设置在所述试验油箱的上底面上，与所述变压器油接触，用于实时监测所述变压器油的温度，并将采集的温度信息输出至所述控制柜；所述控制柜分别与所述温度传感器和加热单元连接，所述控制柜用于根据所述温度信息控制所述加热单元的工作状态。
进一步地，所述控制柜包括温度显示屏和高压试验警示灯，所述温度显示屏与所述温度传感器连接，用于显示所述温度信息；所述高压试验警示灯与所述控制柜的电源开关连接，用于输出警示信号。
进一步地，所述试验油箱上底面上开设有高压套管安装孔和温度传感器安装孔，所述高压套管安装孔设置在所述上底面中部，所述温度传感器安装孔设置在靠近所述上底面的边缘处；所述高压套管安装孔用于穿设所述高压套管，所述温度传感器安装孔用于穿设所述温度传感器。
进一步地，所述试验油箱侧壁上设置有接线孔，用于使连接线通过。
进一步地，所述屏蔽隔网由不锈钢丝编制成网格状。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实现了在油箱内部直接加热变压器油，油温加热效果比较均匀，不需要将变压器油引出至试验油箱外循环加热，也不需要在油箱外缠绕大电流引线，不需要外接其他设备，实施方便、步骤简单。
本发明的温度监测传感器可实时监测试验油箱内部的变压器油温，油温监测系统实时反馈至加热控制系统，用于控制电热管的运行，可实现根据油箱内部的油温自动控制加热装置的启动或停止，不需要试验人员现场值班监测油温和操作设备。
本发明在试验油箱内安装了可控电热管，电热管安装于试验油箱的底部并采取了有效的电场屏蔽措施，可以在套管开展绝缘试验时同时对箱体内的变压器油进行加热，其存在和运行不会影响套管绝缘试验的实施。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的加热装置结构图；
图2为本发明实施例提供的固定板结构图；
图3为本发明实施例提供的电热管结构图；
图4为本发明实施例提供的接线端子侧视图；
图5为本发明实施例提供的接线端子正视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1所示，本实施例提供了一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，包括：试验油箱13、加热单元和控制单元，其中，试验油箱13上底面穿设有用于绝缘试验的高压套管12，所述试验油箱13内部设置有屏蔽隔网14，所述屏蔽隔网14位于所述高压套管12下侧；加热单元设置在所述试验油箱13内下部，位于所述屏蔽隔网14下侧，所述加热单元用于对所述试验油箱13内的变压器油进行加热；控制单元设置在所述试验油箱13外部，并与所述加热单元连接，用于根据所述变压器油的温度信息控制所述加热单元。
具体而言，加热单元包括电热管1和接线端子5，其中，接线端子5设置在所述试验油箱13内部或外部，其一端与所述电热管1电连接，另一端与所述控制单元电连接；电热管1设置在所述试验油箱13内下部靠近所述试验油箱13下底面的位置，所述电热管1用于对所述变压器油进行加热，其至少设置一个。
具体而言，加热单元还包括固定板2，所述固定板2上均匀的开设有至少两安装孔15，所述安装孔15用于固定所述电热管1。
具体而言，接线端子5包括端子板4和接线柱21，其中，端子板4中部均匀的开设有预设数量的端子孔；接线柱21穿设所述端子孔内，所述接线柱21与所述端子孔相对设置。
具体而言，所述端子板4边缘上还设置有密封槽18，所述密封槽18将所述端子孔围设其中；所述密封槽18外侧靠近所述端子板4边缘处、均匀的设置有预设数量的端子板安装孔19，所述端子板安装孔19用于固定所述端子板4。
具体而言，所述控制单元包括控制柜7和温度传感器11，所述温度传感器11设置在所述试验油箱13的上底面上，与所述变压器油接触，用于实时监测所述变压器油的温度，并将采集的温度信息输出至所述控制柜7；所述控制柜7分别与所述温度传感器11和加热单元连接，所述控制柜用于根据所述温度信息控制所述加热单元的工作状态。
具体而言，所述控制柜7包括温度显示屏20和高压试验警示灯9，所述温度显示屏20与所述温度传感器11连接，用于显示所述温度信息；所述高压试验警示灯9与所述控制柜7的电源开关连接，用于输出警示信号。
具体而言，试验油箱13上底面中部开设有高压套管安装孔、上底面靠近边缘的位置开设有温度传感器安装孔，所述温度传感器安装孔设置在所述高压套管安装孔的侧面；所述高压套管安装孔用于穿设所述高压套管12，所述温度传感器安装孔用于穿设所述温度传感器11。
具体而言，试验油箱13侧壁上设置有接线孔，用于使连接线通过。屏蔽隔网14由不锈钢丝编制成网格状。
可以理解的是，本实施例实现了在油箱内部直接加热变压器油，油温加热效果比较均匀，不需要将变压器油引出至试验油箱13外循环加热，也不需要在油箱外缠绕大电流引线，不需要外接其他设备，实施方便、步骤简单。温度监测传感器可实时监测试验油箱13内部的变压器油温，油温监测系统实时反馈至加热控制系统，用于控制电热管1的运行，可实现根据油箱内部的油温自动控制加热装置的启动或停止，不需要试验人员现场值班监测油温和操作设备。在试验油箱13内安装了可控电热管1，电热管1安装于试验油箱13的底部并采取了有效的电场屏蔽措施，可以在套管开展绝缘试验时同时对箱体内的变压器油进行加热，其存在和运行不会影响套管绝缘试验的实施。
结合图2-5所示，本实施例所述的的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置一部分组件安装于试验油箱13内部，用于加热变压器油；一部分组件安装于试验油箱13外部，用于控制加热启停、温度反馈、工作警示等作用。高压套管12进行绝缘试验时，其一般安装固定在位于试验油箱13上底面中轴线上的安装孔处，让套管油中部分浸入试验油箱13箱体中的变压器油域里。本实施例涉及的加热装置主体安装于试验油箱13内靠近下底面的空间，包括电热管1、固定板2、给电热管1供电的油中电源线3、屏蔽隔网14。固定板2为不锈钢材质的薄板，固定板2上钻有安装孔15，每2个孔一组用于固定一支电热管1，电热管1通过螺栓16固定在固定板2后，将油中电源线3的一端连接至电热管1，另一端连接至试验油箱13箱壁上的端子板4。屏蔽隔网14的主体是不锈钢丝编制成的网格，主要起到两个作用：一是在高压套管12进行高压试验时，整个油域处于强电场中，电热管1、固定板2及其他加热组件不可避免存在尖端，屏蔽隔网14将这些尖端屏蔽在下方，避免尖端造成电场畸变，影响高压套管12的绝缘试验顺利开展；二是屏蔽隔网14可以使加热的油流通过网格在整个试验油箱13内部空间流动，能使箱体内的变压器油均匀循环和升温。
具体而言，端子板4用于将试验油箱13内的油中电源线3在不影响密封的前提下引出至箱体外，端子板4的主体是由环氧材质制成，端子板4上有若干个接线柱21，接线柱21为铜材质或铝合金材质的金属导体并贯通端子板4，接线柱21的中间部分嵌在端子板4内，两端分别用于连接油中电源线3和油箱外部的电源线6。端子板4上钻有端子板安装孔19，并预留密封槽18。将油中电源线3连接至接线柱21上后，再在密封槽18中装入密封圈，在端子板安装孔19装入螺栓即可在保证密封的前提下将油中电源线3引出，电源线6与端子板4外部的接线柱21接好后引至控制柜7。
具体而言，控制柜7外接电源8、高压试验警示灯9，温度传感器11，电源8给控制柜及整个加热系统供电，高压试验警示灯9在控制柜7电源开关打开时会闪烁，用于警示非工作人员不得靠近，温度传感器11通过试验油箱13顶部的一个小孔插入箱体内，用于监测试验油箱13内部的油温并将测量值通过信号线10传输至控制柜7，控制柜7的温度显示屏20用于显示试验油箱13内的实时油温。试验人员可以在控制柜7设置油温目标值，当温度传感器11监测的试验油箱13内的油温未达到目标值时，控制柜7一直给电热管1供电，电热管1持续加热油温，当试验油箱13内的油温达到目标值时，控制柜7通过自动关闭供电，电热管1停止工作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，包括：
试验油箱，其上底面穿设有用于绝缘试验的高压套管，所述试验油箱内部设置有屏蔽隔网，所述屏蔽隔网位于所述高压套管下侧；
加热单元，设置在所述试验油箱内下部，位于所述屏蔽隔网下侧，所述加热单元用于对所述试验油箱内的变压器油进行加热；
控制单元，设置在所述试验油箱外部，并与所述加热单元连接，用于根据所述变压器油的温度控制所述加热单元；其中，
所述控制单元包括控制柜和温度传感器，所述温度传感器设置在所述试验油箱的上底面上，与所述变压器油接触，用于实时监测所述变压器油的温度，并将采集的温度信息输出至所述控制柜；
所述控制柜分别与所述温度传感器和加热单元连接，所述控制柜用于根据所述温度信息控制所述加热单元的工作状态。
2.根据权利要求1所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述加热单元包括电热管和接线端子，其中，
所述接线端子设置在所述试验油箱内部或外部，其一端与所述电热管电连接，另一端与所述控制单元电连接；
所述电热管设置在所述试验油箱内下部靠近所述试验油箱下底面的位置，所述电热管用于对所述变压器油进行加热，其至少设置一个。
3.根据权利要求2所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述加热单元还包括固定板，所述固定板上均匀的开设有至少两安装孔，所述安装孔用于固定所述电热管。
4.根据权利要求2所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述接线端子包括端子板和接线柱，其中，
所述端子板中部均匀的开设有预设数量的端子孔；
所述接线柱穿设所述端子孔内，所述接线柱与所述端子孔相对设置。
5.根据权利要求4所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述端子板边缘上还设置有密封槽，所述密封槽将所述端子孔围设其中；所述密封槽外侧靠近所述端子板边缘处、均匀的设置有预设数量的端子板安装孔，所述端子板安装孔用于固定所述端子板。
6.根据权利要求1所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述控制柜包括温度显示屏和高压试验警示灯，所述温度显示屏与所述温度传感器连接，用于显示所述温度信息；所述高压试验警示灯与所述控制柜的电源开关连接，用于输出警示信号。
7.根据权利要求1所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述试验油箱上底面上开设有高压套管安装孔和温度传感器安装孔，所述高压套管安装孔设置在所述上底面中部，所述温度传感器安装孔设置在靠近所述上底面的边缘处；
所述高压套管安装孔用于穿设所述高压套管，所述温度传感器安装孔用于穿设所述温度传感器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述试验油箱侧壁上设置有接线孔，用于使连接线通过。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的用于高压套管绝缘试验的变压器油加热装置，其特征在于，所述屏蔽隔网由不锈钢丝编制成网格状。
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