CN109671555A - 一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,包括抽油泵。抽油泵出口管路连接滤芯外部壳体入口,滤芯外部壳体内设有滤芯,滤芯外部壳体有滤芯外部壳体出口。滤芯外部壳体入口和抽油泵出口之间的管路上还设有脱气罐。抽油泵入口管路上有静电装置。滤芯外部壳体出口管路上设有排油泵。在排油泵的入口和脱气罐入口之间通过管路连接有向脱气罐方向抽油的循环油泵。滤芯主要是由活性白土、硅胶份和吸附剂制成的。超高压变压器正常运行时不需要停电,其特点是利用变压器正常运行时负荷热能量取代以往所需要电源。在处理过程中可同时完成9种油品质量指标的处理。

Description

一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备
技术领域
本发明属于电力技术领域,特别涉及一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,可用于超高压变压器带电精滤变压器油九项指标的滤油设备。
背景技术
正常运行中变压器寿命的长短取决于变压器油品的质量,新安装的变压器经过几年的运行,其油品质量都会发生不同程度的改变,变压器负荷越大,产生的热能量就越大,变压器器身受热能量的影响,其固体物质发生膨胀,变压器油作为内部器身冷却的液体绝缘介质,在其对热能量进行热浮力置换过程中,会将固体表面一些微小杂质粉尘融合油品当中,这些微小杂质粉尘在电场和工况温度的作用下,使变压器油逐步发生劣化,供电工况越恶劣,变压器油劣化越严重,为确保变压器能够安全运行和提高使用寿命,需要按照国家标准规定对变压器油做定期油品试验。依据试验结果,确定是否对变压器进行油处理。
超高压变压器油品质量必须保证项目,主要有:1闪点、2耐压强度、3微水含量、4油中含气量、5油中颗粒度、6油介质损耗、7体积电阻率、8酸值、9界面张力等。
目前现场变压器油处理方法有以下几种:
1、停电滤油。
1.1采用真空滤油机对变压器油进行过滤。这种滤油机需要大于240kW电源容量才能对变压器油进行脱水、脱气。一台45吨变压器油现场滤油,从停电到滤油合格结束至送电前后总时间国产变压器按规定需要7天左右,合资或进口变压器需要10天左右,处理项目也只能是耐压强度、微水含量、油中含气量这三项性能。
1.2采用压力式滤油机配备吸附滤板,处理变压器油介损和颗粒度需要大于200kW电源容量。该滤油机处理油的介质损耗和油中颗粒度效果良好。但由于该滤油机是开放式结构,处理过程中受环境温度影响很大,极易吸入工况过程产生的水分、潮气,使油的耐压强度下降、微水含量上升。因此上述两项油指标处理合格后还需要继续用真空滤油机进行脱水脱气来保证油的耐压强度和微水含量指标的合格,这种滤油方法所需要的时间更长,费用更高。
2、带电滤油。
2.1国内外也曾有过带电滤油设备,其特点主要是针对油量少的变压器开关油和电压等级较低的少油变压器滤油,在使用上述带电滤油设备时,做工时间长、效率低,费用大,而且处理滤油项目指标单一,且这种带电滤油设备需要自身配带加热电源和中间过滤罐。也就是说先将准备好的变压器油在中间过滤罐加热过滤合格,然后再带电将合格油缓慢注入变压器中,其设备实质是带电置换滤油。并不是真正的利用变压器带负荷产生的热能量来替代滤油加热所需要的电源容量。目前国内外还没有资料显示对超高压变压器进行带电滤油和滤油设备能够智能化同时处理九种油项目指标,而且利用变压器自身带负荷所产生的热能效率来实现节能带电滤油,其滤油效果最快、精度高,省时节能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,本设备可以不使用额外的滤油热源,节省能源,使用方便。
采用的技术方案是:
一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,包括抽油泵。
其技术要点在于:
抽油泵出口管路连接滤芯外部壳体入口,滤芯外部壳体内设有滤芯,滤芯外部壳体有滤芯外部壳体出口。
滤芯外部壳体入口和抽油泵出口之间的管路上还设有脱气罐,脱气罐抽介质口管路连接真空泵。
抽油泵入口管路上有静电装置。
滤芯外部壳体出口管路上设有排油泵。
在排油泵的入口和脱气罐入口之间通过管路连接有向脱气罐方向抽油的循环油泵。
所述的滤芯主要是由活性白土0-4.5份、硅胶4.5-9.5份和吸附剂0.5-1份制成的。
所述的活性白土的活性表面100m2/g,硅胶的活性表面300m2/g,吸附剂的活性表面530m2/g。吸附剂型号可为801。
所述的滤芯主要是由活性白土0-4.5份、硅胶4.5-9.5份和吸附剂0.5-1份混合以后,在300℃±10℃,固化成型的。
本装置也可以使用常规滤芯也可以进行部分指标的过滤。
打开抽油阀和排油阀,将变压器出口管路连接到滤油设备进口(抽油阀)→通过对运行变压器油流动工况采集数据(入口工况采集装置)→然后将油流入静电装置进行处理(例如吸附杂质)→通过抽油泵将油送到脱气罐内进行真空脱水脱气处理→再通过复合固体滤芯(从芯体入口进入,经过滤芯固体部分过滤,油进入滤芯和滤芯外部壳体之间的缝隙,从滤芯外部壳体出口流出)对油品进行精加工处理→经过前部工序油品处理,其工况状态有所改变→需要对前后工况数据进行自动集成分析处理(出口工况采集装置)→针对预报结果进行调控处理,当检测到从复合固体滤芯流出的油工况信息比进入复合滤芯的油工况信息好→即收到符合变压器安全运行工况信息后→排油泵会保持打开,处理中的油能流入到滤油设备的出口(排油阀)→最后将安全稳定的油流输送到变压器中(可以反复循环过滤)。(此时循环油泵不工作)这个严谨的滤油过程是带电滤油变压器运行安全的重要保证。
如果当检测到从复合固体滤芯流出的油工况信息不如进入复合固体滤芯的油工况信息,或者不合要求,则排油泵和抽油泵一起闭锁停转,循环油泵开始工作,油流按照脱气罐、滤芯、出口工况采集装置、循环油泵的顺序形成内部小循环,持续工作到合格,抽油泵和排油泵重新继续抽油和注油工作。循环油泵停止工作。
其优点在于:
本滤油设备具有在超高压变压器及以下领域使用,变压器正常运行时不需要停电,其特点是利用变压器正常运行时负荷热能量来取代以往滤油时所需要的大功率电源230kW-300kW,而本滤油设备只需要用2kW-10kW即可实现滤油效果,从处理油的时间上,由原来10-15天缩减到4-7天,进而节省能源消耗,减少各部门计划安排和协调操作程序,在施工方面由原先配备2-10个油罐缩减到取消油罐,做到简单易行,省时省力省装备。
本滤油设备具备远程操作,无人值守,数据自动储存查阅,在带电滤油过程中所采集的信息可智能预报和对工况变化进行针对性工况调解,保证滤油设备出油口的油流速等得到稳定的输出运转,确保变压器能在带电滤油状态下安全可靠运行。
本滤油设备采用有针对性质的复合固体滤芯,在抽真空状态下对不符合要求的变压器油进行精加工处理,在处理过程中可同时完成9种油品质量指标的处理,使之达到标准规定,即:1闪点、2耐压强度、3微水含量、4油中含气量、5油中颗粒度、6油介质损耗、7体积电阻率、8酸值、9界面张力。
超高压变压器带电滤油是一项科技创新工程,该电压等级目前已达到1000kV等级,变压器容量大、电压高、装油量多、变压器运行后受多种因素影响不可避免的会出现变压器油指标变化。油指标发生变化,变压器运行安全就受到影响,如果停电滤油电网带来的难度是非常之大,不停电带电滤油,风险也大。为解决这一关键性问题,经多年积累经验研发出一种用于超高压变压器带电精滤变压器油的滤油设备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图上用双线表示油路,单线表示电信号传递,虚线表示真空泵所抽介质流向。
过滤罐1、滤芯2、芯体入口3、芯体出口4、抽油泵5、抽油阀6、变压器出油口7、静电装置8、入口工况采集装置9、脱气罐10、真空泵11、排油阀12、变压器进油口13、出口工况采集装置14、处理装置15、预报查询处理装置16、密封板17、排油泵18、循环油泵19。
具体实施方式
实施例1
一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,包括过滤罐1。
过滤罐1内设有滤芯2(复合固体滤芯),过滤罐1包括滤芯外部壳体,滤芯外部壳体内设有滤芯2,滤芯2为圆柱体,滤芯2中部轴向有通孔,一端为芯体入口3,另一端为芯体出口4。
所述的滤芯外部壳体有滤芯外部壳体入口,管路连接芯体入口3,芯体出口4处通过密封板17密封。密封板17同时固定支撑在滤芯外部壳体内。
滤芯2和滤芯外部壳体之间有间隙。滤芯外部壳体还有滤芯外部壳体出口,连通所述的间隙。油从芯体入口3进入,经过滤芯2过滤流出到所述的间隙,从滤芯外部壳体出口流出。
所述的滤芯2主要是由活性白土4.5份、硅胶4.5份和吸附剂1份固化制成的。所述的份数为质量份数。
所述的活性白土的活性表面100m2/g,硅胶的活性表面300m2/g,吸附剂的活性表面530m2/g。吸附剂型号为801。
上述活性白土4.5份、硅胶4.5份和吸附剂1份混合以后,在300℃,固化36小时成型。固化时使用的固化剂为树脂,树脂质量为活性白土、硅胶和吸附剂质量和的8%。
滤芯外部壳体入口管路连接抽油泵5出口,抽油泵5入口管路上有抽油阀6。
滤芯外部壳体出口管路上设有排油阀12。
抽油阀6和抽油泵5入口之间的管路上还设有静电装置8。
抽油阀6和抽油泵5入口之间的管路上还设有入口工况采集装置9。
按照油流方向,入口工况采集装置9位于静电装置8前方。
滤芯外部壳体入口和抽油泵5出口之间的管路上还设有脱气罐10,脱气罐10脱气口同时管路连接真空泵11,向外抽脱气脱水。
在滤芯外部壳体出口和排油阀12之间的管路上还设有出口工况采集装置14。
滤芯外部壳体出口和排油阀12之间的管路还设有排油泵18。
按照油流方向,排油泵18位于出口工况采集装置14后方,向排油阀12排油。
入口工况采集装置9和出口工况采集装置14对应连接处理装置15,将九项指标信息传给处理装置15(自动集成分析处理装置),可以将信息有线或者无线传送到预报查询处理装置16(手机或电脑)。
处理装置15还可以将安全指令传送给抽油泵5、排油泵18和循环油泵19,控制三个泵的启停。
抽油阀6入口连接变压器出油口7。
排油阀12出口连接变压器进油口13,向变压器输送安全油流。
在排油泵18的入口和脱气罐10入口之间通过管路连接有循环油泵19。
油经过抽油阀6流入,从排油阀12流出,被滤芯2过滤,经过反复的过滤,直到达到所述的九项指标合格。
脱气罐10针对的指标为闪点、耐压强度、微水含量和油中含气量。
静电装置8针对的指标为油中颗粒度和界面张力。
滤芯1针对的指标为油介质损耗、体积电阻率和酸值。
本技术方案中要使用脱气罐10在滤芯2过滤之前进行处理才能针对超高压滤油时候使用。
设置排油泵18保证油流在变压器内不产生放电。
所述的滤芯2的配料针对在90℃油介质损耗值在4-8%时使用。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同,其不同处在于:
所述的滤芯2主要是由活性白土3.5份、硅胶6份和吸附剂0.5份制成的。
固化剂为树脂,树脂质量为活性白土、硅胶和吸附剂质量和的9%。
所述的滤芯2的配料针对在90℃油介质损耗值在1-4%时使用。
实施例3
实施例2与实施例1基本相同,其不同处在于:
所述的滤芯2主要是由硅胶9.5份和吸附剂0.5份制成的。
固化剂为树脂,树脂质量为硅胶和吸附剂质量和的10%。
所述的滤芯2的配料针对在90℃油介质损耗值在0.5-1%时使用。

Claims (11)

1.一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,包括抽油泵(5),其特征在于:抽油泵(5)出口管路连接滤芯外部壳体入口,滤芯外部壳体内设有滤芯(2),滤芯外部壳体有滤芯外部壳体出口。
2.根据权利要求1所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:滤芯外部壳体入口和抽油泵(5)出口之间的管路上还设有脱气罐(10),脱气罐(10)抽介质口管路连接真空泵(11)。
3.根据权利要求1所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:抽油泵(5)入口管路上有静电装置(8)。
4.根据权利要求1所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:滤芯外部壳体出口管路上设有排油泵(18)。
5.根据权利要求4所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:滤芯外部壳体入口和抽油泵(5)出口之间的管路上设有脱气罐(10),脱气罐(10)抽介质口管路连接真空泵(11),滤芯外部壳体出口管路上设有排油泵(18),在排油泵(18)的入口和脱气罐(10)入口之间通过管路连接有向脱气罐(10)方向抽油的循环油泵(19)。
6.根据权利要求1所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的滤芯(2)主要是由活性白土0-4.5份、硅胶4.5-9.5份和吸附剂0.5-1份制成的。
7.根据权利要求6所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的活性白土的活性表面100m2/g,硅胶的活性表面300m2/g,吸附剂的活性表面530m2/g。
8.根据权利要求6所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的滤芯(2)主要是由活性白土4.5份、硅胶4.5份和吸附剂1份制成的。
9.根据权利要求6所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的滤芯(2)主要是由活性白土3.5份、硅胶6份和吸附剂0.5份制成的。
10.根据权利要求6所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的滤芯(2)主要是由硅胶9.5份和吸附剂0.5份制成的。
11.根据权利要求6所述的一种用于超高压变压器带电滤油的滤油设备,其特征在于:所述的滤芯(2)主要是按照以下方法制成的:活性白土0-4.5份、硅胶4.5-9.5份和吸附剂0.5-1份混合以后,在300℃,固化成型的。
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