CN109944966B - 适于高温环境下的变压器气压调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于高温环境下的变压器气压调节装置，其包括阀体，所述阀体内部设置有采用中空结构的阀腔，所述阀腔内部设置有支撑弹簧，以及连接在所述支撑弹簧端部的膜盘；所述阀体之中还设置有经由所述阀体外部导通至所述阀腔的底端部的进气口，以及经由所述阀体外部导通至所述阀腔的侧端部的出气口；所述适于高温环境下的变压器气压调节装置还包括温度调节机构；采用上述技术方案，其可在变压器工作过程中根据变压器所处的工作环境温度，自动调节压力释放阀的工作阈值，以确保变压器气压调节装置开启时变压器油充分气化，以避免变压器所处的工作环境温度过高而导致压力释放阀开启时将未充分气化的变压器油排出至变压器外部的问题。

Description

适于高温环境下的变压器气压调节装置

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其是一种适于高温环境下的变压器气压调节装置。

背景技术

变压器在使用过程中内部往往填充有变压器油，以用于绝缘、散热以及消弧等。当变压器由于外部环境或内部部件故障而导致变压器内出现事故时，变压器内部的变压器油则会受热气化，进而导致变压器内部压力增高。为避免变压器在事故发生过程中内部压力过大而导致爆炸事故，相关技术中的变压器往往会设置用于内部气体释放的保护装置，以在变压器内部压力增高时及时释放变压器内部的高压气体，以达到调节变压器内部气压，避免事故的进一步扩大。然而，相关技术中变压器对应的压力保护装置往往对应开启的压力阈值恒定，当变压器自身所处环境温度较高时，变压器内外压力较大，此时，当变压器内发生事故而导致变压器油气化时，由于变压器内部受高温影响存在较大的初始压力，故不待变压器油完全气化即可使得保护装置启动，进而使得释放至变压器外部的气体中可能残余有相当量的变压器油。上述问题易于致使变压器油渗漏至变压器外部，导致变压器以及周边环境受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于高温环境下的变压器气压调节装置，其可解决相关技术中变压器受环境温度影响而导致变压器内部进行气体释放时出现变压器油渗漏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明涉及一种适于高温环境下的变压器气压调节装置，其包括阀体，所述阀体内部设置有采用中空结构的阀腔，所述阀腔内部设置有支撑弹簧，以及连接在所述支撑弹簧端部的膜盘；所述阀体之中还设置有经由所述阀体外部导通至所述阀腔的底端部的进气口，以及经由所述阀体外部导通至所述阀腔的侧端部的出气口；所述适于高温环境下的变压器气压调节装置还包括温度调节机构，所述温度调节机构包括：

至少一个调节腔室，所述调节腔室设置在所述阀体的外壁与内壁之间，所述调节腔室包括有第一腔室与第二腔室，其中，所述第二腔室还包括与所述第一腔室连接的连接端，以及导通至所述阀腔内部的调节端；所述第一腔室内部设置有直线驱动单元，所述直线驱动单元的端部设置有第一驱动端板；所述第二腔室内部设置有调节弹簧，所述调节弹簧位于所述连接端一侧的端部连接有第二驱动端板，所述调节弹簧位于所述调节端一侧的端部连接有调节端体，所述调节端体朝向所述膜盘的上端部进行延伸；所述第一驱动端板与所述第二驱动端板之间设置有连接端板，所述连接端板之上设置有多个导流孔，所述连接端板与所述第一驱动端板之间填充有阻尼液；

所述阀体外侧设置有温度传感单元，所述温度传感单元与所述直线驱动单元之间电性连接。

作为本发明的一种改进，所述第二腔室的侧壁之上设置有采用中空结构的支撑气囊，所述支撑气囊设置在所述第二驱动端板与所述连接端板之间，且所述支撑气囊至少部分延伸至所述第二腔室内部；所述第二腔室的内壁之上还设置有经由所述阀体内部导通至所述支撑气囊内部的导流管道，所述导流管道位于所述第二腔室的内壁之上的端部位置设置有渗流口。

采用上述技术方案，其可在阻尼液进入至第二腔室的过程中，另第二腔室内的气体经由渗流口进入至导流管道，并进一步填充至支撑气囊之中，以使得支撑气囊产生鼓胀；上述支撑气囊一方面可对于第二驱动端板进行辅助支撑，另一方面可另阻尼液相对于第二驱动端板的流动口径减小，从而另第二驱动端板受阻尼液的推动效率以及稳定性均得以改善。

作为本发明的一种改进，所述第二驱动端板包括采用环形结构的固定部分，以及设置在所述固定部分内部的可调部分，其中，所述可调部分采用橡胶材质制成；所述调节弹簧的端部连接于所述可调部分之上；所述第二腔室的侧壁之上设置有限位端板，所述限位端板位于所述第二驱动端板以及所述第二腔室的所述调节端之间。采用上述技术方案，当第二驱动端板受阻尼液作用而朝向调节端运动时，其可通过限位端板的设置以对于第二驱动端板中的固定部分进行支撑，以使得第二驱动端板以及调节弹簧的位置相对稳定，进而改善其对于膜板的辅助支撑效果；此时，当阻尼液进一步对于第二驱动端板进行推动时，则第二驱动端板中的可调部分可以朝向调节端弯曲，以使得调节弹簧以及调节端体可对于第二驱动端板形成进一步的支撑处理，并且，上述可调部分的设置可另膜盘在压力作用下上升时另调节弹簧在一定范围内得以快速复位，以进一步改善膜盘的开启速度。

作为本发明的一种改进，所述调节端体的端部设置有采用球形结构的导向端体，其中，所述导向端体与所述调节端体之间通过转轴进行连接；所述膜盘的上端部设置有导向轨道，其中，所述导向轨道的径向截面采用弧形结构；所述导向端体位于所述导向轨道内部进行延伸。采用上述技术方案，其可通过导向端体以及导向轨道的设置以使得调节端体相对于膜盘形成滚动接触，以使得受环境温度以及变压器内部压力而导致膜盘与调节端体的相对位置产生变化时，两者之间的运动更为平滑。

作为本发明的一种改进，所述连接端板之中，任意一个导流孔的内壁之上均设置有采用环形结构的导流层，其中，所述导流层采用橡胶材质制成；所述导流层的宽度在所述第一腔室向所述第二腔室延伸方向上逐渐减小。采用上述技术方案，其可通过导流层的结构设置以使得阻尼液经由第一腔室朝向第二腔室运动时可对于导流层形成切向的推动作用，以确保阻尼液的快速导通；而在阻尼液运动至第二腔室之中后，则无法对于导流层形成有效的推动处理，进而确保阻尼液对于第二驱动端板以及调节弹簧的支撑的稳定性。

上述适于高温环境下的变压器气压调节装置在进行实际工作过程中，可通过温度传感单元采集变压器所处工作环境的实时温度信息，并根据上述温度信息对于直线驱动单元进行控制；当变压器所处工作环境的温度过高时，直线驱动单元可根据温度信息驱使第一驱动端板沿第一腔室向连接端板运动，此时，第一驱动端板即可推动阻尼液经由连接端板之上的导流孔流入连接端板与第二驱动端板之间；随着阻尼液流量的提升，第二腔室内的第二驱动端板即可在阻尼液的驱动下对于调节弹簧起到压缩推动作用，并进一步驱使调节弹簧另一端的调节端体对于膜盘的上端部形成支撑。

当变压器内部由于事故而引发变压器油气化时，变压器内部气压随之上升，并通过压力释放器的进气口对于膜盘进行推动；由于此时膜盘的上端受调节端体以及调节弹簧的作用而形成与变压器内部对于膜盘的推动作用相反的支撑效果，故此，上述工况下可另膜盘实际上升以使得变压器内部的气体经由压力释放阀排出至变压器外部的实际压力阈值较于标准温度下压力释放器工作的预设压力阈值得以上调。基于此，变压器内部产生另膜盘实际上升的实际压力阈值时，即可保障内部的变压器油得以充分气化，进而平衡变压器的工作环境温度过热而导致变压器正常工作下的内部压力较高的现象。

采用上述技术方案的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其可在变压器工作过程中根据变压器所处的工作环境温度，自动调节压力释放阀的工作阈值，以确保变压器气压调节装置开启时变压器油充分气化，以避免变压器所处的工作环境温度过高而导致压力释放阀开启时将未充分气化的变压器油排出至变压器外部的问题。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明中调节腔室中第二腔室内部示意图；

图3为本发明中第二驱动端板示意图；

图4为本发明中调节端体与膜盘连接示意图；

图5为本发明中导流层示意图；

附图标记列表：

1—阀腔、2—阀腔、3—支撑弹簧、4—膜盘、5—进气口、6—出气口、7—调节腔室、701—第一腔室、702—第二腔室、7021—连接端、7022—调节端、8—直线驱动单元、9—第一驱动端板、10—调节弹簧、11—第二驱动端板、1101—固定部分、1102—可调部分、12—调节端体、13—连接端板、1301—导流孔、14—温度传感单元、15—支撑气囊、16—导流管道、1601—渗流口、17—限位端板、18—导向端体、19—导向轨道、20—导流层、21—变压器外壳。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示的一种适于高温环境下的变压器气压调节装置，其包括阀体1，所述阀体1内部设置有采用中空结构的阀腔2，所述阀腔2内部设置有支撑弹簧3，以及连接在所述支撑弹簧3端部的膜盘4；所述阀体1之中还设置有经由所述阀体1外部导通至所述阀腔2的底端部的进气口5，以及经由所述阀体1外部导通至所述阀腔2的侧端部的出气口6；所述适于高温环境下的变压器气压调节装置还包括温度调节机构，所述温度调节机构包括：

至少一个调节腔室7，所述调节腔室7设置在所述阀体1的外壁与内壁之间，所述调节腔室7包括有第一腔室701与第二腔室702，其中，所述第二腔室702还包括与所述第一腔室701连接的连接端7021，以及导通至所述阀腔2内部的调节端7022；所述第一腔室701内部设置有直线驱动单元8，所述直线驱动单元8的端部设置有第一驱动端板9；所述第二腔室702内部设置有调节弹簧10，所述调节弹簧10位于所述连接端7021一侧的端部连接有第二驱动端板11，所述调节弹簧10位于所述调节端7022一侧的端部连接有调节端体12，所述调节端体12朝向所述膜盘4的上端部进行延伸；所述第一驱动端板9与所述第二驱动端板11之间设置有连接端板13，所述连接端板13之上设置有多个导流孔1301，所述连接端板13与所述第一驱动端板9之间填充有阻尼液；

所述阀体1外侧设置有温度传感单元14，所述温度传感单元14与所述直线驱动单元8之间电性连接。需要进一步说明的是，上述直线驱动单元9可采用电机、丝杆或液压缸，本发明对此不做限定。

上述适于高温环境下的变压器气压调节装置在进行实际工作过程中，可通过温度传感单元采集变压器所处工作环境的实时温度信息，并根据上述温度信息对于直线驱动单元进行控制；当变压器所处工作环境的温度过高时，直线驱动单元可根据温度信息驱使第一驱动端板沿第一腔室向连接端板运动，此时，第一驱动端板即可推动阻尼液经由连接端板之上的导流孔流入连接端板与第二驱动端板之间；随着阻尼液流量的提升，第二腔室内的第二驱动端板即可在阻尼液的驱动下对于调节弹簧起到压缩推动作用，并进一步驱使调节弹簧另一端的调节端体对于膜盘的上端部形成支撑。

当变压器内部由于事故而引发变压器油气化时，变压器内部气压随之上升，并通过压力释放器的进气口对于膜盘进行推动；由于此时膜盘的上端受调节端体以及调节弹簧的作用而形成与变压器内部对于膜盘的推动作用相反的支撑效果，故此，上述工况下可另膜盘实际上升以使得变压器内部的气体经由压力释放阀排出至变压器外部的实际压力阈值较于标准温度下压力释放器工作的预设压力阈值得以上调。基于此，变压器内部产生另膜盘实际上升的实际压力阈值时，即可保障内部的变压器油得以充分气化，进而平衡变压器的工作环境温度过热而导致变压器正常工作下的内部压力较高的现象。

采用上述技术方案的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其可在变压器工作过程中根据变压器所处的工作环境温度，自动调节压力释放阀的工作阈值，以确保变压器气压调节装置开启时变压器油充分气化，以避免变压器所处的工作环境温度过高而导致压力释放阀开启时将未充分气化的变压器油排出至变压器外部的问题。

作为本发明的一种改进，如图2所示，所述第二腔室702的侧壁之上设置有采用中空结构的支撑气囊15，所述支撑气囊15设置在所述第二驱动端板11与所述连接端板13之间，且所述支撑气囊15至少部分延伸至所述第二腔室702内部；所述第二腔室702的内壁之上还设置有经由所述阀体1内部导通至所述支撑气囊15内部的导流管道16，所述导流管道16位于所述第二腔室702的内壁之上的端部位置设置有渗流口1601。采用上述技术方案，其可在阻尼液进入至第二腔室的过程中，另第二腔室内的气体经由渗流口进入至导流管道，并进一步填充至支撑气囊之中，以使得支撑气囊产生鼓胀；上述支撑气囊一方面可对于第二驱动端板进行辅助支撑，另一方面可另阻尼液相对于第二驱动端板的流动口径减小，从而另第二驱动端板受阻尼液的推动效率以及稳定性均得以改善。需要进一步说明的是，上述渗流口可采用微孔结构，以避免阻尼液进入其中。

作为本发明的一种改进，如图3所示，所述第二驱动端板11包括采用环形结构的固定部分1101，以及设置在所述固定部分1101内部的可调部分1102，其中，所述可调部分1102采用橡胶材质制成；所述调节弹簧10的端部连接于所述可调部分1102之上；所述第二腔室702的侧壁之上设置有限位端板17，所述限位端板17位于所述第二驱动端板11以及所述第二腔室702的所述调节端7022之间。

采用上述技术方案，当第二驱动端板受阻尼液作用而朝向调节端运动时，其可通过限位端板的设置以对于第二驱动端板中的固定部分进行支撑，以使得第二驱动端板以及调节弹簧的位置相对稳定，进而改善其对于膜板的辅助支撑效果；此时，当阻尼液进一步对于第二驱动端板进行推动时，则第二驱动端板中的可调部分可以朝向调节端弯曲，以使得调节弹簧以及调节端体可对于第二驱动端板形成进一步的支撑处理，并且，上述可调部分的设置可另膜盘在压力作用下上升时另调节弹簧在一定范围内得以快速复位，以进一步改善膜盘的开启速度。

作为本发明的一种改进，如图4所示，所述调节端体12的端部设置有采用球形结构的导向端体18，其中，所述导向端体18与所述调节端体12之间通过转轴进行连接；所述膜盘4的上端部设置有导向轨道19，其中，所述导向轨道19的径向截面采用弧形结构；所述导向端体18位于所述导向轨道19内部进行延伸。采用上述技术方案，其可通过导向端体以及导向轨道的设置以使得调节端体相对于膜盘形成滚动接触，以使得受环境温度以及变压器内部压力而导致膜盘与调节端体的相对位置产生变化时，两者之间的运动更为平滑。

作为本发明的一种改进，如图5所示，所述连接端板13之中，任意一个导流孔1301的内壁之上均设置有采用环形结构的导流层20，其中，所述导流层20采用橡胶材质制成；所述导流层20的宽度在所述第一腔室701向所述第二腔室702延伸方向上逐渐减小。采用上述技术方案，其可通过导流层的结构设置以使得阻尼液经由第一腔室朝向第二腔室运动时可对于导流层形成切向的推动作用，以确保阻尼液的快速导通；而在阻尼液运动至第二腔室之中后，则无法对于导流层形成有效的推动处理，进而确保阻尼液对于第二驱动端板以及调节弹簧的支撑的稳定性。

以上所述仅为本发明 的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适于高温环境下的变压器气压调节装置，其特征在于，所述适于高温环境下的变压器气压调节装置包括阀体，所述阀体内部设置有采用中空结构的阀腔，所述阀腔内部设置有支撑弹簧，以及连接在所述支撑弹簧端部的膜盘；所述阀体之中还设置有经由所述阀体外部导通至所述阀腔的底端部的进气口，以及经由所述阀体外部导通至所述阀腔的侧端部的出气口；所述适于高温环境下的变压器气压调节装置还包括温度调节机构，所述温度调节机构包括：

至少一个调节腔室，所述调节腔室设置在所述阀体的外壁与内壁之间，所述调节腔室包括有第一腔室与第二腔室，其中，所述第二腔室还包括与所述第一腔室连接的连接端，以及导通至所述阀腔内部的调节端；所述第一腔室内部设置有直线驱动单元，所述直线驱动单元的端部设置有第一驱动端板；所述第二腔室内部设置有调节弹簧，所述调节弹簧位于所述连接端一侧的端部连接有第二驱动端板，所述调节弹簧位于所述调节端一侧的端部连接有调节端体，所述调节端体朝向所述膜盘的上端部进行延伸；所述第一驱动端板与所述第二驱动端板之间设置有连接端板，所述连接端板之上设置有多个导流孔，所述连接端板与所述第一驱动端板之间填充有阻尼液；

所述阀体外侧设置有温度传感单元，所述温度传感单元与所述直线驱动单元之间电性连接。

2.按照权利要求1所述的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其特征在于，所述第二腔室的侧壁之上设置有采用中空结构的支撑气囊，所述支撑气囊设置在所述第二驱动端板与所述连接端板之间，且所述支撑气囊至少部分延伸至所述第二腔室内部；所述第二腔室的内壁之上还设置有经由所述阀体内部导通至所述支撑气囊内部的导流管道，所述导流管道位于所述第二腔室的内壁之上的端部位置设置有渗流口。

3.按照权利要求1所述的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其特征在于，所述第二驱动端板包括采用环形结构的固定部分，以及设置在所述固定部分内部的可调部分，其中，所述可调部分采用橡胶材质制成；所述调节弹簧的端部连接于所述可调部分之上；所述第二腔室的侧壁之上设置有限位端板，所述限位端板位于所述第二驱动端板以及所述第二腔室的所述调节端之间。

4.按照权利要求1所述的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其特征在于，所述调节端体的端部设置有采用球形结构的导向端体，其中，所述导向端体与所述调节端体之间通过转轴进行连接；所述膜盘的上端部设置有导向轨道，其中，所述导向轨道的径向截面采用弧形结构；所述导向端体位于所述导向轨道内部进行延伸。

5.按照权利要求1所述的适于高温环境下的变压器气压调节装置，其特征在于，所述连接端板之中，任意一个导流孔的内壁之上均设置有采用环形结构的导流层，其中，所述导流层采用橡胶材质制成；所述导流层的宽度在所述第一腔室向所述第二腔室延伸方向上逐渐减小。

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