CN110379597A - 核电站油浸式变压器在线补油系统及在线补油方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站输配电及保护技术领域，本发明提供了一种核电站油浸式变压器在线补油系统及在线补油方法，储油罐的出油口与缓冲罐的进油口通过输油管相连，储油罐的回油口与缓冲罐的出油口通过回油管相连，在回油管上沿变压器油的流动方向依次设有补油泵和第一阀门，并在回油管于补油泵与第一阀门之间的管道部分旁通连接有与油枕底部相连的注油管。则在注油时，打开回油管上的第一阀门，开启回油管上的补油泵，变压器油通过注油管分流注入油枕中，调节回油管上第一阀门的开度，便可较稳定地调节并控制注油管的注油速率，避免注入的变压器油在油枕及油浸式变压器内产生油流涌动等状况，防止油浸式变压器在在线注油时发生超压危险。

Description

核电站油浸式变压器在线补油系统及在线补油方法

技术领域

本发明属于核电站输配电及保护技术领域，更具体地说，是涉及一种核电站油浸式变压器在线补油系统及在线补油方法。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的电气设备，承担着将核电站发电机组输出的电力转换至合适等级的电压并输出至电网系统。按照变压器的冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器，油浸式变压器在正常运行时，需要以变压器油作为绝缘、冷却的流体介质，并通过变压器油的冷却循环将变压器工作时产生的能量经散热器组释放，使变压器在正常温度范围内运行。然而，变压器在运行过程中，当发生渗漏、温差等因素造成油位降低，无法满足变压器的安全运行时，需要及时向变压器内补油。当前油浸式变压器补油，主要是采用加油泵或滤油机向位于变压器上方的油枕进行注油补油，注油时容易发生油流涌动、湍流、冲击、飞溅等状况，造成变压器油绝缘降低，严重时会引起变压器内部放电，存在较大的安全隐患。因此，实际补油操作中，通常需要将变压器停电并转换为检修状态，才能对变压器实现离线补油，耗时较长，给核电站生产带来很大的经济损失。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种核电站油浸式变压器在线补油系统，以解决现有技术中存在的油浸式变压器在补油过程中，容易发生油流涌动导致变压器内部产生高压放电危险的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种核电站油浸式变压器在线补油系统，包括用于与所述油浸式变压器连通的油枕、用于储存变压器油的储油罐、用于减小补油管线中变压器油流量不均匀度的缓冲罐、用于将所述储油罐中的变压器油输入所述缓冲罐的输油管和用于将所述缓冲罐中的变压器油输回所述储油罐的回油管，所述输油管的两端分别与所述储油罐的出油口与所述缓冲罐的进油口相连，所述回油管的两端分别与所述储油罐的回油口与所述缓冲罐的出油口相连，所述回油管上沿所述变压器油的流动方向依次设有补油泵和第一阀门，且所述回油管于所述补油泵与所述第一阀门之间的管道部分旁通连接有用于将变压器油输送至所述油枕内的注油管，所述注油管远离所述回油管的一端与所述油枕相连。

进一步地，其特征在于，所述注油管上设有第二阀门。

进一步地，其特征在于，所述输油管上沿所述变压器油的流动方向依次设有第三阀门和输油泵。

进一步地，所述注油管远离所述回油管的一端具有用于与所述油枕相连的连接头，所述连接头与所述油枕的底部排污管连接。

进一步地，所述注油管的内径为20mm～30mm，所述注油管的长度为15m～20m。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于抽真空的抽真空装置，所述抽真空装置与所述缓冲罐连通。

进一步地，所述抽真空装置包括与所述缓冲罐连通的第一真空泵和与所述第一真空泵相连的第二真空泵。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于连通所述油浸式变压器与所述油枕的连通管。

进一步地，所述连通管的直径为60～80mm。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于过滤变压器油的滤油系统，所述滤油系统设置于所述输油管上。

进一步地，所述滤油系统包括用于加热所述变压器油的加热装置和用于对加热后的变压器油进行过滤的滤油机。

进一步地，所述输油管上还设有第四阀门，所述第四阀门和所述第三阀门所述变压器油的流动方向依次布置于所述输油管上；所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于将经过所述滤油系统过滤的变压器油输送至所述储油罐的旁通油管，所述旁通油管的一端连接于所述输油管于所述第三阀门与所述第四阀门之间的管道部分，所述旁通油管的另一端连接于所述储油罐的回油口，且所述旁通油管上设有第五阀门。

进一步地，所述回油管上设有止回阀，所述止回阀位于所述第二油泵与所述第二阀门之间的位置。

本发明提供的一种核电站油浸式变压器在线补油系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的核电站油浸式变压器在线补油系统，储油罐的出油口与缓冲罐的进油口通过输油管相连，储油罐的回油口与缓冲罐的出油口通过回油管相连，在回油管上沿变压器油的流动方向依次设有补油泵和第一阀门，并在回油管于补油泵与第一阀门之间的管道部分旁通连接有用于将变压器油输送至油枕内的注油管。则在注油时，打开回油管上的第一阀门，开启回油管上的补油泵，便可使一部分变压器油通过回油管回流至储油罐内，另一部分变压器油通过注油管分流注入油枕中，再调节回油管上第一阀门的开度，便可较稳定地调节并控制注油管的注油速率，避免注入的变压器油在油枕及油浸式变压器内产生油流涌动、冲击、湍流、飞溅等状况，因而在补油过程中不会在油枕内产生大量气泡与强烈的冲击力，有效防止了油浸式变压器在在线注油时容易发生电离放电的超压危险。

本发明的目的之二在于提供一种核电站油浸式变压器在线补油方法，以解决现有技术中存在的油浸式变压器在补油过程中，容易发生油流涌动导致变压器内部产生高压放电危险的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种核电站油浸式变压器在线补油方法，包括所述核电站油浸式变压器在线补油系统，包含如下步骤：

补油管线连接：退出所述油浸式变压器的重瓦斯保护，拆除所述油枕上的呼吸器后，将所述注油管连接于所述油枕的底部；

开泵注油：打开所述回油管上的所述第一阀门，开启所述回油管上的所述补油泵，使一部分变压器油通过所述回油管回流至所述储油罐内，另一部分变压器油通过所述注油管注入所述油枕中；

注油速率调控：调整所述回油管上的所述第一阀门的开度限制所述注油管内油流的流量与流速，以调节所述注油管的注油速率大小，控制所述注油管以稳定的注油速率向所述油枕内在线注油。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括油面高度观测步骤，所述油面高度观测步骤包含如下步骤：观测所述油浸式变压器中的油面高度，所述油浸式变压器中的油位达到预定油位高度后，停止向所述油枕内注油，完成油浸式变压器在线补油。

进一步地，在所述注油速率调控步骤中，调整所述回油管上的所述第一阀门，控制所述注油管保持不超过1000L/h的稳定注油速率向所述油枕内持续注油。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在所述补油管线连接步骤之前的补油位置选择步骤，所述补油位置选择步骤包含如下步骤：选择所述油枕底部的排污管为注油点，并将所述注油管与所述排污管的管口相连。

进一步地，在所述注油速率调控步骤中，调整所述回油管上的所述第一阀门的开度之前，打开所述排污管上的排污阀使所述注油管与所述油枕连通后，缓慢开启所述注油管上的第二阀门，以减小所述注油管内的油流对所述油枕的冲击。

进一步地，在所述注油速率调控步骤中，所述第一阀门开度的调节控制范围为60％～75％。

进一步地，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在所述开泵注油步骤之前的抽真空处理步骤，所述抽真空处理步骤包含如下步骤：关闭所述输油管上的所述回油管上的第一阀门、第三阀门以及所述排污管上的排污阀，打开所述注油管上的第二阀门，开启与所述缓冲罐连通的抽真空装置，通过所述抽真空装置对所述缓冲罐和所述注油管进行抽真空处理。

进一步地，在所述抽真空处理步骤中，所述抽真空装置的抽真空时间控制为2～3分钟。

进一步地，所述抽真空处理步骤与所述开泵注油步骤之间还包括注油管充油步骤，所述注油管充油步骤包含如下步骤：关闭所述注油管上的第二阀门，打开所述排污管上的排污阀后，再缓慢打开所述注油管上的第二阀门，利用所述注油管内的真空负压作用将所述油枕内的变压器油吸入所述注油管中，直至所述注油管中充满变压器油后，关闭所述注油管上的第二阀门。

本发明提供的一种核电站油浸式变压器在线补油方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的核电站油浸式变压器在线补油方法，储油罐的出油口与缓冲罐的进油口通过输油管相连，储油罐的回油口与缓冲罐的出油口通过回油管相连，在回油管上沿变压器油的流动方向依次设有补油泵和第一阀门，并在回油管于补油泵与第一阀门之间的管道部分旁通连接有注油管，并将注油管远离回油管的一端连接于油枕的底部。则在注油时，打开回油管上的第一阀门，开启回油管上的补油泵，便可使一部分变压器油通过回油管回流至储油罐内，另一部分变压器油通过注油管分流并从油枕的底部注入油枕中，再调节回油管上第一阀门的开度，便可较稳定地调节并控制注油管的注油速率，避免注入的变压器油在油枕及油浸式变压器内产生油流涌动、冲击、湍流、飞溅等状况，因而在补油过程中不会在油枕内产生大量气泡与强烈的冲击力，有效防止了油浸式变压器在在线注油过程中容易发生油流涌动而导致变压器内部产生高压放电的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于压水反应堆核岛容器吹扫的吹扫系统的结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1-油浸式变压器；2-油枕；3-储油罐；4-缓冲罐；5-输油管；6-回油管；

7-补油泵；8-第一阀门；9-注油管；10-第二阀门；11-第三阀门；

12-输油泵；13-第一真空泵；14-第二真空泵；15-连通管；16-滤油系统；

17-第四阀门；18-旁通油管；19-第五阀门；20-止回阀。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，现对本发明提供的一种核电站油浸式变压器在线补油系统进行说明。本发明提供的一种核电站油浸式变压器在线补油系统，包括用于与油浸式变压器1连通的油枕2、用于储存变压器油的储油罐3、用于减小补油管线中变压器油流量不均匀度的缓冲罐4、用于将储油罐3中的变压器油输入缓冲罐4的输油管5和用于将缓冲罐4中的变压器油输回储油罐3的回油管6，输油管5的两端分别与储油罐3的出油口与缓冲罐4的进油口相连，回油管6的两端分别与储油罐3的回油口与缓冲罐4的出油口相连，回油管6上沿变压器油的流动方向依次设有补油泵7和第一阀门8，且回油管6于补油泵7与第一阀门8之间的管道部分旁通连接有用于将变压器油输送至油枕2内的注油管9，注油管9远离回油管6的一端与油枕2相连。

本发明提供的核电站油浸式变压器在线补油系统，与现有技术相比，储油罐3的出油口与缓冲罐4的进油口通过输油管5相连，储油罐3的回油口与缓冲罐4的出油口通过回油管6相连，在回油管6上沿变压器油的流动方向依次设有补油泵7和第一阀门8，并在回油管6于补油泵7与第一阀门8之间的管道部分旁通连接有用于将变压器油输送至油枕2内的注油管9。则在注油时，打开回油管6上的第一阀门8，开启回油管6上的补油泵7，便可使一部分变压器油通过回油管6回流至储油罐3内，另一部分变压器油通过注油管9分流注入油枕2中，再通过调节控制回油管6上的第一阀门8的开度，即可方便地控制注油管9内油流的流量与流速，使注油管9保持稳定的流量与速率向油枕2内注油，以达到向油浸式变压器1内进行在线补油的目的。本发明提供的核电站油浸式变压器在线补油系统，需通过调节控制回油管6上的第一阀门8的开度，便可较稳定地调节控制注油管9的注油速率，避免注入的变压器油油流在油枕2及油浸式变压器1内产生油流涌动、冲击、湍流、飞溅等状况，在补油过程中不会在油枕2内产生大量气泡与强烈的冲击力，有效防止了油浸式变压器1内部容易发生电离放电的超压危险。因此，该系统无需停电即可完成油浸式变压器1的在线补油工作，与传统离线补油方式需对油浸式变压器1停电相比，不影响核电站的核电生产运行，并具有安全、高效、方便、快捷的优势。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，注油管9上设有第二阀门10，以方便地通过第二阀门10控制注油管9向油枕2内注油。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，输油管5上沿变压器油的流动方向依次设有第三阀门11和输油泵12，以方便储油罐3向缓冲罐4内输油。

具体地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，第一阀门8为隔离阀，第二阀门10为调节阀，第三阀门11为调节阀。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，注油管9远离回油管6的一端具有用于与油枕2相连的连接头(图中未示出)，连接头与油枕2的底部排污管连接，以方便注油管9与油枕2的拆装，提高注油效率。

优选地，注油管9的内径为20mm～30mm，注油管9的长度为15m～20m，以保证在通过注油管9旁通分流注油时，变压器油能够充满整个注油管9，避免注油管9内油流携带空气进入油枕2，严重时导致油浸式变压器1内部放电而引发安全事故。

具体地，注油管9的内径为20mm，以减小注油管9在注油过程中产生的油流涌动，能够较好地控制注油管9内的油流速率，提高注油的安全性。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于抽真空的抽真空装置，抽真空装置与缓冲罐4连通。工作时，关闭输油管5上的第三阀门11、回油管6上的第一阀门8以及排污管上的排污阀，打开注油管9上的第二阀门10，开启与缓冲罐4连通的抽真空装置，通过抽真空装置对缓冲罐4和注油管9进行抽真空处理，以避免注油时将空气带入油浸式变压器1，造成变压器器油的绝缘性能降低，严重时导致变压器器本体内发生电离放电现象，从而存在很大的安全隐患

具体地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，抽真空装置包括与缓冲罐4连通的第一真空泵13和与第一真空泵13相连的第二真空泵14，抽真空装置通过第一真空泵13与第二真空泵14串联连接形成两级抽真空，以使缓冲罐4维持良好的真空度。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于连通油浸式变压器1与油枕2的连通管15，由于在油浸式变压器1运行期间，其内部油流处于动态循环过程，在油浸式变压器1部位加装额为的注油点，可能会引起内部油流紊乱，严重时可导致瓦斯继电器动作。而油浸式变压器1设置的油枕2，位于变压器顶部2.7米，距离地面约6.7米，总容油量相较于油浸式变压器1内部的容油量，油量体积小。同时，油枕2通过连通管15与油浸式变压器1相连，使油浸式变压器1油流在强油循环下的动态过程较难传递至油枕2内，从而降低油枕2内变压器油受油浸式变压器1油流涌动的影响，使油枕2内部的油流基本处于稳态，便于观测油枕2内部的油位高度，提高补油注油效率。

优选地，连通管15的直径为60～80mm，以便在对油浸式变压器1进行在线补油的过程中，保证油枕2的进油与储油达到动态平衡，保持基本稳定的状态，从而避免对油浸式变压器1内部变压器油循环造成较大影响。

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于过滤变压器油的滤油系统16，滤油系统16设置于输油管5上。

优选地，滤油系统16包括用于加热变压器油的加热装置和用于对加热后的变压器油进行过滤的滤油机。注油工作时，通过滤油系统16对注入油浸式变压器1内的变压器油进行过滤，避免变压器油中的杂质进入油浸式变压器1内，降低变压器油的绝缘性能，严重时导致油浸式变压器1内部发生电离放电，存在较大的安全隐患。

具体地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，输油管5上还设有第四阀门17，第四阀门17和第三阀门11沿变压器油的流动方向依次布置于输油管5上；核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于将经过滤油系统16过滤的变压器油输送至储油罐3的旁通油管18，旁通油管18的一端连接于输油管5于第三阀门11与第四阀门17之间的管道部分，旁通油管18的另一端连接于储油罐3的回油口，且旁通油管18上设有第五阀门19。

滤油工作时，关闭输油管5上的第四阀门17后，打开输油管5上的第一阀门8和旁通油管18上的第五阀门19，就可以在输油管5上的输油泵12的作用下，对储油罐3内储放的变压器油进行自循环过滤，以滤除变压器油中的杂质，提高油浸式变压器1工作时的安全可靠性。在注油补油前将变压器油注入储油罐3内，储油罐3中的变压器油通过输油管5与滤油系统16相连，经输油泵12吸入滤油系统16内加热和过滤处理，两级真空泵维持缓冲罐4内具有较好的真空度，回油管6与储油罐3的回油口连接，形成一个回路对变压器油进行离线循环过滤加热处理。在滤油过程中，通过旁通油管18上的第五阀门19的关闭进行取样监测，确保滤油处理后的油品质量合格

优选地，请参阅图1，作为发明实施例提供的核电站油浸式变压器在线补油系统的一种具体实施方式，回油管6上设有止回阀20，止回阀20位于第二油泵与第二阀门10之间的位置，以通过止回阀20防止回油管6内的变压器油发生倒流涌动，影响注油管9内的油量与流速的稳定性。并且，在调节回油管6上第二阀门10时，避免回油管6内的变压器油发生倒流冲击，造成油流飞溅，影响注油管9内的油量与流速的稳定性。

本发明还提供一种核电站油浸式变压器在线补油方法，该方法包括核电站油浸式变压器在线补油系统，包括如下步骤：

补油管线连接：退出油浸式变压器1的重瓦斯保护，拆除油枕2上的呼吸器后，将注油管9连接于油枕2的底部。选择油枕2底部的排污管为注油点，并通过回油管6上另外设置的旁通注油管9与排污管的管口相连，在自油枕2底部补油注油的过程中，利用油枕2对注入的变压器器油起到缓冲的作用，可稳定地向油浸式变压器1内在线补油，大幅度地降低在线注入补充的变压器油对油浸式变压器1正常运行时内部油流循环的影响。

开泵注油：打开回油管6上的第一阀门8，开启回油管6上的补油泵7，使一部分变压器油通过回油管6回流至储油罐3内，另一部分变压器油通过注油管9注入油枕2中，以使回油管6中的变压器油，通过与该回油管6旁通连接的注油管9分流注油，便于稳定地调控注油管9的注油速率。

注油速率调控：调整回油管6上的第一阀门8的开度限制注油管9内油流的流量与流速，以调节注油管9的注油速率大小，控制注油管9以稳定的注油速率向油枕2内在线注油。

通过调整回油管6上第一阀门8的开度，以控制回油管6中油流回流至储油罐3中的流量与流速，就可以有效平稳地调节注油管9中注油流量与流速，从而达到控制注油管9向油枕2的注油速率大小的目的，操作简单，便于控制，并不会造成注油管9内的油流发生冲击与飞溅的状况，使注油管9以稳定可控的注油速率持续向油枕2内注油，不会将空气带入油浸式变压器1内，从而有效避免油浸式变压器1内部发生放电而引发安全事故的发生。

优选地，核电站油浸式变压器在线补油方法还包括油面高度观测步骤，油面高度观测步骤包含如下步骤：观测油浸式变压器1中的油面高度，油浸式变压器1中的油位达到预定油位高度后，停止向油枕2内注油，完成油浸式变压器1在线补油。

优选地，在注油速率调控步骤中，调整回油管6上的第一阀门8，控制注油管9保持不超过1000L/h的稳定注油速率向油枕2内持续注油，避免引起油枕2内的变压器油发生较大波动，而影响油浸式变压器1的正常运行。

具体地，第一阀门8的开度为75％，以使注油管9保持不超过500L/h的稳定注油速率向油枕2内持续注油，以进一步降低对油枕2内的变压器油产生的波动，保证油浸式变压器1的正常运行，防止注油时造成油枕2内的变压器油较大波动，导致油浸式变压器1内部的油流不能发生正常循环工作而存在安全隐患。

优选地，核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在补油管线连接步骤之前的补油位置选择步骤，补油位置选择步骤包含如下步骤：选择油枕2底部的排污管为注油点，并将注油管9与排污管的管口相连。选择油枕2底部的排污管为注油点，并通过回油管6上另外设置的旁通注油管9与排污管的管口相连，在自油枕2底部补油注油的过程中，利用油枕2对注入的变压器器油起到缓冲的作用，可稳定地向油浸式变压器1内在线补油，大幅度地降低在线注入补充的变压器油对油浸式变压器1正常运行时内部油流循环的影响。

优选地，在注油速率调控步骤中，调整回油管6上的第一阀门8的开度之前，打开排污管上的排污阀使注油管9与油枕2连通后，缓慢开启注油管9上的第二阀门10，以减小注油管9内的油流对油枕2的冲击，并使回油管6中的小部分变压器油通过与该回油管6旁通连接的注油管9向油枕2内分流注油，而回油管6中的大部分变压器油通过回油管6回流至储油罐3，从而减小注油管9内的油流压力，避免注油管9内的油流发生涌动、湍流，便于注油管9内注油速度的控制

优选地，在注油速率调控步骤中，第一阀门8开度的调节控制范围为60％～75％，以使注油管9对回油管6进行旁通分流注油，既减小注油管9内的供油压力，又保证注油管9内具有稳定的油流流量与油流速度，使注油管9以较稳定、较适宜的注油速率向油枕2内注油，控制注油管9保持不超过1000L/h的稳定注油速率向油枕2内持续注油，避免引起油枕2内的变压器油发生较大波动，而影响油浸式变压器11的正常运行。

具体地，第一阀门8的开度为75％，以使注油管9保持不超过500L/h的稳定注油速率向油枕2内持续注油，以进一步降低对油枕2内的变压器油产生的波动，保证油浸式变压器1的正常运行，防止注油时造成油枕2内的变压器油较大波动，导致油浸式变压器11内部的油流不能发生正常循环工作而存在安全隐患。

具体地，油浸式变压器1在线补油方法还包括在开阀注油步骤之前的油量裕度计算分析步骤，油量裕度计算分析步骤包括：

1)油浸式变压器1的容积：油浸式变压器1的最大容油质量为50T，变压器油的密度为0.895kg/L，油浸式变压器1的最大容油容积为V1，则V₁＝M/ρ＝50000/0.895＝55866L；

2)圆柱型油枕2容积：油枕2内径为1300mm，轴向长度为3440mm，油枕2的容积为4564L；

3)分析并定义油浸式变压器1的油位值：根据油浸式变压器1维修手册数据定义油浸式变压器1油位的最大油位值和最小油位值，其中，

油浸式变压器1在油温为90℃时对应最高油位，且最高油位时对应油枕2的油面高度为0.899D，0.899D＝1168mm，对应油枕2的容油容量为4321L；

油浸式变压器1在油温为-20℃时对应最低油位，且最低油位时对应油枕2的油面高度为0.109D，0.109D＝139mm，对应油枕2的容油容量为262L；

4)对油浸式变压器1的实际油面高度进行测量，测得实际油面高度643mm，对应的油枕2容油容量为2252L；变压器绝缘油膨胀系数取0.0007/℃，结合变压器历史运行温度数据，增加15K的温度变量，，则油浸式变压器1的容油体积变化量ΔV＝(55866+2252)×0.0007×15＝610L；

5)按照最低油位对应的的最小油位值139mm为低油位报警的油位控制高度，向油浸式变压器1内增加油面裕度高度200mm对油浸式变压器1实际油量进行控制，即控制油面高度为338mm，控制油面高度为338mm时，对应油枕2的容油油量为932L；

6)油量裕度计算分析步骤还包括补油量计算：按照控制油面高度为338mm时对应油枕2的容油油量932L为补油初始值，最高油位对应的的最大油位值1168mm为高油位上限的油位控制高度，计算实际需要补油量为V₀，则V₀＝4321-932-610＝2779L，考虑补油油量是一个渐变的过程，期间存在时间差，将补油量暂定为2500L。此次补油量为2500L，相对正常工况补油油量较小，若使用由第一阀门8控制的回油管6上直接进行补油，注油速率难以控制，而使用与回油管6旁路连接的注油管9分流注油，注油管9使用直径20mm管线，方便注油速率的控制。

根据计算的补油量2500L，现场有效工作时间6H控制，对注油速度的控制标准为不超过500L/H的速率，油枕2底部排污管的管线直径为60mm，按此速率计算油枕2底部排污管管线进油速率：S0＝(500*10-3/3600)/(3.14×0.032)＝0.05m/s，而瓦斯继电器动作值设定为2.0m/s，经过计算在此注油速率下不会引起瓦斯继电器动作。

第一阀门8在不同开度下注油速率的测试数据表

起始油位(mm)	中止油位(mm)	注油量(L)	注油耗时	注油速率(L/H)	阀门开度(％)
						200	230	100	/	/	/
300	326	100	7＇25＂	809	60
						400	424	100	10＇21＂	578	70
500	523	100	15＇20＂	391	75

补油时使用滤油系统16出油侧旁路注油管9管线进行，以求更稳定地流量控制，对回油管6上的第一阀门8的开度进行调整，针在第一阀门8不同开度下的注油速度进行了测量，经过对第一阀门8不同开度时注油速率的测算，确定控制出第一阀门8的开度为75％左右时(如上表所示)，注油速度最佳，注油的流量更稳定。

优选地，核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在开泵注油步骤之前的抽真空处理步骤，抽真空处理步骤包含如下步骤：关闭输油管5上的回油管6上的第一阀门8、第三阀门11以及排污管上的排污阀，打开注油管9上的第二阀门10，开启与缓冲罐4连通的抽真空装置，通过抽真空装置对缓冲罐4和注油管9进行抽真空处理。

具体地，在抽真空处理步骤中，抽真空装置的抽真空时间控制为2～3分钟，以达到较佳的抽真空效果。

优选地，抽真空处理步骤与开泵注油步骤之间还包括注油管9充油步骤，注油管9充油步骤包含如下步骤：关闭注油管9上的第二阀门10，打开排污管上的排污阀后，再缓慢打开注油管9上的第二阀门10，利用注油管9内的真空负压作用将油枕2内的变压器油吸入注油管9中，直至注油管9中充满变压器油后，关闭注油管9上的第二阀门10，以避免注油管9内部空间容置的空气进入油浸式变压器1，造成变压器器油的绝缘性能降低，严重时导致变压器器本体内发生电离放电现象，从而存在很大的安全隐患。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于：包括用于与所述油浸式变压器连通的油枕、用于储存变压器油的储油罐、用于减小补油管线中变压器油流量不均匀度的缓冲罐、用于将所述储油罐中的变压器油输入所述缓冲罐的输油管和用于将所述缓冲罐中的变压器油输回所述储油罐的回油管，所述输油管的两端分别与所述储油罐的出油口与所述缓冲罐的进油口相连，所述回油管的两端分别与所述储油罐的回油口与所述缓冲罐的出油口相连，所述回油管上沿所述变压器油的流动方向依次设有补油泵和第一阀门，且所述回油管于所述补油泵与所述第一阀门之间的管道部分旁通连接有用于将变压器油输送至所述油枕内的注油管，所述注油管远离所述回油管的一端与所述油枕相连。

2.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述注油管上设有第二阀门，所述输油管上沿所述变压器油的流动方向依次设有第三阀门和输油泵。

3.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述注油管远离所述回油管的一端具有用于与所述油枕相连的连接头，所述连接头与所述油枕的底部排污管连接。

4.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述注油管的内径为20mm～30mm，所述注油管的长度为15m～20m。

5.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于抽真空的抽真空装置，所述抽真空装置与所述缓冲罐连通。

6.如权利要求5所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述抽真空装置包括与所述缓冲罐连通的第一真空泵和与所述第一真空泵相连的第二真空泵。

7.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于连通所述油浸式变压器与所述油枕的连通管。

8.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于过滤变压器油的滤油系统，所述滤油系统设置于所述输油管上。

9.如权利要求8所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述滤油系统包括用于加热所述变压器油的加热装置和用于对加热后的变压器油进行过滤的滤油机。

10.如权利要求8所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述输油管上还设有第四阀门，所述第四阀门和所述第三阀门沿所述变压器油的流动方向依次布置于所述输油管上；所述核电站油浸式变压器在线补油系统还包括用于将经过所述滤油系统过滤的变压器油输送至所述储油罐的旁通油管，所述旁通油管的一端连接于所述输油管于所述第三阀门与所述第四阀门之间的管道部分，所述旁通油管的另一端连接于所述储油罐的回油口，且所述旁通油管上设有第五阀门。

11.如权利要求1所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，其特征在于，所述回油管上设有止回阀，所述止回阀位于所述第二油泵与所述第二阀门之间的位置。

12.一种核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油方法包括如权利要求1至11任一项所述的核电站油浸式变压器在线补油系统，包含如下步骤：

补油管线连接：退出所述油浸式变压器的重瓦斯保护，拆除所述油枕上的呼吸器后，将所述注油管连接于所述油枕的底部；

开泵注油：打开所述回油管上的所述第一阀门，开启所述回油管上的所述补油泵，使一部分变压器油通过所述回油管回流至所述储油罐内，另一部分变压器油通过所述注油管注入所述油枕中；

注油速率调控：调整所述回油管上的所述第一阀门的开度限制所述注油管内油流的流量与流速，以调节所述注油管的注油速率大小，控制所述注油管以稳定的注油速率向所述油枕内在线注油。

13.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括油面高度观测步骤，所述油面高度观测步骤包含如下步骤：观测所述油浸式变压器中的油面高度，所述油浸式变压器中的油位达到预定油位高度后，停止向所述油枕内注油，完成油浸式变压器在线补油。

14.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，在所述注油速率调控步骤中，调整所述回油管上的所述第一阀门，控制所述注油管保持不超过1000L/h的稳定注油速率向所述油枕内持续注油。

15.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在所述补油管线连接步骤之前的补油位置选择步骤，所述补油位置选择步骤包含如下步骤：选择所述油枕底部的排污管为注油点，并将所述注油管与所述排污管的管口相连。

16.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，在所述注油速率调控步骤中，调整所述回油管上的所述第一阀门的开度之前，打开所述排污管上的排污阀使所述注油管与所述油枕连通后，缓慢开启所述注油管上的第二阀门，以减小所述注油管内的油流对所述油枕的冲击。

17.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，在所述注油速率调控步骤中，所述第一阀门开度的调节控制范围为60％～75％。

18.如权利要求12所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，所述核电站油浸式变压器在线补油方法还包括在所述开泵注油步骤之前的抽真空处理步骤，所述抽真空处理步骤包含如下步骤：关闭所述输油管上的所述回油管上的第一阀门、第三阀门以及所述排污管上的排污阀，打开所述注油管上的第二阀门，开启与所述缓冲罐连通的抽真空装置，通过所述抽真空装置对所述缓冲罐和所述注油管进行抽真空处理。

19.如权利要求18所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，在所述抽真空处理步骤中，所述抽真空装置的抽真空时间控制为2～3分钟。

20.如权利要求18所述的核电站油浸式变压器在线补油方法，其特征在于，所述抽真空处理步骤与所述开泵注油步骤之间还包括注油管充油步骤，所述注油管充油步骤包含如下步骤：关闭所述注油管上的第二阀门，打开所述排污管上的排污阀后，再缓慢打开所述注油管上的第二阀门，利用所述注油管内的真空负压作用将所述油枕内的变压器油吸入所述注油管中，直至所述注油管中充满变压器油后，关闭所述注油管上的第二阀门。