CN111085034A - 一种变压器绝缘油高效在线滤油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器绝缘油高效在线滤油方法，所述方法在加载和\或无载的环境下对变压器进行过滤处理；所述的方法具有外部循环系统和内部处理净化系统；外部循环系统包括：管路、阀门、加热器、换热器；所述的内部处理净化系统包括：排油泵、初滤器、吸附柱、精滤器、真空泵、真空缸、真空表、水泵、储水器和排气嘴；其还包括自动控制系统，所述的自动控制保护系统由控制单元、进口温度传感器、出口温度传感器、流量传感器组成，所述的控制单元接收进口温度传感器、出口温度传感器和流量传感器的信号，并根据信号分别对所述的阀门、加热器、散热器进行控制。通过该在线滤油方法，能够充分提高滤油效率，保障滤油效果。

Description

一种变压器绝缘油高效在线滤油方法

技术领域

本发明涉及变压器过滤除杂领域，具体涉及一种变压器绝缘油高效在线滤油方法。

背景技术

电力系统在运行过程中，由于负荷的波动和无功功率的变化，用户侧的电压偏移（实际电压与额定电压之差）是不可避免的，必须采取有效措施稳定电网的电压。目前，采用变压器有载分接开关调压是目前电力系统广泛使用的一种方式，变压器是电力系统电能输送过程中的关键设备之一，其性能及运行状况优良程度将直接关系到整个电网是否能够安全运行，对于大型变压器而言，变压器油是构成变压器主绝缘的材料之一，其在变压器中起到绝缘、冷却、灭弧、信息传递的作用，堪称变压器的“血液”，变压器有载分接开关频繁切换动作，使绝缘油的油质下降，油质下降又导致开关绝缘件绝缘性能下降，有载分接开关油室游离碳和重金属微粒越聚越多，这将严重影响分接开关的整体绝缘水平，随着悬浮在油中的碳粒和微水含量的增加，油的绝缘强度将大大降低，且在变压器在长期运行中，由于水分污染，气体污染，颗粒污染，微生物污染等原因，会出现劣化，劣化后的绝缘油直接影响到设备的运行安全和设备的使用寿命，因此需要对污染的变压器油进行净化。

现有的变压器，由于变压器因其用油量较多，常规滤油工程量大，且效率较低，效果还不明显，本发明提出一种高效在线滤油方法，达到滤油100~130L/min，且微量水分、击穿电压、溶剂溶解气体含量、介质损耗因数等接近新油指标，同时无需停电滤油，不影响系统运行的稳定性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种变压器绝缘油高效在线滤油方法，具体包括加热装置和散热装置。当进行变压器滤油时，能够充分提高滤油效率，保障滤油效果。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种变压器绝缘油高效在线滤油方法，所述方法在加载和\或无载的环境下对变压器进行过滤处理；所述的方法具有外部循环系统和内部处理净化系统；

所述的外部循环系统包括：管路、阀门、加热器、换热器；

更进一步，管路与阀门用于控制油流的方向和通断，加热器用于调整进油温度，换热器用于调整出油温度。

更进一步，所述加热器是专用于本系统的变压器油加热装置，为了加快滤油速度和提高滤油质量，在滤油管回路中的板框滤油机的前面串接加热器（带有测温装置），将油温提高到60～70℃，对加快油中的水分等过滤特别有效；

所述的内部处理净化系统包括：排油泵、初滤器、吸附柱、精滤器、真空泵、真空缸、真空表、水泵、储水器和排气；

更进一步，所述内部处理净化系统能对脏污绝缘油实现高效净化；

更进一步，所述的初滤器选用一种板框过滤机，配备高效滤纸，滤纸能有效脱除油中老化产物、酸性组分、极性物质、有色劣化产物、吸附油中的微量炭和金属。

更进一步，所述的吸附柱内填充一种微孔硅铝吸附剂，采用离子表面活性剂十六烷基三甲苯溴化铵为模板剂，同时引入稀土元素，通过溶胶凝胶晶化法制备微孔硅铝吸附剂，可以有效吸附气体并除去油中的老化极性物质。

更进一步，所述的精滤器选择5μm的高效滤芯以及1μm的高效滤芯，可以有效过滤油中的杂质颗粒。

此外，所述的在线滤油方法还具有自动控制保护系统；

更进一步，所述的自动控制保护系统由控制器、变频器、温度传感器、流量传感器等组成，可实时监测滤油装置工况、油温和流量，并进行动态优化调整，以保证带电滤油的安全可靠。

更进一步，所述的在线滤油方法所涉及的滤油管道上也可以包裹保温材料，如果施工地点的环境温度较低，例如北方地区，冬季的环境温度低于0℃，低温环境下的热量散失会对大大降低滤油效果，因此采取给变压器增加保温层的保温措施，滤油管道也包裹保温材料，保证变压器内部的热循环，使得变压器内铁心，绕组等内部元器件充分加热。

附图说明

图1为变压器绝缘油高效在线滤油方法的总体结构图；

附图标记：阀门1，加热器2，排油泵3，初滤器4，吸附柱5，精滤器6，真空单元7，滤水单元8，水泵8，储水器10，散热器11，油管12，出口温度传感器13，流量传感器14，排气嘴15，进口温度传感器16。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明提出了一种变压器绝缘油高效在线滤油方法，在线滤油装置分为外部循环系统，内部处理净化系统；

其中，外部油流循环系统由管路12、阀门1、加热器2、换热器11组成，油管12上设置有流量传感器14，流量传感器14将流量信号传递给控制单元。管路12与阀门1用于控制油流的方向和通断，加热器2用于调整进油温度；加热器2内部设置有温度传感器16，用于检测流入内部处理净化系统的变压器油温，并将油温信号发送给控制单元；

换热器11用于调整出油温度，换热器11内部设置有出油口温度传感器16，用于即将检测流入变压器的变压器油的油温，并将油温信号发送给控制单元。

加热器2是专用于本系统的变压器油加热装置，为了加快滤油速度和提高滤油质量，在滤油管回路中的板框滤油机的前面串接加热器（带有测温装置），将油温提高到60～70℃，对加快油中的水分等过滤特别有效。

内部净化处理系统由阀门1，加热器2，排油泵3，初滤器4，吸附柱5，精滤器6，真空单元7，滤水单元8，水泵8，储水器10；真空单元7具有真空缸、真空泵、真空表、排气嘴15构成；

初滤器4选用一种板框过滤机，配备高效滤纸，滤纸能有效脱除油中老化产物、酸性组分、极性物质、有色劣化产物、吸附油中的微量炭和金属。

吸附柱5内填充一种微孔硅铝吸附剂，采用离子表面活性剂十六烷基三甲苯溴化铵为模板剂，同时引入稀土元素，通过溶胶凝胶晶化法制备微孔硅铝吸附剂，可以有效吸附气体并除去油中的老化极性物质。

精滤器6选择5μm的高效滤芯以及1μm的高效滤芯，可以有效过滤油中的杂质颗粒。

自动控制保护系统由控制单元、进口温度传感器16、出口温度传感器13、流量传感器14组成，控制单元可以接收进口温度传感器16、出口温度传感器13、流量传感器14的信号，并根据信号分别对阀门1、加热器2、散热器3进行控制；具体为当流量传感器检测到的流量过大，导致加热器2不能对变压器油进行有效加热或者内部处理净化系统不能够对变压器中的渣滓进行充分过滤时，可以通过阀门1减小油管12中的流量；反之，可以提高油管12中的流量，使得过滤效率达到最佳值。

例如在冬季或者寒冷的天气，当进口温度传感器16检测到进入内部循环的变压器油没有达到待过滤的油温时，可以通过控制单元反馈信号给加热器2，增加加热器2的加热功率；例如在夏季或者高温天气，当进口温度传感器16检测到进入内部循环的变压器油超过待过滤的油温时，可以通过控制单元反馈信号给加热器2，降低加热器2的加热功率。

通过内部处理净化系统过滤后的变压器油，在进入变压器之前，由出口温度传感器13检测油管内的油温，当油温超过变压器正常工作的油温时，可以通过控制单元提高散热器11的功率，增加散热效率，反之，也可以降低散热效率。

通过上述信号的检测-计算-反馈的闭环过程，可实时监测滤油装置工况、油温和流量，并进行动态优化调整，以保证带电滤油的安全可靠。

如果施工地点的环境温度较低，例如北方地区，冬季的环境温度低于0℃，低温环境下的热量散失会对大大降低滤油效果，因此采取给变压器增加保温层的保温措施，滤油管道也包裹保温材料，保证变压器内部的热循环，使得变压器内铁心，绕组等内部元器件充分加热。

实验数据分析（以某台110kV变压器为例）

实施在线滤油后，各项指标均远优于标准要求。

本领域的技术人员容易理解，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 (5)

1.一种变压器绝缘油高效在线滤油方法，其特征在于：所述方法在加载或无载的环境下对变压器油进行过滤处理；所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法具有外部循环系统和内部处理净化系统；所述的外部循环系统包括：管路、阀门、加热器、换热器；所述的内部处理净化系统包括：排油泵、初滤器、吸附柱、精滤器、真空单元、水泵、储水器；所述的真空单元包括真空缸、真空泵、真空表、排气嘴；所述的方法还包括自动控制系统，所述的自动控制保护系统由控制单元、进口温度传感器、出口温度传感器、流量传感器组成；所述的控制单元接收进口温度传感器、出口温度传感器和流量传感器的信号，并根据信号分别依次对所述的阀门、加热器、散热器进行控制；所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法中，当流量传感器检测到的流量过大，通过阀门减小油管中的流量；当流量传感器检测到的流量过小，通过阀门增加油管中的流量，提高过滤效率；当进口温度传感器检测到进入内部循环的变压器油没有达到待过滤的油温时，通过控制单元反馈信号给加热器，增加加热器的加热功率；当进口温度传感器检测到进入内部循环的变压器油超过待过滤的油温时，通过控制单元反馈信号给加热器，降低加热器的加热功率；出口温度传感器检测油管内的油温，当油温超过变压器正常工作的油温时，通过控制单元提高散热器的功率，增加散热效率，当油温低于变压器正常工作的油温时，通过控制单元降低散热器的功率，降低散热效率。

2.如权利要求1所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法，其特征在于，所述的初滤器为板框过滤机，所述的板框过滤机具有滤纸。

3.如权利要求1所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法，其特征在于，所述的吸附柱内填充微孔硅铝吸附剂，所述的微孔硅铝吸附剂采用离子表面活性剂十六烷基三甲苯溴化铵为模板，所述的微孔硅铝吸附剂同时含有稀土元素，所述的微孔硅铝吸附剂通过溶胶凝胶晶化法制备。

4.如权利要求1所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法，其特征在于，所述的精滤器1-5μm的高效滤芯。

5.如权利要求1所述的变压器绝缘油高效在线滤油方法，其特征在于，所述的油管道包裹保温材料。

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