CN111667983A - 一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法 - Google Patents

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陆启宇
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Abstract

本发明涉及一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，其中系统包括变压器箱体、变压器油、放油阀、放油阀与法兰盖板专用密封圈、油阀内置式传感器、第一紧固螺栓，所述的放油阀安装在变压器箱体上，所述的油阀内置式传感器通过放油阀与法兰盖板专用密封圈和第一紧固螺栓与放油阀密封对接安装，所述的系统还包括带阀门的抽气专用对接装置、抽气连接管道、真空泵，所述的带阀门的抽气专用对接装置一端与油阀内置式传感器的专用抽气孔对接，另一端通过抽气连接管道与真空泵连接。与现有技术相比，本发明具有简单、实用、方便调试安装、能够克服现行缺陷等优点。

Description

一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法
技术领域
本发明涉及变压器用传感器的安装技术，尤其是涉及一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法。
背景技术
目前110kV及以上等级的大型电力变压器内置式特高频传感器的现行安装方式有如图1所示的三种方式：1)预置内置式，在变压器箱壁上或顶部盖板上按照传感器的尺寸开孔，传感器安装后直接与变压器油接触耦合局部放电产生的电磁波信号，该方式传感器需在出厂时进行安装，或者大修时变压器油释放完毕后进行现场安装；2)介质窗口外置式，在变压器箱壁上或顶部盖板上按照传感器的尺寸开孔，但利用外部用绝缘挡板的密封结构将该开孔进行遮挡和密封确保变压器油不会泄漏、但又不会阻止电磁波信号的传播；3)放油阀侵入式，即利用变压器放油阀作为安装通道，将传感器伸入变压器箱体内部，与变压器油直接接触后耦合局部放电产生的电磁波信号，该方式可以在变电站现场带电状态或停电状态下进行安装，是目前变压器特高频传感器最常用的安装方式。
目前，油阀安装经验总结表明：现行的传感器设计和安装方法具有缺陷，很容易将可拆除法兰盖板与油阀阀门形成空间中的空气进入变压器内部，离线安装时空气进入油中产生的大量气泡使变压器感应耐压试验局部放电值超标，带电安装时则会引发轻瓦斯动作报警，之后油中产生的大量气泡会引发绝缘击穿引发重瓦斯动作、变压器跳闸退出导致电网重大故障。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，包括变压器箱体、变压器油、放油阀、放油阀与法兰盖板专用密封圈、油阀内置式传感器、第一紧固螺栓，所述的放油阀安装在变压器箱体上，所述的油阀内置式传感器通过放油阀与法兰盖板专用密封圈和第一紧固螺栓与放油阀密封对接安装，所述的系统还包括带阀门的抽气专用对接装置、抽气连接管道、真空泵，所述的带阀门的抽气专用对接装置一端与油阀内置式传感器的专用抽气孔对接，另一端通过抽气连接管道与真空泵连接。
优选地，所述的系统还包括设在抽气连接管道上的压力表。
优选地，所述的系统还包括分别与压力表和真空泵连接的电源。
优选地，所述的放油阀包括专用阀门、可拆卸盖板、与变压器箱体固定连接的本体，所述的可拆卸盖板分别与放油阀与法兰盖板专用密封圈和第一紧固螺栓连接，用于实现放油阀的密封状态。
优选地，所述的油阀内置式传感器包括法兰盘、传感器探头，所述的法兰盘与传感器探头紧固连接。
优选地，所述的法兰盘上设有法兰盘专用抽气孔。
优选地，所述的油阀内置式传感器还包括传感器探头固定压板和第二紧固螺栓，所述的法兰盘设有螺纹孔，所述的传感器探头固定压板设有螺纹通孔，所述的第二紧固螺栓通过传感器探头固定压板上的螺纹通孔和法兰盘上的螺纹孔实现法兰盘与传感器探头的紧固联接。
优选地，所述的传感器探头与法兰盘接触处设有法兰处密封圈。
优选地，所述的传感器探头固定压板与传感器探头之间采用螺纹紧固联接。
一种用于所述的变压器油阀内置式传感器安装用系统的安装方法，包括以下步骤：
步骤1，拆除变压器油阀的可拆卸法兰盖板，清除可能存在的异物或水渍；
步骤2，更换新的放油阀与法兰盖板专用密封圈，油阀内置式传感器的法兰盘与放油阀本体进行螺栓密封紧固联接；
步骤3，带阀门的抽气专用对接装置与油阀内置式传感器的法兰盘对接安装，抽气连接管道依次与压力表、真空泵联接；
步骤4，打开电源，抽真空至压力表示数小于100Pa，缓慢打开油阀阀门至压力表示数压有变化，停止扳动油阀阀门，等待真空泵连接管见油后，关闭抽气专用对接装置的油阀，此时内部空间气体已抽除干净，关闭真空泵；
步骤5，完全打开变压器放油阀，将传感器探头推入变压器箱体内，利用紧固螺栓通过传感器探头固定压板实现法兰板与传感器探头的紧固联接；
步骤6，拆除带阀门的抽气专用对接装置，安装专用油塞密封法兰盘排气孔，传感器安装完毕。
与现有技术相比，本发明通过在油阀内置式传感器法兰盘上设计专用抽气孔，拆除变压器油阀盖板、实现传感器与油阀对接密封安装后，利用真空泵抽气至临近真空状态(小于100Pa)，并基于设计的安装操作流程，实现“无空气进入变压器油箱内”工况下的油阀内置式传感器的可靠安装。因此本发明具有简单、实用、方便调试安装、能够克服现行缺陷等优点。
附图说明
图1为变压器内置式特高频传感器的现行安装方式示意图；
图2为本发明一较佳实施例的系统模块示意图；
图3为本发明一较佳实施例的放油阀模块示意图；
图4为本发明一较佳实施例的油阀内置式传感器模块示意图；
图5为本发明一较佳实施例的安装操作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明力图从实际应用出发，客服现有内置式油阀特高频传感器设计和安装缺点，提出一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，在安装时避免法兰盖板与油阀阀门形成空间中的空气进入变压器内部，从而确保传感器安装工作的可推广性、操作性和实用性。本发明主要通过在油阀内置式传感器法兰盘上设计专用抽气孔，拆除变压器油阀盖板、实现传感器与油阀对接密封安装后，利用真空泵抽气至临近真空状态(小于100Pa)，并基于设计的安装操作流程，实现“无空气进入变压器油箱内”工况下的油阀内置式传感器的可靠安装。其具有简单、实用、方便调试安装、能够克服现行缺陷等优点。
如图2所示，该变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法至少包括：变压器箱体1、变压器油2、放油阀3、放油阀与法兰盖板专用密封圈4、油阀内置式传感器5、第一紧固螺栓6、带阀门的抽气专用对接装置7、抽气连接管道8、压力表9、真空泵10、电源11。模块之间联接关系：固定安装在变压器箱体1上的放油阀3，实现变压器油2的排放；油阀内置式传感器5利用放油阀与法兰盖板专用密封圈4和第一紧固螺栓6实现与放油阀3的密封对接固定安装；带阀门的抽气专用对接装置7与油阀内置式传感器5中法兰盘的专用抽气孔对接，并利用抽气连接管道8和压力表9以及真空泵10联通；电源11为压力表9和真空泵10提供工作电源。
如图3所示，放油阀3主要有专用阀门31、可拆卸盖板32、与变压器箱体1固定连接的本体33。模块之间联接关系：专用阀门31打开可实现变压器箱体1中变压器油2的排放；可拆卸法兰盖板32通过放油阀与法兰盖板专用密封圈4与第一紧固螺栓6实现放油阀3的密封状态，但专用阀门31与可拆卸法兰盖板32之间形成的空间在安装时会有空气存在。
如图4所示，油阀内置式传感器5主要有法兰盘专用抽气孔51、法兰盘52、法兰盘上的螺纹孔53、密封圈54、法兰盘上的螺栓孔55、传感器探头56、传感器探头固定压板57、螺纹通孔58、第二紧固螺栓59。模块之间联接关系：传感器探头56与法兰盘52通过3个连续排列的密封圈54实现滑动式密封；现场安装后见图2，第二紧固螺栓59通过传感器探头固定压板57上的螺纹通孔58和法兰盘52上的螺纹孔53实现法兰盘52与传感器探头56的紧固联接；传感器探头56上的固定压板57与传感器探头56为螺纹紧固联接。
本发明提供了一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，即通过在油阀内置式传感器法兰盘上设计专用抽气孔，拆除变压器油阀盖板、实现传感器与油阀对接密封安装后，利用真空泵抽气至临近真空状态(小于100Pa)，并基于设计的安装操作流程，实现“无空气进入变压器油箱内”工况下的油阀内置式传感器的可靠安装。
本发明提供了一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，可以实现“无空气进入变压器油箱内”工况下的油阀内置式传感器的可靠安装。
本发明提供了一种比传统内置式油阀传感器更加有效的设计方案，其带有专用抽气孔，方便对接抽气，传感器探头与法兰盘通过多层密封圈实现滑动式密封，实现法兰盘固定安装后传感器探头可以推入变压器箱体内的操作功能。
如图5所示，一种变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，包括以下步骤：
步骤1，拆除变压器油阀可拆卸法兰盖板，清除可能存在的异物或水渍等；
步骤2，更换新的放油阀与法兰盖板专用密封圈，油阀内置式传感器的法兰盘与放油阀本体进行螺栓密封紧固联接；
步骤3，带阀门的抽气专用对接装置与油阀内置式传感器的法兰盘对接安装，抽气连接管道与压力表、真空泵联接；
步骤4，打开电源，抽真空至压力表示数小于100Pa，缓慢打开油阀阀门至压力表示数压略有变化，停止扳动油阀阀门，等待真空泵连接管见油后，关闭抽气专用对接装置的油阀，此时内部空间气体已抽除干净，关闭真空泵；
步骤5，完全打开变压器放油阀，将传感器探头推入变压器箱体内，利用紧固螺栓通过传感器探头固定压板实现法兰板与传感器探头的紧固联接；
步骤6，拆除带阀门的抽气专用对接装置，安装专用油塞密封法兰盘排气孔，传感器安装完毕。
变压器油阀内置式传感器安装用系统及方法，其中，涉及的材料和尺寸参数分别如下定义：
变压器及油阀主要参数
500kV单相变压器；放油阀为变压器专用闸阀，规格型号：Z45H-10C DN80,保定市太行阀门制造有限公司生产。
内置式传感器主要参数
为特高频、超声波一体化复合传感器，探头总长300mm、直径Ф30mm、绝缘部分长100mm，DN80法兰盘外径Ф180mm。
压力表和真空泵主要参数
真空泵：N系列FY-1H-N，额定电压220V/50Hz，抽气速率3.6m3/h，极限压力2Pa，进气口连接螺纹1/4”；
压力表：DZA1电阻真空计，数字显示单位(Torr、Pa、mbar)，真空度测量范围：1.0E5-5.0E-2Pa。
本发明就1)油阀传感器和2)变压器定义，1个环节做以下说明：
1)油阀传感器
本发明涉及的油阀传感器，一般指变压器油阀内置式特高频传感器，也可以是基于油阀的特高频、超声波或光脉冲等采用光纤传感检测技术的一体化复合传感器。
2)变压器
110kV及以上电压等级电力变压器，也可以是±330kV及以上电压等级换流变压器，或是其他形式有放油阀的特种变压器。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，包括变压器箱体(1)、变压器油(2)、放油阀(3)、放油阀与法兰盖板专用密封圈(4)、油阀内置式传感器(5)、第一紧固螺栓(6)，所述的放油阀(3)安装在变压器箱体(1)上，所述的油阀内置式传感器(5)通过放油阀与法兰盖板专用密封圈(4)和第一紧固螺栓(6)与放油阀(3)密封对接安装，其特征在于，所述的系统还包括带阀门的抽气专用对接装置(7)、抽气连接管道(8)、真空泵(10)，所述的带阀门的抽气专用对接装置(7)一端与油阀内置式传感器(5)的专用抽气孔对接，另一端通过抽气连接管道(8)与真空泵(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的系统还包括设在抽气连接管道(8)上的压力表(9)。
3.根据权利要求2所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的系统还包括分别与压力表(9)和真空泵(10)连接的电源(11)。
4.根据权利要求1所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的放油阀(3)包括专用阀门(31)、可拆卸盖板(32)、与变压器箱体固定连接的本体(33)，所述的可拆卸盖板(32)分别与放油阀与法兰盖板专用密封圈(4)和第一紧固螺栓(6)连接，用于实现放油阀(3)的密封状态。
5.根据权利要求1所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的油阀内置式传感器(5)包括法兰盘(52)、传感器探头(56)，所述的法兰盘(52)与传感器探头(56)紧固连接。
6.根据权利要求5所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的法兰盘(52)上设有法兰盘专用抽气孔(51)。
7.根据权利要求5所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的油阀内置式传感器(5)还包括传感器探头固定压板(57)和第二紧固螺栓(59)，所述的法兰盘(52)设有螺纹孔(53)，所述的传感器探头固定压板(57)设有螺纹通孔(58)，所述的第二紧固螺栓(59)通过传感器探头固定压板(57)上的螺纹通孔(58)和法兰盘(52)上的螺纹孔(53)实现法兰盘(52)与传感器探头(56)的紧固联接。
8.根据权利要求5所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的传感器探头(56)与法兰盘(52)接触处设有法兰处密封圈(54)。
9.根据权利要求7所述的一种变压器油阀内置式传感器安装用系统，其特征在于，所述的传感器探头固定压板(57)与传感器探头(56)之间采用螺纹紧固联接。
10.一种用于权利要求1所述的变压器油阀内置式传感器安装用系统的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，拆除变压器油阀的可拆卸法兰盖板，清除可能存在的异物或水渍；
步骤2，更换新的放油阀与法兰盖板专用密封圈，油阀内置式传感器的法兰盘与放油阀本体进行螺栓密封紧固联接；
步骤3，带阀门的抽气专用对接装置与油阀内置式传感器的法兰盘对接安装，抽气连接管道依次与压力表、真空泵联接；
步骤4，打开电源，抽真空至压力表示数小于100Pa，缓慢打开油阀阀门至压力表示数压有变化，停止扳动油阀阀门，等待真空泵连接管见油后，关闭抽气专用对接装置的油阀，此时内部空间气体已抽除干净，关闭真空泵；
步骤5，完全打开变压器放油阀，将传感器探头推入变压器箱体内，利用紧固螺栓通过传感器探头固定压板实现法兰板与传感器探头的紧固联接；
步骤6，拆除带阀门的抽气专用对接装置，安装专用油塞密封法兰盘排气孔，传感器安装完毕。
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