CN111710504A - 一种油浸式电力变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸式电力变压器，包括盛装有绝缘油的油箱，以及设置于所述油箱中的变压器芯体，且所述变压器芯体浸没于所述绝缘油中，所述油箱上设置有分段式杂质分离结构，所述油箱的侧壁上还连通设置有补油结构；其中，所述分段式杂质分离结构包括与所述油箱相连通，且用于对所述绝缘油分层回收的分段回收部，以及与所述分段回收部相连通，且用于收集分离出的杂质的收集部；所述补油结构包括盛装有绝缘油的补油腔，且所述补油腔与所述油箱通过流量控制结构连通，并用于对所述油箱定量补充绝缘油，实现了无需人力操作，且能够随时对绝缘油进行处理，有效提高整个变压器的性能的效果。

Description

一种油浸式电力变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种油浸式电力变压器。

背景技术

变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，根据其冷却介质的不同，其可以分为干式变压器和油浸式变压器，在油浸式变压器中，主要是依靠油箱中的绝缘油作为冷却介质进行冷却。

然而，在绝缘油不断使用的过程中，由于其本身会吸收空气中的水分（变压器油箱不可能达到完全真空），并且，在长期使用过程中，也会因高温环境和长期的电场作用等因素，导致其发生氧化，逐渐形成为其他一些杂质，进而导致其中含有的杂质类型较多，绝缘油含量降低。而这些问题不仅会导致绝缘油冷却性能的降低，更是会导致整体绝缘性的降低，进而导致整个变压器性能的降低。

现有技术中关于此类问题的处理方式往往是更换绝缘油，更好地可能会将更换后的绝缘油进行处理后再利用，例如，在专利号为CN105679504A的专利中就公开了一种油浸式变压器用油水分离装置及方法，本质上仍然是对更换后的绝缘油的处理。然而，不论是更换绝缘油，还是对绝缘油处理后再利用，都是在拆除变压器后进行的进一步操作，不仅会导致需要一定的维护时间，造成停电等影响，且需要消耗大量的人力物力成本；同时，当需要更换绝缘油时，往往都已经是其使用性能已经完全达不到使用标准，也就是说，在前期，其使用性能已经处于非常低的状态，这也会导致电压的不稳定，给用户的使用带来问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油浸式电力变压器，以解决现有技术中对于油浸式电力变压器需要拆卸后更换绝缘油并对其进行处理，不仅耗费人力物力成本，且会导致停电等问题，同时，在更换时绝缘油性能已大大降低，也会给用户的使用带来了使用隐患的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种油浸式电力变压器，包括盛装有绝缘油的油箱，以及设置于所述油箱中的变压器芯体，且所述变压器芯体浸没于所述绝缘油中，所述油箱上设置有分段式杂质分离结构，所述油箱的侧壁上还连通设置有补油结构；其中，

所述分段式杂质分离结构包括与所述油箱相连通，且用于对所述绝缘油分层回收的分段回收部，以及与所述分段回收部相连通，且用于收集分离出的杂质的收集部；

所述补油结构包括盛装有绝缘油的补油腔，且所述补油腔与所述油箱通过流量控制结构连通，并用于对所述油箱定量补充绝缘油；

所述分段回收部包括分离腔，以及连接于所述分离腔上的进油口和多个分段出液口，且所述分段出液口其中一部分与所述油箱相连通，另一部分与所述收集部相连通；其中，

多个所述分段出液口在竖直方向上位于不同的高度；

所述进油口与所述油箱之间通过抽油泵相连通；

所述油浸式电力变压器还包括控制机构，所述收集部中还设置有液位传感器，所述控制机构与所述液位传感器和所述流量控制结构各自电连，且所述控制机构用于定时收集所述液位传感器数据并控制所述流量控制结构开放所述补油腔与所述油箱的通道，以通过所述补油腔向所述油箱中定量补充绝缘油。

作为本发明的一种优选方案，所述分离腔包括自内而外顺次套接且连通设置的内腔体和外腔体，且所述内腔体与所述外腔体之间形成有间隙；

所述进油口与所述外腔体相连通，所述分段出液口与所述内腔体相连通。

作为本发明的一种优选方案，所述内腔体的底面形成有与所述间隙贯通的流通孔，且所述内腔体的内部沿水平方向形成有与所述内腔体的内侧壁之间具有缝隙的挡流盘，所述挡流盘在竖直方向上覆盖所述流通孔，且所述挡流盘与所述流通孔之间形成有空隙。

作为本发明的一种优选方案，所述内腔体中沿轴向可自转地设置有转动轴，且所述挡流盘自所述转动轴的外周面沿水平方向延伸设置；

所述转动轴中位于所述空隙中的部分形成有注流孔，所述转动轴自所述注流孔向内延伸形成有流通腔，且所述流通腔延伸连接有其中一个所述分段出液口，并与所述油箱相连通；

其余的所述分段出液口与所述内腔体的侧壁相连且延伸连通于所述收集部上，且连通所述收集部的所述分段出液口、连通油箱的所述分段出液口和进油口在竖直方向上的高度顺次降低。

作为本发明的一种优选方案，所述转动轴包括自用于带动所述转动轴转动的驱动机构顺次相连的密封转杆段和空心转杆段，且所述密封转杆段与所述空心转杆段之间形成有贯通孔，所述密封转杆段与所述空心转杆段的外部包覆有用于密闭所述贯通孔的可转动设置的密封圈，且所述密封圈与所述油箱之间通过油管相连通。

作为本发明的一种优选方案，所述油箱的内侧壁上还延伸安装有导向架，所述油箱的内侧壁与所述导向架配合形成为流体通道，所述分段式杂质分离结构的出口端的高度高于所述流体通道，且所述流体通道的其中一端与所述分段式杂质分离结构的进口相连通，另一端与所述分段式杂质分离结构的出口相连通。

作为本发明的一种优选方案，所述导向架包括相对设置的竖直板，以及连接两块所述竖直板的横板，且所述竖直板的上端面与所述油箱的上端面之间间隔设置；

所述竖直板与所述横板上还沿所述流体通道延伸形成有多条换流通孔。

作为本发明的一种优选方案，所述竖直板与所述横板中朝向所述油箱内壁的侧面上还沿所述流体通道延伸形成有多条波浪形引流凸条。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

1）与油箱连通设置分段式杂质分离结构，对绝缘油进行分段分离并针对性回收，将大致分离杂质后的绝缘油再直接注入油箱中使用，而基本为杂质的部分则通过收集部收集处理，在不需要拆卸的情况下即可针对性回收处理，并且，整个回收处理过程基本无需人力参与；

2）补油腔和流量控制结构的配合设置，针对性地根据分段式杂质分离结构分离的杂质，适应性补油，在保证绝缘油相对纯净的前提下保证其在油箱中的量，进一步提高其长期使用过程中的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的油浸式电力变压器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的分段式杂质分离结构的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的转动杆的局部结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-油箱；2-分段式杂质分离结构；3-补油结构；4-抽油泵；

11-导向架；12-流体通道；

111-竖直板；112-横板；113-换流通孔；

21-进油口；22-分段出液口；23-内腔体；24-外腔体；25-流通孔；26-挡流盘；27-转动轴；28-注流孔；29-流通腔；

31-补油腔；32-流量控制结构。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，本发明提供了一种油浸式电力变压器，包括盛装有绝缘油的油箱1，以及设置于油箱1中的变压器芯体，且变压器芯体浸没于绝缘油中，油箱1上设置有分段式杂质分离结构2，油箱1的侧壁上还连通设置有补油结构3。

其中，分段式杂质分离结构2包括与油箱1相连通，且用于对绝缘油分层回收的分段回收部，以及与分段回收部相连通，且用于收集分离出的杂质的收集部；

补油结构3包括盛装有绝缘油的补油腔31，且补油腔31与油箱1通过流量控制结构32连通，并用于对油箱1定量补充绝缘油。

本发明从油箱1本身出发，通过连通分段式杂质分离结构2对油箱1中的绝缘油抽提后进行分层回收，针对性地将整个绝缘油中密度大于绝缘油的部分（例如，水等），以及密度小于小于绝缘油的部分（例如，浮渣等）分层后，再针对性地将上述部分各自分开，将分离纯化后的绝缘油重新注入油箱1中，而其他杂质则进入收集部中进行收集或导出处理。进一步地，根据收集部中收集的杂质的量，针对性地通过流量控制结构32控制补油腔31向油箱1中补入绝缘油，不仅有效分离杂质，且绝缘油的量也保持一致，也无需人工进行补充。

当然，需要说明的是，这里的分段式杂质分离结构2和补油结构3可以为间隔一定的时间开启一次，以针对性地根据绝缘油的处理周期进行相应的调整。当然，这里的开启周期可以小于人工操作周期，以保证绝缘油性能的良好。

在本发明的一种优选的实施例中，分段回收部包括分离腔，以及连接于分离腔上的进油口21和多个分段出液口22，且分段出液口22其中一部分与油箱1相连通，另一部分与收集部相连通；其中，

多个分段出液口22在竖直方向上位于不同的高度；

进油口21与油箱1之间通过抽油泵4相连通。

进一步地，分离腔包括自内而外顺次套接且连通设置的内腔体23和外腔体24，且内腔体23与外腔体24之间形成有间隙；

进油口21与外腔体24相连通，分段出液口22与内腔体23相连通。

这样的设置使得通过抽油泵4抽提出的绝缘油能够进入分离腔中，通过分离腔的离心运动将绝缘油针对性地根据各成分的密度不同大致分层为三层，并针对性地通过每个分段出液口22出液，而以纯化后的绝缘油为主的分段出液口22则连通在油箱1上，从而重新回送至油箱1中，实现绝缘油的处理再利用，分离出的杂质则进入收集部进行收集处理。

进一步通过内腔体23和外腔体24的设置，在间隙中可以预留待处理的绝缘油的流通通道，再进入内腔体23中进行离心分离，从而避免未处理的绝缘油直接混入，导致处理效果差的问题。

进一步优选的实施例中，内腔体23的底面形成有与间隙贯通的流通孔25，且内腔体23的内部沿水平方向形成有与内腔体23的内侧壁之间具有缝隙的挡流盘26，挡流盘26在竖直方向上覆盖流通孔25，且挡流盘26与流通孔25之间形成有空隙。

这里通过流通孔25和挡流盘26的进一步设置，能够更好地形成预留空间，并使得本质上还是含量相对最高的处理后的绝缘油能够有效占据空隙，并将重质和轻质的杂质都通过离心位于内腔体23的内侧和外侧，并更好地从对应的分段出液口22中流出。

在本发明的一种优选的实施例中，为了有效实现离心，内腔体23中沿轴向可自转地设置有转动轴27，且挡流盘26自转动轴27的外周面沿水平方向延伸设置；

转动轴27中位于空隙中的部分形成有注流孔28，转动轴27自注流孔28向内延伸形成有流通腔29，且流通腔29延伸连接有其中一个分段出液口22，并与油箱1相连通。

其余的分段出液口22与内腔体23的侧壁相连且延伸连通于收集部上，且连通收集部的分段出液口22、连通油箱1的分段出液口22和进油口21在竖直方向上的高度顺次降低。

在绝缘油自进油口21进入的过程中，随着含量的增加，其进入内腔体23中，并通过转动轴27的自转动，形成离心力，从而绝缘油自动分层，后续进入的绝缘油在此过程中也自动进入对应的层次中，随着绝缘油量的不断增加，对应地，占据各个分段出液口22的分层物各自排出，并对应进入油箱1或是收集部中。

在本发明的一种更为优选的实施例中，转动轴27包括自用于带动转动轴27转动的驱动机构顺次相连的密封转杆段和空心转杆段，且密封转杆段与空心转杆段之间形成有贯通孔，密封转杆段与空心转杆段的外部包覆有用于密闭贯通孔的可转动设置的密封圈，且密封圈与油箱1之间通过油管相连通。这样的设置使得贯通孔直接与对应的分段出液口22相连并连通油箱1，同时，由于密封圈的设置，使得在整个转动轴27转动的过程中，密封圈也相对转动轴27转动，保证了连接处位置的相对固定，避免分段出液口22跟随转动轴27转动造成整个管体的扯拉，造成无法长期使用的问题。当然，这里的密封转杆段和空心转杆段可以通过内部设置的连杆固定连接，同时，密封转杆段和空心转杆段的外表面上分别对应设置环形安装槽，密封圈卡接设置在环形安装槽中，且密封圈上形成有贯通孔以连接分段出液口22。当然，本发明并不局限于此，任意合适的能够在转动轴27整体转动，而分段出液口22不跟随其转动的方式在此均可以使用。

进一步优选的实施例中，为了更好地保证油箱1内部的绝缘油的循环，油箱1的内侧壁上还延伸安装有导向架11，油箱1的内侧壁与导向架11配合形成为流体通道12，分段式杂质分离结构2的出口端的高度高于流体通道12，且流体通道12的其中一端与分段式杂质分离结构2的进口相连通，另一端与分段式杂质分离结构2的出口相连通。

进一步地，导向架11包括相对设置的竖直板111，以及连接两块竖直板111的横板112，且竖直板111的上端面与油箱1的上端面之间形成间隔设置。

竖直板111与横板112上还沿流体通道12延伸形成有多条换流通孔113。

当然，这里的竖直板111和横板112可以与油箱1的内壁配合形成为只有端面开放的通道，当然，二者也可以配合使得侧面形成为开放。

在本发明的一种更为优选的实施例中，竖直板111与横板112中朝向油箱1内壁的侧面上还沿流体通道12延伸形成有多条波浪形引流凸条。

进一步优选的实施例中，油浸式电力变压器还包括控制机构，收集部中还设置有液位传感器，控制机构与液位传感器和流量控制结构32各自电连，且控制机构用于定时收集液位传感器数据并控制流量控制结构32开放补油腔31与油箱1的通道，以通过补油腔31向油箱1中定量补充绝缘油。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种油浸式电力变压器，包括盛装有绝缘油的油箱（1），以及设置于所述油箱（1）中的变压器芯体，且所述变压器芯体浸没于所述绝缘油中，其特征在于，所述油箱（1）上设置有分段式杂质分离结构（2），所述油箱（1）的侧壁上还连通设置有补油结构（3）；

所述分段式杂质分离结构（2）包括与所述油箱（1）相连通，且用于对所述绝缘油分层回收的分段回收部，以及与所述分段回收部相连通，且用于收集分离出的杂质的收集部；

所述补油结构（3）包括盛装有绝缘油的补油腔（31），且所述补油腔（31）与所述油箱（1）通过流量控制结构（32）连通，并用于对所述油箱（1）定量补充绝缘油；

所述分段回收部包括分离腔，以及连接于所述分离腔上的进油口（21）和多个分段出液口（22），且所述分段出液口（22）其中一部分与所述油箱（1）相连通，另一部分与所述收集部相连通；其中，

多个所述分段出液口（22）在竖直方向上位于不同的高度；

所述进油口（21）与所述油箱（1）之间通过抽油泵（4）相连通；

所述油浸式电力变压器还包括控制机构，所述收集部中还设置有液位传感器，所述控制机构与所述液位传感器和所述流量控制结构（32）电连接，且所述控制机构用于定时收集所述液位传感器数据并控制所述流量控制结构（32）开放所述补油腔（31）与所述油箱（1）的通道，以通过所述补油腔（31）向所述油箱（1）中定量补充绝缘油。

2.根据权利要求1所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述分离腔包括自内而外顺次套接且连通设置的内腔体（23）和外腔体（24），且所述内腔体（23）与所述外腔体（24）之间形成有间隙；

所述进油口（21）与所述外腔体（24）相连通，所述分段出液口（22）与所述内腔体（23）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述内腔体（23）的底面形成有与所述间隙贯通的流通孔（25），且所述内腔体（23）的内部沿水平方向形成有与所述内腔体（23）的内侧壁之间具有缝隙的挡流盘（26），所述挡流盘（26）在竖直方向上覆盖所述流通孔（25），且所述挡流盘（26）与所述流通孔（25）之间形成有空隙。

4.根据权利要求3所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述内腔体（23）中沿轴向可自转地设置有转动轴（27），且所述挡流盘（26）自所述转动轴（27）的外周面沿水平方向延伸设置；

所述转动轴（27）中位于所述空隙中的部分形成有注流孔（28），所述转动轴（27）自所述注流孔（28）向内延伸形成有流通腔（29），且所述流通腔（29）延伸连接有其中一个所述分段出液口（22），并与所述油箱（1）相连通；

其余的所述分段出液口（22）与所述内腔体（23）的侧壁相连且延伸连通于所述收集部上，且连通所述收集部的所述分段出液口（22）、连通油箱（1）的所述分段出液口（22）和进油口（21）在竖直方向上的高度顺次降低。

5.根据权利要求4所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述转动轴（27）包括自用于带动所述转动轴（27）转动的驱动机构顺次相连的密封转杆段和空心转杆段，且所述密封转杆段与所述空心转杆段之间形成有贯通孔，所述密封转杆段与所述空心转杆段的外部包覆有用于密闭所述贯通孔的可转动设置的密封圈，且所述密封圈与所述油箱（1）之间通过油管相连通。

6.根据权利要求1所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述油箱（1）的内侧壁上还延伸安装有导向架（11），所述油箱（1）的内侧壁与所述导向架（11）配合形成为流体通道（12），所述分段式杂质分离结构（2）的出口端的高度高于所述流体通道（12），且所述流体通道（12）的其中一端与所述分段式杂质分离结构（2）的进口相连通，另一端与所述分段式杂质分离结构（2）的出口相连通。

7.根据权利要求6所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述导向架（11）包括相对设置的竖直板（111），以及连接两块所述竖直板（111）的横板（112），且所述竖直板（111）的上端面与所述油箱（1）的上端面之间间隔设置；

所述竖直板（111）与所述横板（112）上还沿所述流体通道（12）延伸形成有多条换流通孔（113）。

8.根据权利要求7所述的一种油浸式电力变压器，其特征在于，所述竖直板（111）与所述横板（112）中朝向所述油箱（1）内壁的侧面上还沿所述流体通道（12）延伸形成有多条波浪形引流凸条。

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