CN112002517B - 一种升高座及变压器 - Google Patents

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    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures

Abstract

本发明公开了一种升高座及变压器,涉及变压器领域,为解决现有的变压器的网侧套管升高座区域故障易发生爆炸起火事故的问题而发明。该升高座,包括座体、锥形筒以及压力释放阀,座体为筒状结构,座体包括顶壁以及设置于顶壁的周缘处的侧壁;锥形筒设置于座体上,且锥形筒的大端筒口与座体的内部连通;压力释放阀的进气端与锥形筒的小端筒口相连接,压力释放阀的出气端与外界大气连通。本发明可用于变压器的升高座的压力释放。

Description

一种升高座及变压器
技术领域
本发明涉及变压器技术领域,尤其涉及一种升高座及变压器。
背景技术
变压器是电网的核心设备,变压器一旦因故障,容易导致变压器的油箱的爆裂和起火,在损坏变压器的同时可引起邻近的变压器或其它电气设备损坏,对变电站造成严重的破坏,影响到电网的安全稳定运行。
套管故障是引起变压器起火的重要原因之一,网侧套管位于变压器的中部,安装时置于阀厅外,该处场强较为集中、绝缘处理难度较大,是故障易发的位置。由于变压器体积大结构复杂,网侧套管一旦发生故障,电弧造成的压力急剧升高并不能迅速传递至变压器本体,而在网侧套管升高座的位置发生急剧升压,将造成变压器本体的压力释放阀未动作导致网侧套管升高座爆炸的事故。
发明内容
本发明实施例提供了一种升高座及变压器,用于解决现有的变压器的网侧套管升高座容易发生爆炸事故的问题。
为达到上述目的,第一方面,本发明实施例提供了一种升高座,包括座体、锥形筒以及压力释放阀,所述座体为筒状结构,所述座体包括顶壁以及设置于所述顶壁周缘处的侧壁;所述锥形筒设置于所述座体上,且所述锥形筒的大端筒口与所述座体的内部连通;所述压力释放阀的进气端与所述锥形筒的小端筒口相连接,所述压力释放阀的出气端与外界大气连通。
第二方面,本发明实施例提供了一种变压器,包括油箱、网侧套管以及网侧套管升高座,所述网侧套管升高座为第一方面中所述的升高座,所述座体的下端固定于所述油箱上;所述座体的顶壁上开设于安装孔,所述网侧套管的下端由所述安装孔伸入至所述座体的内部。
本发明实施例提供的升高座及变压器,由于锥形筒的大端筒口与座体的内部连通,压力释放阀的进气端与锥形筒的小端筒口相连接,也就是压力释放阀与座体之间通过锥形筒连通,这样大大缩短了网侧套管升高座内部压力释放的路径,那么在网侧套管发生短路故障时,压力释放阀就可以及时地将网侧套管升高座的座体内部的压力及时释放出去,从而就可以避免了座体内部的压力过高导致的网侧套管升高座爆炸的事故,进而就可以保证了该换流变压器运行的安全性。同时,由于锥形筒的大端筒口与座体的内部连通,这样座体内的变压器油蒸汽就比较容易进入到锥形筒内,并通过锥形筒进而进入到压力释放阀中,那么在网侧套管发生短路故障时,压力释放阀就可以迅速地将座体内部的变压器油蒸汽释放到外界大气中,从而可以提高压力释放阀的灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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为本发明一些实施例中的换流变压器的立体图;
图2为本发明一些实施例中的网侧套管升高座与网侧套管连接的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本发明一些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。基于本发明所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本发明的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
以下,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。在本发明实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时,可能使用了“连接”及其衍伸的表达。例如,描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义,均包括以下A、B和C的组合:仅A,仅B,仅C,A和B的组合,A和C的组合,B和C的组合,及A、B和C的组合。
“A和/或B”,包括以下三种组合:仅A,仅B,及A和B的组合。
本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言,其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
另外,“基于”的使用意味着开放和包容性,因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。
如本文所使用的那样,“约”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中,为了清楚,放大了层和区域的厚度。因此,可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此,示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状,而是包括因例如制造而引起的形状偏差。因此,附图中所示的区域本质上是示意性的,且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状,并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
变压器网侧套管在运行中容易产生故障,在发生故障时变压器网侧套管产生的电弧造成网侧套管升高座内的变压器油被加热蒸发,导致网侧套管升高座内部的压力急剧升高,但由于变压器的压力释放阀是安装在油箱上,并且压力释放阀与网侧套管升高座之间的油路是非直线通道而且具有一定的距离,网侧套管升高座内的变压器油蒸汽流至油箱上的压力释放阀需要一定的时间,这样导致在故障时网侧套管升高座内部压力无法及时释放,最终导致爆炸,进而引发火灾事故,对电网、设备安全造成了较大影响。
为此,本发明实施例提供了一种升高座及变压器,通过在升高座上安装压力释放阀,以及时释放在故障时升高座的内部压力,从而提高换流变压器运行的安全性。
本发明实施例中的变压器,可以是换流变压器,也可以是其它具有套管升高座的变压器,在此不做具体限定。
下面以换流变压器为例来说明本发明的原理,其它类型的变压器具体可参照换流变压器实施例中压力释放阀的安装位置来设置。
如图1所示,图中所示为本发明一些实施例中的换流变压器的立体图。该换流变压器包括油箱100、两个阀侧套管升高座210、两个阀侧套管220、网侧套管升高座300以及网侧套管400。
油箱100的外形大致呈长方体,内部用于充变压器油。油箱100包括油箱顶壁110、油箱底壁120以及连接于油箱顶壁110和油箱底壁120之间的多个油箱侧壁130。
两个阀侧套管升高座210均为圆筒状结构,两个阀侧套管升高座210的一端均固定于油箱100的同一个油箱侧壁130上,两个阀侧套管220一一对应安装于两个阀侧套管升高座210上。
当然,上述油箱100的外形除了为长方体之外,也可以为柱体,比如圆柱体等,在此不做具体限定;两个阀侧套管升高座210除了为圆筒状结构之外,也可以为方形筒结构,具体可根据实际情况而定。
如图2所示,图中所示为本发明一些实施例中的网侧套管升高座300与网侧套管400连接的示意图。该网侧套管升高座300包括座体310、锥形筒380以及压力释放阀320;
座体310为筒状结构,座体310的内部用于充变压器油。其中,座体310可以为圆筒结构,也可以为方形筒结构,在此不做具体限定。
座体310包括顶壁311以及设置于顶壁311的周缘处的侧壁312,座体310的顶壁311上开设有安装孔3111,网侧套管400的下端由安装孔3111伸入至座体310的内部。
如图1和图2所示,座体310的下端(也就是座体310远离顶壁311的一端)固定于油箱100上,且座体310下端的开口316与油箱100的内部连通。
其中,座体310的下端可以通过下法兰330与油箱100固定连接。座体310的下端可以固定于油箱顶壁110上,也可以固定于油箱侧壁130上,在此不做具体限定。
如图2所示,座体310内的顶部还设有电流互感器340,网侧套管400穿过电流互感器340设置;座体310内的底部还设有均压球350和均压管360,网侧套管400的下端所连接的连接导线500穿过均压球350和均压管360设置。
如图2所示,锥形筒380设置于座体310上,且锥形筒380的大端筒口与座体310的内部连通。
具体地,座体310上开设有连接通孔370,锥形筒380的大端筒口与连接通孔370的边缘相连接,以实现锥形筒380的大端筒口与座体310的内部的连通。
压力释放阀320的进气端与锥形筒380的小端筒口相连接,压力释放阀320的出气端与外界大气连通。通过上述设置,也就是压力释放阀与座体之间通过锥形筒连通,这样大大缩短了网侧套管升高座300内部压力释放的路径,那么在网侧套管400发生短路故障时,压力释放阀320就可以及时地将网侧套管升高座300的座体310内部的压力及时释放出去,从而就可以避免了座体310内部的压力过高导致的网侧套管升高座300爆炸的事故,进而就可以保证了该换流变压器运行的安全性。同时,由于锥形筒380的大端筒口与座体310的内部连通,这样座体310内的变压器油蒸汽就比较容易进入到锥形筒380内,并通过锥形筒380进而进入到压力释放阀320中,那么在网侧套管400发生短路故障时,压力释放阀320就可以迅速地将座体310内部的变压器油蒸汽释放到外界大气中,从而可以提高压力释放阀320的灵敏度。
如图2所示,锥形筒380的锥角θ不宜过大,也不宜过小,如果θ过大,在锥形筒380的小端筒口的直径一定时,锥形筒380的大端筒口的直径就会很大,那么座体310上的连接通孔370的直径就会很大,这样对座体310的强度会造成一定的影响;如果θ过小,那么锥形筒380的大端筒口的直径相对较小,使得锥形筒380的进气端的面积相对较小,在网侧套管400发生短路故障时,增加了变压器油蒸汽进入锥形筒380内的难度,从而降低了压力释放阀320的灵敏度。经研究发现,当θ满足45°≤θ≤75°时,这样既不会对座体310的强度造成较大影响,也不会降低压力释放阀320的灵敏度。
锥形筒380在座体310上的设置位置不唯一,在一些实施例中,锥形筒380可以设置于座体310的顶壁311上。在另一些实施例中,如图2所示,锥形筒380也可以设置于座体310的侧壁312上。相较于设置在座体310的顶壁311上,将锥形筒380设置于座体310的侧壁312上,这样就可以避免锥形筒380、压力释放阀320与网侧套管400相干涉,网侧套管升高座300就无需大幅度调整设计尺寸来避免锥形筒380、压力释放阀320与网侧套管400之间出现干涉(将锥形筒380设置在座体310的顶壁311时,由于网侧套管400外侧的顶壁311较狭小,要使锥形筒380、压力释放阀320与网侧套管400之间不发生干涉,座体310的直径需要增大,但这样增加了设计成本),不但方便了压力释放阀320的安装,而且还降低了网侧套管升高座300的改进设计的成本。
在一些实施例中,为了提高该网侧套管升高座300在网侧套管400发生短路故障时的安全性,如图2所示,压力释放阀320到侧壁312的顶端的距离d1小于压力释放阀320到侧壁312的底端的距离d2。其中,d1具体为压力释放阀320的进气口的中心轴线(锥形筒380的中心轴线)到侧壁312的顶端的距离;d2压力释放阀320的进气口的中心轴线(锥形筒380的中心轴线)到侧壁312的底端的距离。通过这样设置可以使压力释放阀320远离网侧套管400在短路故障时的电弧通道(也就是网侧套管400下端处),从而就可以避免压力释放阀320在动作时座体310内部的高温变压油蒸汽与外界的空气接触起火以将事故扩大化,进而提高了该网侧套管升高座300在网侧套管400发生短路故障时的安全性。
在一些实施例中,为了便于座体310内部的部件之间的安装,如图2所示,座体310的侧壁312上还设有手孔390。通过在侧壁312上设置手孔390,人的手或工具就可以由手孔390伸入到座体310的内部以方便安装座体310内部的部件,比如网侧套管400的下端与均压球350之间的安装等。
其中,如图2所示,手孔390包括设置于侧壁312上的短筒391、以及可拆卸盖设于短筒391上的手孔盖392,在使用时,可以将手孔盖392从短筒391上拆离,这样人的手或工具就可以由短筒391伸入到座体310的内部以方便安装座体310内部的部件。
在本发明实施例提供的换流变压器中,压力释放阀320除了可以安装在网侧套管升高座300上,也可以安装在阀侧套管升高座210上,以进一步提高该换流变压器的运行的安全性。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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,想到变化或替换,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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种升高座,其特征在于,包括:
座体,所述座体为筒状结构,所述座体包括顶壁以及设置于所述顶壁的周缘处的侧壁;
锥形筒,所述锥形筒设置于所述座体上,且所述锥形筒的大端筒口与所述座体的内部连通;
压力释放阀,所述压力释放阀的进气端与所述锥形筒的小端筒口相连接,所述压力释放阀的出气端与外界大气连通。
2.根据权利要求1所述的升高座,其特征在于,所述锥形筒设置于所述侧壁上。
3.根据权利要求1所述的升高座,其特征在于,所述锥形筒的锥角θ满足:45°≤θ≤75°。
4.根据权利要求2或3所述的升高座,其特征在于,所述压力释放阀到所述侧壁的顶端的距离d1小于所述压力释放阀到所述侧壁的底端的距离d2
5.根据权利要求1~3中任一项所述的升高座,其特征在于,所述座体还包括设置于所述侧壁上的手孔。
6.一种变压器,其特征在于,包括油箱、网侧套管以及网侧套管升高座;
所述网侧套管升高座为权利要求1~5中任一项所述的升高座,所述座体的下端固定于所述油箱上,所述座体的顶壁上开设有安装孔,所述网侧套管的下端由所述安装孔伸入至所述座体的内部。
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