CN112117094A - 一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法，该装置包括：油桶，用于接收变压器内的劣化绝缘油；第一管道，其远端连接变压器底部的取样阀；三通接头，其第一接头通过第一电磁阀连接第一管道的近端；第二管道，其远端通过第二电磁阀连接三通接头的第二接头，远端设置于油桶内；以及第三管道，其远端通过第三电磁阀连接三通接头的第三接头，远端设置于油桶内，且第三管道上装设有循环泵。该劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法，可快速实现对劣化绝缘油的修复，全程自动化操作，修复效率高、效果好，大大降低了变压器的本体介损，提高了变压器安全运行的可靠性及其使用寿命。

Description

一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，涉及一种变压器油循环利用方法，尤其涉及一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法。

背景技术

电力部门广泛使用的变压器油，在使用一段时间后，由于变压器油正常老化和灭弧产生微粒炭等原因，使得油中杂质较多，油色混浊而成为劣化废旧变压器油被废弃。劣化绝缘油在一定程度上已成为国家环保有关规定定义的“危险废物”，这类“危险废物”不仅造成了极大的资源浪费和经济损失，而且还会对人的生命安全和生态环境等造成严重的危害。

目前国内外对劣化绝缘油的回收处理一般采用添加钝化剂的方法进行修复，先将劣化绝缘油从变压器底部的油阀放出，然后人工向劣化绝缘油中添加钝化剂并搅拌均匀，对劣化绝缘油件修复，最后再将修复后的绝缘油重新加入变压器中进行循环再利用。然而，现有向劣化绝缘油中添加钝化剂的方法存在修复速度慢、过程繁琐、效率低等问题，且对劣化绝缘油的性能修复存在方法单一、效果差、污染环境等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的上述缺陷，提出一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置和方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，包括：

油桶，用于接收变压器内的劣化绝缘油，并向接收的劣化绝缘油中添加钝化剂进行修复处理；

第一管道，其远端连接变压器底部的取样阀；

三通接头，其第一接头通过第一电磁阀连接所述第一管道的近端；

第二管道，其远端通过第二电磁阀连接所述三通接头的第二接头，远端设置于所述油桶内；以及

第三管道，其远端通过第三电磁阀连接所述三通接头的第三接头，远端设置于所述油桶内，且所述第三管道上装设有循环泵。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，还包括：

液位传感器，其设置于所述油桶内壁，或设置于所述第二管道下端，或设置于所述第三管道下端。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，还包括：

控制器，所述控制器分别与所述取样阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、循环泵和液位传感器电连接。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，所述第二管道的底端位于所述油桶的下部，所述第三管道的底端位于所述油桶的上部。

进一步优选地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，所述第二管道的底端距所述油桶底部2-5cm，所述第三管道的底端距所述油桶底部15-20cm。

进一步优选地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，所述第二管道和所述第三管道的水平间距为所述油桶直径的5/10-9/10。

进一步优选地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，所述循环泵采用双向循环泵。

本发明的第二个方面是提供一种所述装置的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，包括如下步骤：

(1)按预设配方比，向干净的油桶中加入一定量的钝化剂；

(2)打开第一阀门、第二电磁阀和第三电磁阀，连通第一管道和油桶；

(3)打开变压器底部的取样阀，变压器内的劣化绝缘油通过第一管道、三通接头、第二管道和第三管道排放入油桶中；

(4)待油桶内的劣化绝缘油放满后，关闭第一电磁阀，停止放油；

(5)开启循环泵，油桶内的劣化绝缘油和钝化剂在由第三管道、三通接头、第二管道和油桶构成的循环流路中循环10-30min，形成钝化剂混合料；

(6)打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，通过循环泵向变压器内加入钝化剂混合料。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法中，步骤1中，所述钝化剂的添加量为90-110ppm。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法中，步骤中，所述循环泵采用正反向交替运行。

进一步地，在所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法中，还包括：

步骤7，当油桶内钝化剂混合料的液面下降至预设高度时，液位传感器发送液位信息至控制器，由控制器关闭循环泵、第一电磁阀和取样阀，停止补加。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)该补加钝化剂降低介损的装置，可快速实现对劣化绝缘油的修复，全程自动化操作，操作简单，修复效率高、效果好，降低变压器的本体介损，从而提高变压器安全运行的可靠性及其使用寿命；

(2)该补加钝化剂降低介损的装置与变压器底部的取样阀连接，直接进行绝缘油排出和补加，能够维持对变压器内绝缘油的平衡，且该装置的安装拆卸方便，装配时间短，可以实现随时更换，不需要打开变压器油箱，也不需停电操作；

(3)采用由第三管道、三通接头、第二管道和油桶构成的循环流路对劣化绝缘油和钝化剂的混合物进行循环流动，实现钝化剂与劣化绝缘油的自动化混合，提高了劣化绝缘油的修复效果；相比现有的人工搅拌混合方式，更加省时省力，节约了生产成本，提高了工作效率。

(4)该补加钝化剂降低介损的方法及装置，针对劣化绝缘油无钝化剂造成的危害，研究劣化绝缘油钝化剂的补加技术，抑制金属作用、降低介损，这对于实现电力运维安全、经济生产与环境保护等具有重的理论意义、经济意义、环保意义和工程应用价值。

附图说明

图1为本发明一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置的结构原理图；

其中，各附图标记为：

1-取样阀，2-第一管道，3-第一电磁阀，4-三通接头，5-第二电磁阀，6-第二管道，7-第三管道，8-第三电磁阀，9-循环泵，10-油桶，11-液位传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

在一些实施例中，如图1所示，提供一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其主要包括油桶10、第一管道2、三通接头4、第二管道6和第三管道7，由第三管道7、三通接头4、第二管道6和油桶10构成的循环流路对劣化绝缘油和钝化剂的混合物进行循环流动，实现钝化剂与劣化绝缘油的自动化混合，提高了劣化绝缘油的修复效果；相比现有的人工搅拌混合方式，更加省时省力，节约了生产成本，提高了工作效率。

在其中的一个实施例中，如图1所示，油桶10用于接收变压器内的劣化绝缘油，并向接收的劣化绝缘油中添加钝化剂进行修复处理；第一管道2的远端连接变压器底部的取样阀1，用于接收变压器油箱中排出的待修复的劣化绝缘油，或用于将油桶10中修复完成的钝化剂混合料重新补加如变压器油箱中进行循环利用。

在其中的一个实施例中，如图1所示，三通接头4的第一接头通过第一电磁阀3连接所述第一管道2的近端，通过三通接头4实现循环流路与变压器排放、补加流路的灵活切换；第二管道6的远端通过第二电磁阀5连接所述三通接头4的第二接头，远端设置于所述油桶10内；以及第三管道7的远端通过第三电磁阀8连接所述三通接头4的第三接头，远端设置于所述油桶10内，且所述第三管道7上装设有循环泵9，所述循环泵9采用双向循环泵，实现双向流动。

在其中的一个实施例中，如图1所示，在该劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，为避免空气气泡进入变压器油箱内，还包括：液位传感器11，其设置于所述油桶10内壁，或设置于所述第二管道6下端，或设置于所述第三管道7下端，通过液位传感器11实时监测油桶10内的液面高度，从而控制劣化绝缘油的排放量及修复后的钝化剂混合料的补加两，更为重要的是避免将空气气泡带入变压器油箱内，以避免意外事故的发生。具体地，所述液位传感器11为液位开关，其作为一个特别的预防措施安装在油桶10内的第二管道6下端。

在其中的一个实施例中，如图1所示，在该劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置上，还包括：控制器，所述控制器作为该装置的控制单元，分别与所述取样阀1、第一电磁阀3、第二电磁阀5、第三电磁阀8、循环泵9和液位传感器11电连接，实现自动化控制。

在其中的一个实施例中，如图1所示，为提高劣化绝缘油与钝化剂的混合效果，所述第二管道6的底端位于所述油桶10的下部，所述第三管道7的底端位于所述油桶10的上部，即第二管道6的底端和第三管道7的底端呈上下交错布置，使得在循环泵9运行过程中油桶10内上部与下部的劣化绝缘油充分混合。具体地，所述第二管道6的底端距所述油桶底部2-5cm，所述第三管道7的底端距所述油桶底部15-20cm。

在其中的一个实施例中，如图1所示，为进一步的提高劣化绝缘油与钝化剂的混合效果，所述第二管道6和所述第三管道7的水平间距为所述油桶10直径的5/10-9/10；优选地，所述第二管道6和所述第三管道7的水平间距为所述油桶10直径的8/10-9/10。即要求第二管道6和所述第三管道7在油桶10内间隔一定距离，优选地，所述第二管道6和所述第三管道7在油桶10内呈相对布置，使得油桶10边缘位置的劣化绝缘油也能够进行充分的循环流动。

在一些实施例中，基于上述实施例所提供的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，提供一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，其包括如下步骤：

(1)按预设配方比，向干净的油桶10中加入一定量的钝化剂；

(2)打开第一阀门3、第二电磁阀5和第三电磁阀8，连通第一管道2和油桶10；

(3)打开变压器底部的取样阀1，变压器内的劣化绝缘油通过第一管道2、三通接头4、第二管道6和第三管道7排放入油桶10中；

(4)待油桶10内的劣化绝缘油放满后，关闭第一电磁阀3，停止放油；

(5)开启循环泵9正反向交替运行，油桶10内的劣化绝缘油和钝化剂在由第三管道7、三通接头4、第二管道6和油桶10构成的循环流路中循环10-30min，形成钝化剂混合料；

(6)打开第一电磁阀3，关闭第二电磁阀5，通过循环泵9向变压器内加入钝化剂混合料；

在其中的一个实施例中，步骤(1)中，所述钝化剂的添加量为90-110ppm，优选地，所述钝化剂的添加量为100ppm。如按照换算100ppm，添加X公斤浓缩钝化剂到干净的容积为200l的油桶10中，X公斤对应Y公斤油中100ppm的含量。

在其中的一个实施例中，还包括步骤7，当油桶10内钝化剂混合料的液面下降至预设高度时，液位传感器11发送液位信息至控制器，由控制器关闭循环泵9、第一电磁阀3和取样阀1，停止补加。

具体地，通过液位传感器11实时监测油桶10内的油位，当油桶10内钝化剂混合料大约剩10cm左右时关闭第一电磁阀3和变压器主体上的取样阀1，停止向变压器油箱内补加钝化剂混合料，以避免空气(气泡)进入变压器油箱内。若液位传感器11采用的为液位开关，则此时液位开关处于水平位置。

验证试验：以某变电站为例，由于核电站主变压器基本上为满负荷运行，运行一段时间后发现其发热严重，油箱本体油温约86℃，色谱分析判据为020，说明有低温过热故障，产气速率75ppm/月，微水、耐压良好。三年后发现油介损达10％以上，按照BS－148－1984标准已经严重超标，且由于变压器长期低热运行，油中有机酸和醇发生聚合反应形成有机酯类导致油泥析出附着在变压器线圈、夹件和油箱底部，尤其是发热严重的低压母排上油泥层更厚。两年后经过某单位油处理后介损降为4％，但是很快回升为7％左右。

我公司对该油进行评估、油体积电阻率小于109数量级、界面张力低于25牛顿/厘米、且运行年限为5年，尽管颜色深，评估为轻度劣化的油，两年后两台主变停止运行进行大修时，两台变压器在油泥冲洗和变压器油吸附处理后运行均有一年以上，决定采用本发明劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置及方法对#1主变A、B、C三相进行了钝化剂添加处理。为进一步证实变压器油泥冲洗和油处理的效果，我们收集了不同时间段变压器油质变化情况和主变运行情况的数据，如下表1所示，通过数学分析得出油泥清除和油处理的效果。

表1变压器油质变化和主变运行数据

结合表1可知，采用本发明提供的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损装置及方法，可有效降低变压器的本体介损，大大提高了变压器安全运行的可靠性及其使用寿命，这对于实现电力运维安全、经济生产与环境保护等具有重的理论意义、经济意义、环保意义和工程应用价值。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (11)

1.一种劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，包括：

油桶(10)，用于接收变压器内的劣化绝缘油，并向接收的劣化绝缘油中添加钝化剂进行修复处理；

第一管道(2)，其远端连接变压器底部的取样阀(1)；

三通接头(4)，其第一接头通过第一电磁阀(3)连接所述第一管道(2)的近端；

第二管道(6)，其远端通过第二电磁阀(5)连接所述三通接头(4)的第二接头，远端设置于所述油桶(10)内；以及

第三管道(7)，其远端通过第三电磁阀(8)连接所述三通接头(4)的第三接头，远端设置于所述油桶(10)内，且所述第三管道(7)上装设有循环泵(9)。

2.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，还包括：

液位传感器(11)，其设置于所述油桶(10)内壁，或设置于所述第二管道(6)下端，或设置于所述第三管道(7)下端。

3.根据权利要求2所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器分别与所述取样阀(1)、第一电磁阀(3)、第二电磁阀(5)、第三电磁阀(8)、循环泵(9)和液位传感器(11)电连接。

4.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，所述第二管道(6)的底端位于所述油桶(10)的下部，所述第三管道(7)的底端位于所述油桶(10)的上部。

5.根据权利要求4所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，所述第二管道(6)的底端距所述油桶底部2-5cm，所述第三管道(7)的底端距所述油桶底部15-20cm。

6.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，所述第二管道(6)和所述第三管道(7)的水平间距为所述油桶(10)直径的5/10-9/10。

7.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的装置，其特征在于，所述循环泵(9)采用双向循环泵。

8.一种如权利要求1-6任一项所述装置的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按预设配方比，向干净的油桶(10)中加入一定量的钝化剂；

(2)打开第一阀门(3)、第二电磁阀(5)和第三电磁阀(8)，连通第一管道(2)和油桶(10)；

(3)打开变压器底部的取样阀(1)，变压器内的劣化绝缘油通过第一管道(2)、三通接头(4)、第二管道(6)和第三管道(7)排放入油桶(10)中；

(4)待油桶(10)内的劣化绝缘油放满后，关闭第一电磁阀(3)，停止放油；

(5)开启循环泵(9)，油桶(10)内的劣化绝缘油和钝化剂在由第三管道(7)、三通接头(4)、第二管道(6)和油桶(10)构成的循环流路中循环10-30min，形成钝化剂混合料；

(6)打开第一电磁阀(3)，关闭第二电磁阀(5)，通过循环泵(9)向变压器内加入钝化剂混合料。

9.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钝化剂的添加量为90-110ppm。

10.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述循环泵(9)采用正反向交替运行。

11.根据权利要求1所述的劣化绝缘油补加钝化剂降低介损的方法，其特征在于，还包括：

步骤(7)，当油桶(10)内钝化剂混合料的液面下降至预设高度时，液位传感器(11)发送液位信息至控制器，由控制器关闭循环泵(9)、第一电磁阀(3)和取样阀(1)，停止补加。

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