CN113593832B - 一种油浸变压器补油装置及补油方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油浸变压器补油装置及补油方法，装置包括储油罐和控油罐，控油罐罐口覆设控油罐盖，储油罐底部固装在控油罐盖表面，且储油罐与控油罐可形成连通；控油罐与变压器之间布设排气管和输油管，输油管靠近控油罐底部；还包括控油器，其置于控油罐内，利用控油器的浮子所受的浮力，通过变压器内变压器油油位变化对控油罐内补油孔的通断进行控制，接着利用控油罐与变压器之间布设排气管以及输油管形成连通器，基于连通器原理实现对变压器内变压器油油位调节；本发明可以自动控制变压器油位，同时装置结构简单，可靠性高。

Description

一种油浸变压器补油装置及补油方法

技术领域

本发明涉及一种油浸变压器补油装置及补油方法，属于变压器领域。

背景技术

变压器维护过程中，向变压器中补充变压器油是必要步骤，现有变压器一般采用油位计测量变压器内部油量多少，当发现油量较少时需要停电补油，停电补油会对人们的生活造成一定影响，而且当变压器在使用时，需要经常安排人员巡查，以及时发现变压器问题。

为了改变被动式对变压器进行补油，研究人员研发出较多主动补油装置，如申请号为201721790225.7的申请，公开了一种变压器补油装置，包括储油桶、进油管和补油管，在储油桶内安装有活塞并连接活塞杆，在储油桶的外侧设置固定的立柱，在立柱上端通过固定销轴铰接有摆杆，摆杆的末端通过活动销轴铰接在活塞杆的端部；与储油桶连通的进油管上设置有单向阀，与储油桶连通的补油管上安装有定量调节阀；同时在活塞杆上套装有推力弹簧，该推力弹簧的上端和下端分别顶压在储油桶上壁和活塞杆表面。但是此申请要实现自动补油还需要进行一次手动抽油处理，利用储油桶内端推力弹簧配合定量调节阀实现定量补油的目的，由此可知并不能完全实现自主补油操作。

因此亟需一种新型的变压器补油装置，可以实现长期自动控制油位。

发明内容

本发明提供一种油浸变压器补油装置及补油方法，可以自动控制变压器油位，同时装置结构简单，可靠性高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种油浸变压器补油装置，包括储油罐和控油罐，控油罐罐口覆设控油罐盖，储油罐底部固装在控油罐盖表面，且储油罐与控油罐可形成连通；

控油罐与变压器之间布设排气管和输油管，输油管靠近控油罐底部；

还包括控油器，其置于控油罐内，控油器通过控油罐内与变压器匹配油位变化来控制储油罐与控油罐的连通或断开；

作为本发明的进一步优选，所述控油器包括浮杆、浮子、限位架和油塞，在控油罐盖中心开设贯通的补油孔，定义控油罐盖朝向控油罐内方向为底面，在控油罐盖的底面中心位置固定限位架，在限位架上开设限位孔；

浮杆的一端垂直固定在浮子中心，浮杆的另一端穿设限位孔后固定在油塞中心；

作为本发明的进一步优选，所述补油孔包括三层，分别为顺次连通的保险塞孔、上层塞孔以及底层塞孔，且保险塞孔位于油塞表面，保险塞孔、上层塞孔以及底层塞孔的内径逐渐增大，形成阶梯状结构；

所述油塞包括顺次叠设的保险塞、上层塞以及底层塞，保险塞、上层塞以及底层塞的直径逐渐增大，且上层塞、底层塞分别匹配上层塞孔、底层塞孔，实现补油孔的密封；

当上层塞匹配上层塞孔、底层塞匹配底层塞孔进行密封时，保险塞与保险塞孔之间有间隙；

作为本发明的进一步优选，在控油罐盖的圆周壁上开设排气外孔，控油罐盖的底面开设排气内孔，排气外孔与排气内孔连通；

作为本发明的进一步优选，储油罐罐口覆设储油罐盖，在储油罐盖上开设贯通的注油孔；

作为本发明的进一步优选，在储油罐罐体上安装观察窗，用于观察储油罐内油位；

一种基于所述油浸变压器补油装置的补油方法，

利用控油器的浮子所受的浮力，通过变压器内变压器油油位变化对控油罐内补油孔的通断进行控制，接着利用控油罐与变压器之间布设排气管以及输油管形成连通器，基于连通器原理实现对变压器内变压器油油位调节；

作为本发明的进一步优选，当储油罐内储存油，变压器内变压器油油位位于临界线以上，同时控油罐内油位位于临界线以上，浮子浸没在变压器油中体积较大，即浮子所受浮力大于控油器重力以及储油罐中变压器油对油塞压力，油塞在浮子浮力推动下嵌入补油孔进行密封，储油罐与控油罐未连通，储油罐内变压器油中断向控油罐内流入，控油罐内变压器油油位保持不变；

作为本发明的进一步优选，当储油罐内储存油，变压器内变压器油油位逐渐靠近临界线，同时控油罐内油位接近临界线， 浮子浸没在变压器油中体积变小，即浮子所受浮力小于控油器重力以及储油罐中变压器油对油塞压力，浮杆向控油罐罐底移动，带动油塞从补油孔内离开，储油罐与控油罐形成连通，储油罐内的变压器油流入控油罐内，控油罐内的变压器油通过输油管补充至变压器内，控油器向控油罐盖方向移动，随着浮子向控油罐盖方向移动带动油塞嵌入补油孔内，控油罐内变压器油油位逐渐上升，浮子浸没在变压器油中体积逐渐变大，直至油塞将补油孔密封，此时变压器油处于充足状态；

作为本发明的进一步优选，当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞密封失效，底层塞将补油孔密封；

当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致底层塞密封失效，上层塞将补油孔密封；

当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞以及底层塞均密封失效，此时储油罐内变压器油不断流入控油罐中，控油罐内变压器油油位不断上升，控油器的浮子浸没在变压器油中的体积不断增大，最终导致底层塞和上层塞变形，保险塞嵌入保险塞孔内进行密封。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在控油罐与变压器之间布设输油管以及排气管，利用连通器原理，实时监测到变压器内油位变化情况；

2、本发明在控油罐内布设控油器，通过变压器内油位变化，控制控油罐与储油罐的通断，实现对变压器的自主补油操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的优选实施例的立体图；

图2是本发明提供的优选实施例控油罐内部结构示意图；

图3是本发明提供的优选实施例控油罐盖底面示意图；

图4是本发明提供的优选实施例控油器结构示意图；

图5是本发明提供的优选实施例控油器与控油罐盖相连的结构示意图；

图6是本发明提供的优选实施例油塞与补油孔匹配后结构示意图。

图中：1为变压器，2为补油装置本体，3为控油罐盖，31为补油孔，32为限位架，33为排气内孔，34为排气外孔，4为控油器，41为浮子，42为油塞，421为底层塞，422为上层塞，423为保险塞，43为浮杆，5为储油罐盖，6为储油罐，7为控油罐，8为输油管，9为排气管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。本申请的描述中，需要理解的是，术语“左侧”，“右侧”，“上部”，“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，“第一”，“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

为了避免在对变压器进行维护时出现停电补油的情况，本申请提供一种补油装置，通过简单的结构构造，即可实现变压器的自动补油操作。

从图1的整体结构来看，包括储油罐6和控油罐7，储油罐与控油罐结合作为补油装置本体2，控油罐罐口覆设控油罐盖3，储油罐底部固装在控油罐盖表面，控油罐与变压器1之间布设排气管9和输油管8，为了实现连通器原理，以图1视图角度看，输油管位于排气管下方，即输油管靠近控油罐底部；同时在连通器原理基础上，为了能够实现控油罐对变压器的自动补油操作，储油罐与控油罐之间是可以进行连通的，换言之，当变压器内变压器油达到警戒值时，储油罐与控油罐之间连通，当变压器内变压器油充足时，储油罐与控油罐之间断开连通。

至于储油罐与控油罐的通断是通过置于控油罐内的控油器4根据控油罐内与变压器匹配油位变化来决定的，本申请给出了一个关于控油器的优选实施例，如图2所示，控油器包括浮杆43，浮子41，限位架32和油塞42，在控油罐盖中心开设贯通的补油孔31，定义控油罐盖朝向控油罐内方向为底面（图3视图方向即为控油罐盖底面），在控油罐盖的底面中心位置固定限位架，在限位架上开设限位孔；图4所示，浮杆的一端垂直固定在浮子中心，浮杆的另一端穿设限位孔后固定在油塞中心；限位架的设计可以对浮杆的上下移动进行限位，保障油塞在可调控范围内移动；随着变压器内变压器油油位的变化，通过连通器原理带动控油罐内浮子的上下沉浮，油塞适时实现补油孔的密封与打开，即可自主实现变压器的补油。

油塞在进行反复密封补油孔操作时，很容易发生变形漏油现象，因此为了提高油塞与补油孔的密封性能，本申请如图6所示，补油孔包括三层，分别为顺次连通的保险塞孔，上层塞孔以及底层塞孔，且保险塞孔位于油塞表面，保险塞孔，上层塞孔以及底层塞孔的内径逐渐增大，形成阶梯状结构；油塞包括顺次叠设的保险塞423，上层塞422以及底层塞421，保险塞，上层塞以及底层塞的直径逐渐增大，且上层塞、底层塞分别匹配上层塞孔、底层塞孔，实现补油孔的密封；本申请的密封性能实现其实是经过多层保障的，第一层保障是上层塞和底层塞的设计，两者实现对补油孔的第一层密封，图6是上层塞与底层塞密封时的具体示例，从图中可以看出此时保险塞与保险塞孔是不密封的，也就说保险塞与保险塞孔之间有间隙，此做法是为了通过保险塞实现补油孔的第二层密封，当控油罐内油量逐渐上升，对上层塞以及底层塞施加压力导致两者变形，保险塞被推入保险塞孔内，堵住保险塞孔。

由于变压器内变压器油油位一直变化，带动控油罐内气压不稳，因此图5所示，在控油罐盖的圆周壁上开设排气外孔34，控油罐盖的底面开设排气内孔33，排气外孔与排气内孔连通，达到控油罐内气压平衡。

储油罐罐口覆设储油罐盖5，在储油罐盖上开设贯通的注油孔，可以对储油罐进行及时补油；为了辅助观察储油罐内情况，在储油罐罐体上安装观察窗，用于观察储油罐内油位。

通过上述实施例阐述，可以了解本申请的补油装置本体，接着申请人还提供了基于补油装置的补油方法，补油方法的原理是利用控油器的浮子所受的浮力，通过变压器内变压器油油位变化对控油罐内补油孔的通断进行控制，接着利用控油罐与变压器之间布设排气管以及输油管形成连通器，基于连通器原理实现对变压器内变压器油油位调节。

具体的有以下几种情况，第一种，当储油罐内储存油，变压器内变压器油油位位于临界线以上，同时控油罐内油位位于临界线以上，浮子浸没在变压器油中体积较大，即浮子所受浮力大于控油器重力以及储油罐中变压器油对油塞压力，油塞在浮子浮力推动下嵌入补油孔进行密封，储油罐与控油罐未连通，储油罐内变压器油中断向控油罐内流入，控油罐内变压器油油位保持不变。

第二种，当储油罐内储存油，变压器内变压器油油位逐渐靠近临界线，同时控油罐内油位接近临界线， 浮子浸没在变压器油中体积变小，即浮子所受浮力小于控油器重力以及储油罐中变压器油对油塞压力，浮杆向控油罐罐底移动，带动油塞从补油孔内离开，储油罐与控油罐形成连通，储油罐内的变压器油流入控油罐内，控油罐内的变压器油通过输油管补充至变压器内，控油器向控油罐盖方向移动，随着浮子向控油罐盖方向移动带动油塞嵌入补油孔内，控油罐内变压器油油位逐渐上升，浮子浸没在变压器油中体积逐渐变大，直至油塞将补油孔密封，此时变压器油处于充足状态。

通过本申请提供的补油装置，还可以实现补油方法的补救措施，具体的，当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞密封失效，底层塞将补油孔密封；当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致底层塞密封失效，上层塞将补油孔密封；当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞以及底层塞均密封失效，此时储油罐内变压器油不断流入控油罐中，控油罐内变压器油油位不断上升，控油器的浮子浸没在变压器油中的体积不断增大，最终导致底层塞和上层塞变形，保险塞嵌入保险塞孔内进行密封。

综上可知，本申请通过简单的装置，能够实现变压器的自主补油，同时补油装置实现自我补救措施，可靠性高，成本低廉，适合大范围推广。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种油浸变压器补油装置，其特征在于：包括储油罐（6）和控油罐（7），控油罐（7）罐口覆设控油罐盖（3），储油罐（6）底部固装在控油罐盖（3）表面，且储油罐（6）与控油罐（7）可形成连通；

控油罐（7）与变压器（1）之间布设排气管（9）和输油管（8），输油管（8）靠近控油罐（7）底部；

还包括控油器（4），其置于控油罐（7）内，控油器（4）通过控油罐（7）内与变压器（1）匹配油位变化来控制储油罐（6）与控油罐（7）的连通或断开；

所述控油器（4）包括浮杆（43）、浮子（41）、限位架（32）和油塞（42），在控油罐盖（3）中心开设贯通的补油孔（31），定义控油罐盖（3）朝向控油罐（7）内方向为底面，在控油罐盖（3）的底面中心位置固定限位架（32），在限位架（32）上开设限位孔；

浮杆（43）的一端垂直固定在浮子（41）中心，浮杆（43）的另一端穿设限位孔后固定在油塞（42）中心；

所述补油孔（31）包括三层，分别为顺次连通的保险塞孔、上层塞孔以及底层塞孔，且保险塞孔位于油塞（42）表面，保险塞孔、上层塞孔以及底层塞孔的内径逐渐增大，形成阶梯状结构；

所述油塞（42）包括顺次叠设的保险塞（423）、上层塞（422）以及底层塞（421），保险塞（423）、上层塞（422）以及底层塞（421）的直径逐渐增大，且上层塞（422）、底层塞（421）分别匹配上层塞孔、底层塞孔，实现补油孔（31）的密封；

当上层塞（422）匹配上层塞孔、底层塞（421）匹配底层塞孔进行密封时，保险塞（423）与保险塞孔之间有间隙。

2.根据权利要求1所述的油浸变压器补油装置，其特征在于：在控油罐盖（3）的圆周壁上开设排气外孔（34），控油罐盖（3）的底面开设排气内孔（33），排气外孔（34）与排气内孔（33）连通。

3.根据权利要求1所述的油浸变压器补油装置，其特征在于：储油罐（6）罐口覆设储油罐盖（5），在储油罐盖（5）上开设贯通的注油孔。

4.根据权利要求3所述的油浸变压器补油装置，其特征在于：在储油罐（6）罐体上安装观察窗，用于观察储油罐（6）内油位。

5.一种基于权利要求1-4任一所述油浸变压器补油装置的补油方法，其特征在于：

利用控油器（4）的浮子（41）所受的浮力，通过变压器（1）内变压器油油位变化对控油罐（7）内补油孔（31）的通断进行控制，接着利用控油罐（7）与变压器（1）之间布设排气管（9）以及输油管（8）形成连通器，基于连通器原理实现对变压器（1）内变压器油油位调节。

6.根据权利要求5所述油浸变压器补油装置的补油方法，其特征在于：

当储油罐（6）内储存油，变压器（1）内变压器油油位位于临界线以上，同时控油罐（7）内油位位于临界线以上，浮子（41）浸没在变压器油中体积较大，即浮子（41）所受浮力大于控油器（4）重力以及储油罐（6）中变压器油对油塞（42）压力，油塞（42）在浮子（41）浮力推动下嵌入补油孔（31）进行密封，储油罐（6）与控油罐（7）未连通，储油罐（6）内变压器油中断向控油罐（7）内流入，控油罐（7）内变压器油油位保持不变。

7.根据权利要求6所述油浸变压器补油装置的补油方法，其特征在于：

当储油罐（6）内储存油，变压器（1）内变压器油油位逐渐靠近临界线，同时控油罐（7）内油位接近临界线， 浮子（41）浸没在变压器（1）油中体积变小，即浮子（41）所受浮力小于控油器（4）重力以及储油罐（6）中变压器油对油塞（42）压力，浮杆（43）向控油罐（7）罐底移动，带动油塞（42）从补油孔（31）内离开，储油罐（6）与控油罐（7）形成连通，储油罐（6）内的变压器油流入控油罐（7）内，控油罐内的变压器油通过输油管（8）补充至变压器（1）内，控油器（4）向控油罐盖（3）方向移动，随着浮子（41）向控油罐盖（3）方向移动带动油塞（42）嵌入补油孔（31）内，控油罐（7）内变压器油油位逐渐上升，浮子（41）浸没在变压器油中体积逐渐变大，直至油塞（42）将补油孔（31）密封，此时变压器油处于充足状态。

8.根据权利要求7所述油浸变压器补油装置的补油方法，其特征在于：当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞（422）密封失效，底层塞（421）将补油孔（31）密封；

当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致底层塞（421）密封失效，上层塞（422）将补油孔（31）密封；

当变压器油中存在少量颗粒杂质，导致上层塞（422）以及底层塞（421）均密封失效，此时储油罐（6）内变压器油不断流入控油罐（7）中，控油罐（7）内变压器油油位不断上升，控油器（4）的浮子（41）浸没在变压器油中的体积不断增大，最终导致底层塞（421）和上层塞（422）变形，保险塞（423）嵌入保险塞孔内进行密封。

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