CN203733574U - 一种变压器真空注油设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器真空注油设备，其特征在于：包括原油储油罐、滤油机、滤油储油罐、氮气罐和主控制器，以及与主控制器信号连接的滤油储油罐传感装置、变压器油箱传感装置、储油罐出油控制装置、储油罐充氮控制装置、变压器充氮控制装置和对变压器油箱抽真空的真空装置；原油储油罐依次与滤油机和滤油储油罐连接；对变压器油箱抽真空的真空装置直接与变压器油箱密封连接。该设备可实现变压器的自动注油，注油速度快，安全可靠，可实现现场注油，方便移动，成本低。

Description

一种变压器真空注油设备

技术领域

本实用新型涉及变压器注油技术领域，更具体地说，涉及一种变压器真空注油设备。

背景技术

变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。变压器带有油箱，油箱中装有绝缘油用于变压器主体的电气绝缘。若绝缘油存在气泡，将会降低变压器的绝缘水平，引起匝间击穿事故。

为了能够提高变压器的绝缘水平，现有变压器注油工艺基本采用真空注油。现阶段现代化技术发展迅速，变压器真空注油技术、设备都必须达到更高的自动化水平，以适应现今社会对提高安全可靠性的技术要求。此外，由于真空注油设备成本非常高，对发展中的变压器中小型生产厂家形成一个重大的发展障碍。同时真空注油设备成本高，体积庞大，不能移动，仅能在变压器生产现场使用，变压器必须在出厂前完成注油工序，对于变压器的生产和运输、使用都提出了很高的要求，不利于变压器的发展。

因此，应设计一种变压器真空注油设备以适应现时的技术需求。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种变压器真空注油设备，该设备不需要庞大的真空柜装置即可实现变压器的自动注油，注油速度快，安全可靠，可实现现场注油，方便移动，成本低。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种变压器真空注油设备，与变压器油箱连接，其特征在于：包括原油储油罐、滤油机、滤油储油罐、氮气罐和主控制器，以及与主控制器信号连接的滤油储油罐传感装置、变压器油箱传感装置、储油罐出油控制装置、储油罐充氮控制装置、变压器充氮控制装置和对变压器油箱抽真空的真空装置；

其中，原油储油罐依次与滤油机和滤油储油罐连接；

滤油储油罐通过储油罐出油控制装置与变压器油箱连接；

氮气罐通过储油罐充氮控制装置与滤油储油罐连接，同时还通过变压器充氮控制装置与变压器油箱连接；

对变压器油箱抽真空的真空装置直接与变压器油箱密封连接。

滤油储油罐传感装置用于检测滤油储油罐内部的压力状态和油位；变压器油箱传感装置用于检测变压器油箱内部的压力状态和油位。

本实用新型设备具有以下优点：一、原始绝缘油储存在原油储油罐中，通过滤油机进行滤油处理传送至滤油储油罐，因此注入到变压器油箱的绝缘油可在注油现场进行滤油处理，滤油处理后再注入到变压器油箱中，可避免绝缘油在运输过程中受污染，确保绝缘油质量，提高变压器的绝缘性能；二、采用传感技术对滤油储油罐和变压器的内部压力和油位进行检测，通过主控制器根据检测结果对注油进行控制，从而实现自动注油；三、氮气罐通过储油罐充氮控制装置与滤油储油罐连接，氮气可充入到滤油储油罐中；一方面由于滤油储油罐在输入绝缘油前需要进行抽真空处理，因此向滤油储油罐中充氮，可使滤油储油罐破真空，同时对变压器油箱进行抽真空处理，滤油储油罐内部与变压器油箱内部形成压力差，使滤油储油罐与变压器油箱在合理的内部压力下注油，注油速度快；如不采用该方式，而采用不改变滤油储油罐内部的真空状态，只对变压器油箱内部进行抽真空处理形成两者的压力差，变压器油箱内部压力必须很低，对变压器油箱抽真空的真空装置的性能要求极高，从而增加设备成本，同时极低的压力会造成变压器油箱内部波纹片变形损坏；另一方面可防止空气进入滤油储油罐，影响绝缘油质量；同时氮气罐通过变压器充氮控制装置与变压器连接，氮气可充入到变压器油箱内，氮气作为保护气体，可防止空气进入变压器油箱，提高变压器的绝缘性能；四、变压器注油时必须为真空状态，否则会影响变压器性能；传统注油设备通常包括大型的真空柜，真空柜用于放置整个变压器，对变压器整体进行真空处理，真空柜的体积很大；因此，传统注油设备的体积大，不可移动，造价高，不适合中小企业使用；此外真空柜柜内温度高，变压器外部油漆会被损坏；本实用新型设备由真空装置直接与变压器油箱密封连接进行真空处理，省去了大型的真空柜，减小设备体积，降低生产成本，避免变压器外部油漆受损；本实用新型设备由于体积减小，便于移动，因此本实用新型设备可实现变压器在安装现场注油；五、滤油储油罐只作为绝缘油中转站，可设计成小体积结构，便于设备移动。

所述滤油机包括依次连接的进油阀、油气分离装置、精滤器和出油阀；所述进油阀的输入端与原油储油罐的输出端连接，出油阀的输出端与滤油储油罐的输入端连接；所述油气分离装置与对滤油机抽真空的真空装置连接。真空装置对滤油机内部进行真空处理，使滤油机内部压力低于原油储油罐内部压力，绝缘油从原油储油罐流向滤油机。本实用新型设备的滤油机对原始绝缘油进行滤油处理，可去除原始绝缘油中的气体，提高绝缘油质量，从而提高变压器的绝缘性能。其中滤油机包括油气分离装置，将气体中含有的绝缘油成分与气体分离，提高绝缘油利用率，避免浪费。

所述真空装置采用如下两种方式之一：（一）真空装置仅有一套，真空装置与变压器油箱连接，且与滤油机和滤油储油罐连接；（二）真空装置包括与变压器油箱密封连接的真空装置一，以及与滤油机和滤油储油罐连接的真空装置二。真空装置包括真空装置一和真空装置二，真空装置一和真空装置二可根据不同的抽真空要求进行选型，可加快注油速度。

所述原油储油罐与滤油机之间、滤油机与滤油储油罐之间、滤油储油罐与变压器油箱之间、氮气罐与滤油储油罐之间、氮气罐与变压器油箱之间、真空装置与变压器油箱之间均采用管道连接；所述储油罐出油控制装置是指设置在滤油储油罐与变压器油箱之间管道上的电磁阀一；所述储油罐充氮控制装置是指设置在氮气罐与滤油储油罐之间管道上的电磁阀二；所述变压器充氮控制装置是指设置在氮气罐与变压器油箱之间管道上电磁阀三。

所述滤油储油罐传感装置包括滤油储油罐油位传感器和滤油储油罐压力传感器；所述滤油储油罐油位传感器设置在滤油储油罐内腔的1/2高度位置～2/3高度位置之间的任一位置上。滤油储油罐油位传感器用于检测滤油储油罐的绝缘油油位，并将检测信号发送至主控制器，可实现注油自动化。

所述变压器油箱传感装置包括变压器油箱油位传感器和变压器油箱压力传感器；所述变压器油箱油位传感器设置在变压器油箱内距离油箱盖80mm～100mm的任一位置上。

为便于整体移动，设备还包括移动平台；所述原油储油罐、滤油机、滤油储油罐、氮气罐和真空装置设置在移动平台上；所述移动平台设置有轮子。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型变压器真空注油设备采用传感技术对滤油储油罐和变压器的内部压力和油位进行检测，通过主控制器根据检测结果对注油进行控制，从而实现自动注油；

2、本实用新型变压器真空注油设备可使氮气充入到滤油储油罐中；一方面由于滤油储油罐在输入绝缘油前需要进行真空处理，因此向滤油储油罐中充氮，可使滤油储油罐破真空，滤油储油罐的内部压力大于变压器油箱内部压力，绝缘油可从滤油储油罐注入到变压器油箱中，加快注油速度；另一方面可防止空气进入滤油储油罐，影响绝缘油质量；同时氮气可充入到变压器油箱内，氮气作为保护气体，可防止空气进入变压器油箱，提高变压器的绝缘性能；

3、本实用新型变压器真空注油设备由真空装置直接与变压器油箱密封连接进行真空处理，省去了大型的真空柜，减小设备体积，降低生产成本，避免变压器外部油漆受损；本实用新型设备由于体积减小，便于移动，因此本实用新型设备可实现变压器在安装现场注油；

4、本实用新型变压器真空注油设备包括滤油机，注入到变压器油箱的绝缘油可在注油现场进行滤油处理，滤油处理后再注入到变压器油箱中，可避免绝缘油在运输过程中受污染，确保绝缘油质量，提高变压器的绝缘性能。

附图说明

图1是本实用新型变压器真空注油设备的结构示意图；

图2是本实用新型变压器真空注油设备的滤油机的原理示意图；

图3是本实用新型变压器真空注油设备的注油流程图；

其中，1为原油储油罐、2为滤油机、3为滤油储油罐、4为氮气罐、5为真空装置一、6为储油罐出油控制装置、7为储油罐充氮控制装置、8为变压器充氮控制装置、9为滤油储油罐压力传感器、10为滤油储油罐油位传感器、11为变压器油箱油位传感器、12为变压器油箱压力传感器、13为变压器油箱、14为进油阀、15为初滤器、16为加热器、17为温度控制器、18为真空分离器、19为冷却器、20为萝茨泵、21为真空泵二、22为油泵、23为油泵电机、24为精滤器、25为出油阀、26为轮子、27为移动平台。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例

本实施例描述一种变压器真空注油设备，其结构如图1所示。设备包括原油储油罐1、滤油机2、滤油储油罐3、氮气罐4和主控制器，以及与主控制器信号连接的滤油储油罐传感装置、变压器油箱传感装置、储油罐出油控制装置6、储油罐充氮控制装置7、变压器充氮控制装置8和真空装置。本实施例设备采用传感技术对滤油储油罐和变压器的内部压力和油位进行检测，通过主控制器根据检测结果对注油进行控制，从而实现自动注油。

原油储油罐1依次连接滤油机2和滤油储油罐3。原油储油罐1不同于传统的大型原油储备罐，原油储油罐1体积小，容量优选采用两台常规变压器的原油量，便于移动到变压器安装现场注油。滤油储油罐3通过储油罐出油控制装置6与变压器油箱13连接。绝缘油可从原油储油罐1经过滤油机2和滤油储油罐3注入到变压器油箱13。

未经处理的绝缘油储存在原油储油罐1中，通过滤油机2进行滤油处理传送至滤油储油罐3，因此绝缘油可在注油现场进行滤油处理，滤油处理后再注入到变压器中，可避免绝缘油在运输过程中受污染，确保绝缘油质量，提高变压器的绝缘性能。滤油储油罐3只作为绝缘油中转站，可设计成小体积结构，便于设备移动。

氮气罐4通过储油罐充氮控制装置7与滤油储油罐3连接，氮气可充入到滤油储油罐3中。一方面，由于滤油储油罐3在输入绝缘油前需要进行抽真空处理，因此向滤油储油罐3中充氮，可使滤油储油罐3破真空，同时对变压器油箱13进行抽真空处理，滤油储油罐3内部与变压器油箱13内部形成压力差，使滤油储油罐3与变压器油箱13在合理的内部压力下注油，注油速度快；如不采用该方式，而采用不改变滤油储油罐3内部的真空状态，只对变压器油箱13内部进行抽真空处理形成两者的压力差，变压器油箱13内部压力必须很低，对变压器油箱13抽真空的真空装置的性能要求极高，从而增加设备成本，同时极低的压力会造成变压器油箱13内部波纹片变形损坏；另一方面，可防止空气进入滤油储油罐3，影响绝缘油质量。氮气罐4通过变压器充氮控制装置8与变压器油箱13连接，氮气可充入到变压器油箱13内，氮气作为保护气体，可防止空气进入变压器油箱13，提高变压器的绝缘性能。

真空装置可仅有一套真空装置，真空装置与变压器油箱13连接，且与滤油机2和滤油储油罐3连接；也可以如本实施例，真空装置有两套，包括与变压器油箱13密封连接的真空装置一5和与滤油机2和滤油储油罐3连接的真空装置二。真空装置一5和真空装置二可根据不同的抽真空要求进行选型，可加快注油速度。真空装置一5直接与变压器油箱13密封连接。变压器注油时必须为真空状态，否则会影响变压器性能；传统注油设备通常包括大型的真空柜，真空柜用于放置整个变压器，对变压器整体进行真空处理，真空柜的体积很大；因此，传统注油设备的体积大，不可移动，造价高，不适合中小企业使用；此外真空柜柜内温度高，变压器外部油漆会被损坏；本实用新型设备由真空装置一5直接与变压器油箱13密封连接进行真空处理，省去了大型的真空柜，减小设备体积，降低生产成本，避免变压器外部油漆受损。

滤油储油罐传感装置包括滤油储油罐压力传感器9和滤油储油罐油位传感器10，分别用于检测滤油储油罐内部的压力状态和油位。滤油储油罐油位传感器10可设置在滤油储油罐3内腔的任何位置，优选设置在滤油储油罐3内腔的1/2高度位置～2/3高度位置之间的任一位置上。滤油储油罐压力传感器9可设置在可检测到滤油储油罐内部压力的任意位置上。

变压器油箱传感装置包括变压器油箱压力传感器12和变压器油箱油位传感器11，分别用于检测变压器油箱内部的压力状态和油位。变压器油箱油位传感器11设置在变压器油箱13内距离油箱盖80mm～100mm的任一位置上，在绝缘油即将注满变压器油箱13时发送信号给主控制器。变压器油箱压力传感器12可设置在可检测到变压器油箱内部压力的任意位置上。

原油储油罐1与滤油机2之间、滤油机2与滤油储油罐3之间、滤油储油罐3与变压器油箱13之间、氮气罐4与滤油储油罐3之间、氮气罐4与变压器油箱13之间、真空装置一5与变压器油箱13之间均采用管道连接。优选的方案是：管道是指耐真空注油管。

储油罐出油控制装置6、储油罐充氮控制装置7和变压器充氮控制装置8可采用现有控制装置。优选的方案是：储油罐出油控制装置6是指设置在滤油储油罐3与变压器油箱13之间管道上的电磁阀一；储油罐充氮控制装置7是指设置在氮气罐4与滤油储油罐3之间管道上的电磁阀二；变压器充氮控制装置8是指设置在氮气罐4与变压器油箱13之间管道上电磁阀三。

滤油机2的原理如图2所示，滤油机2包括依次连接的进油阀14、油气分离装置、精滤器24和出油阀25；进油阀14的输入端与原油储油罐1的输出端连接，出油阀25的输出端与滤油储油罐3的输入端连接；真空装置二与油气分离装置连接。油气分离装置包括初滤器15、加热器16、温度控制器17、真空分离器18、油泵22和油泵电机23。本实用新型设备的滤油机对原始绝缘油进行滤油处理，可去除原始绝缘油中的气体，提高绝缘油质量，从而提高变压器的绝缘性能。其中滤油机包括油气分离装置，将气体中含有的绝缘油成分与气体分离，提高绝缘油利用率，避免浪费。

真空装置二包括萝茨泵20和真空泵二21。真空装置二与油气分离装置通过冷却器19连接。真空装置二对滤油机2内部和滤油储油罐3进行真空处理，使滤油机2内部压力低于原油储油罐1内部压力，绝缘油从原油储油罐1流向滤油机2，可保证注油过程在真空环境中进行。

真空装置一5包括真空泵一和电磁阀四，真空泵一通过管道与变压器油箱连接，电磁阀四设置在真空泵一与变压器油箱之间管道上。真空泵一和电磁阀四分别与主控制器信号连接。

为便于移动，设备还包括移动平台27，原油储油罐1、滤油机2、滤油储油罐3、氮气罐4和真空泵装置设置在移动平台27上，移动平台27设置有轮子26。设备可整体移动。

本实施例设备的注油方法，其流程如图3所示，包括以下步骤：

第一步，对滤油储油罐和滤油机内部进行抽真空处理，直至滤油储油罐内部处于真空状态；具体地说，首先开始对滤油储油罐3和滤油机2内部进行抽真空处理；抽真空处理通过真空装置二实现；同时判断滤油储油罐3内部压力，滤油储油罐3内部压力由滤油储油罐压力传感器9检测：若滤油储油罐内部压力达到真空状态压力范围，则关闭真空装置二，停止对滤油储油罐3和滤油机1内部的抽真空处理，并跳至第二步；否则重复执行第一步；

第二步，将原油储油罐1的绝缘油通过滤油处理后传输到滤油储油罐3中，直至滤油储油罐3的油位=储油罐注油油位设定位置；滤油处理通过滤油机2实现；滤油储油罐3的油位由滤油储油罐油位传感器10检测，储油罐注油油位设定位置可由用户设定；当滤油储油罐3的油位=储油罐注油油位设定位置，结束滤油处理；

第三步，开始对变压器油箱13进行抽真空处理，抽真空处理通过真空装置一5实现；并开始向滤油储油罐3充氮气，向滤油储油罐3充氮气是通过储油罐充氮控制装置7实现控制；同时判断滤油储油罐3内部的压力状态和变压器油箱13内部的压力状态，按以下情况之一执行：（一）若滤油储油罐3内部压力≤滤油储油罐注油压力目标值，且变压器油箱13内部处于真空状态，则结束向滤油储油罐3充氮气并跳至第四步；（二）若滤油储油罐3内部压力≤滤油储油罐注油压力目标值，且变压器油箱内部不是处于真空状态，则结束向滤油储油罐3充氮气并重复执行第三步；（三）若滤油储油罐3内部压力＞滤油储油罐注油压力目标值，且变压器油箱内部处于真空状态，则结束变压器油箱13的抽真空处理，重复执行第三步；其中，滤油储油罐3内部的压力状态由滤油储油罐压力传感器9检测；变压器油箱13内部的压力状态由变压器油箱压力传感器12检测；

第四步，开始将绝缘油从滤油储油罐3传输到变压器油箱13中；向变压器油箱13输油由储油罐出油控制装置6控制；同时判断变压器油箱13的油位，直至变压器油箱13的油位=变压器油位设定位置；变压器油箱13的油位由变压器油箱油位传感器11检测；变压器油位设定位置可由用户设定；

第五步，开始向变压器油箱13进行充氮气；充氮气由变压器充氮控制装置8控制；同时判断变压器油箱13内部压力，直至变压器油箱13内部压力为零；变压器油箱13内部压力由变压器油箱压力传感器12检测；

第六步，结束向变压器油箱13充氮气，并结束向变压器油箱输油，即关闭滤油机2；关闭变压器充氮控制装置8和储油罐出油控制装置6；注油完成。

本实用新型注油方法通过对注油设备和变压器油箱的内部压力和油位进行检测，并采用主控制器控制真空处理工序、充氮工序和绝缘油传送工序，实现变压器注油自动化，可减少人工操作，节省人力成本，提高注油质量和注油效率。本实用新型注油方法采用充氮方式调整注油设备和变压器油箱的内部压力，既可防止空气进入到注油设备内部，污染绝缘油，保证变压器性能，也可加快注油速度。注油方法设有滤油过程，使绝缘油进行滤油处理后马上注入到变压器油箱，以提高变压器的绝缘性能。绝缘油进行滤油处理后马上注入到变压器油箱，可避免绝缘油在运输过程中受污染，确保绝缘油质量，提高变压器的绝缘性能，便于变压器运输。

其中，储油罐注油油位设定位置是从滤油储油罐内腔的1/2高度位置～2/3高度位置之间的任一位置；变压器油位设定位置是变压器油箱内距离油箱盖80mm～100mm的任一位置。第一步中滤油储油罐内部处于真空状态，是指滤油储油罐内部压力为-0.099MPa～-0.08MPa。第三步中变压器油箱内部处于真空状态，是指变压器油箱内部压力为-0.099MPa～-0.08MPa。滤油储油罐注油压力目标值的取值范围优选是0.09MPa～0.101MPa。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变压器真空注油设备，与变压器油箱连接，其特征在于：包括原油储油罐、滤油机、滤油储油罐、氮气罐和主控制器，以及与主控制器信号连接的滤油储油罐传感装置、变压器油箱传感装置、储油罐出油控制装置、储油罐充氮控制装置、变压器充氮控制装置和对变压器油箱抽真空的真空装置；

其中，原油储油罐依次与滤油机和滤油储油罐连接；

滤油储油罐通过储油罐出油控制装置与变压器油箱连接；

氮气罐通过储油罐充氮控制装置与滤油储油罐连接，同时还通过变压器充氮控制装置与变压器油箱连接；

对变压器油箱抽真空的真空装置直接与变压器油箱密封连接。

2.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：所述滤油机包括依次连接的进油阀、油气分离装置、精滤器和出油阀；所述进油阀的输入端与原油储油罐的输出端连接，出油阀的输出端与滤油储油罐的输入端连接；所述油气分离装置与对滤油机抽真空的真空装置连接。

3.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：所述真空装置采用如下两种方式之一：（一）真空装置仅有一套，真空装置与变压器油箱连接，且与滤油机和滤油储油罐连接；（二）真空装置包括与变压器油箱密封连接的真空装置一，以及与滤油机和滤油储油罐连接的真空装置二。

4.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：所述原油储油罐与滤油机之间、滤油机与滤油储油罐之间、滤油储油罐与变压器油箱之间、氮气罐与滤油储油罐之间、氮气罐与变压器油箱之间、真空装置与变压器油箱之间均采用管道连接；所述储油罐出油控制装置是指设置在滤油储油罐与变压器油箱之间管道上的电磁阀一；所述储油罐充氮控制装置是指设置在氮气罐与滤油储油罐之间管道上的电磁阀二；所述变压器充氮控制装置是指设置在氮气罐与变压器油箱之间管道上电磁阀三。

5.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：所述滤油储油罐传感装置包括滤油储油罐油位传感器和滤油储油罐压力传感器；所述滤油储油罐油位传感器设置在滤油储油罐内腔的1/2高度位置～2/3高度位置之间的任一位置上。

6.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：所述变压器油箱传感装置包括变压器油箱油位传感器和变压器油箱压力传感器；所述变压器油箱油位传感器设置在变压器油箱内距离油箱盖80mm～100mm的任一位置上。

7.根据权利要求1所述的变压器真空注油设备，其特征在于：还包括移动平台；所述原油储油罐、滤油机、滤油储油罐、氮气罐和真空装置设置在移动平台上；所述移动平台设置有轮子。