CN204668079U - 变压器保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器保护装置，包括：减压器和油气分离器，所述减压器通过油气管路与所述油气分离器连通；所述减压器包括闸阀、爆破片和减压仓，所述闸阀用于与变压器的阀口连接，所述爆破片设置在所述闸阀和所述减压仓之间，且同时与所述闸阀和所述减压仓连接，所述油气管路的一端与所述减压仓连通，另一端与所述油气分离器连通；所述变压器内部的变压器油和气体在内部压力的作用下能够流向所述闸阀，并从所述闸阀流向所述爆破片，同时能够冲破所述爆破片流入所述减压仓，然后经过所述油气管路进入所述油气分离器。

Description

变压器保护装置

技术领域

本实用新型涉及变压器保护的技术领域，尤其是涉及变压器保护装置。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯，按用途可以分为：配电变压器、组合式变压器、干式变压器和油浸式变压器，等等。变压器是国民经济生活中最为关键的设备之一，尤其是油浸式变压器，由于其承载着大范围的输变电任务，因此，它的安全与正常运行就显得尤为重要。

在变压器使用过程中可能会出现火灾或者爆炸等意外情况；其中爆炸是变压器安全运行中最大的威胁。爆炸出现的原因是：当变压器发生绝缘故障，在变压器内部会出现电弧放电现象，而电弧会释放大量的能量，足以气化分解大量的变压器油，从而在变压器的内部产生大量气泡，致使变压器内部压力骤增，若不及时泄压排油，变压器就会发生爆炸。

在现有技术中，当变压器遇到绝缘故障导致其内部压力增加时，通常采用压力释放阀进行泄压。经过实践证明，上述压力释放阀，对于变压器正常的压力升降是可以发挥作用的，当发生绝缘故障等激烈的电弧时，变压器内部压力上升非常迅速，此时，由于压力释放阀本身固有的机械特性，并不能及时释放压力，从而导致变压器发生爆炸；分析已经发生了爆炸的变压器，可以发现，这些变压器都安装了上述压力释放阀，但是，还是没能阻止爆炸的发生，这说明，安装压力释放阀并不能防止变压器发生爆炸。

此外，在现有技术中，最常用的灭火方法是水喷淋或者水喷雾，但是随着近年来科学技术的不断进步，出现了一种新的变压器灭火方法—排油注氮灭火法，该方法能够预防变压器火灾，在变压器着火前就开始灭火。

上述排油注氮灭火法虽然能够起到预防和灭火的作用，但是，由于其固有的机械结构的特点，导致其对于火情反应时间较慢，因此，其并不能消除爆炸的威胁；而且，即使在变压器上同时安装泄压阀和排油注氮系统，也不能及时排除变压器发生爆炸的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供变压器保护装置，以解决现有技术中存在的不能及时排除变压器内部压力从而导致发生爆炸的技术问题。

本实用新型提供的一种变压器保护装置，包括：减压器和油气分离器，所述减压器通过油气管路与所述油气分离器连通；所述减压器包括闸阀、爆破片和减压仓，所述闸阀用于与变压器的阀口连接，所述爆破片设置在所述闸阀和所述减压仓之间，且同时与所述闸阀和所述减压仓连接，所述油气管路的一端与所述减压仓连通，另一端与所述油气分离器连通；所述变压器内部的变压器油和气体在内部压力的作用下能够流向所述闸阀，并从所述闸阀流向所述爆破片，同时能够冲破所述爆破片流入所述减压仓，然后经过所述油气管路进入所述油气分离器。

进一步，还包括第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰的一端与所述闸阀连接，所述第二连接法兰的一端与所述减压仓连接；所述第一连接法兰的另一端与所述第二连接法兰的另一端连接，且所述爆破片设置在二者之间。

进一步，还包括用于反馈和传输所述爆破片状态信号的爆破信号传感器，所述爆破信号传感器通过导线与所述爆破片连接。

进一步，所述减压器还包括：用于缓冲振动力的振动吸收机构，所述振动吸收机构的一端与所述闸阀连接，另一端与所述第一连接法兰靠近所述闸阀的一端连接。

进一步，所述振动吸收机构包括波纹管、第一套环和第二套环；所述第一套环和所述第二套环分别固定设置在所述波纹管的两端，所述第一套环与所述闸阀连接，所述第二套环与所述第一连接法兰连接。

进一步，所述油气分离器包括油气分离罐和出气管，所述油气管路与所述油气分离罐连接；所述出气管设置在所述油气分离罐的上部。

进一步，还包括灭火机构，所述灭火机构能够向所述变压器内输入用于灭火的物质。

进一步，所述灭火机构包括储存有能够灭火的气体的储气瓶和多条气体管道，多条所述气体管道均与所述储气瓶连接；其中一部分所述气体管道用于与所述油气分离罐连接，另一部分所述气体管道用于与所述变压器连接；与所述油气分离罐连接的气体管道上设有气体单向阀。

进一步，还包括用于切断所述变压器注油管路的断流阀。

进一步，所述爆破片由合金材料制成。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

本实用新型提供的变压器保护装置，当变压器内部压力骤增时，第一波压力波峰能够激发减压器，变压器内部产生的大量爆炸性气体和变压器油在压力的作用下流向闸阀，并从闸阀流向爆破片，由于压力的作用，这些爆炸性气体和变压器油能够冲破爆破片而流入减压仓，然后经过油气管路进入油气分离器，从而完成泄压，迅速降低变压器内部的压力，有效地避免了爆炸的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的变压器保护装置的减压器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的变压器保护装置与变压器连接的结构示意图。

附图标记：

1-减压器；          2-油气分离器；      3-油气管路；

4-灭火机构；        5-断流阀；          6-变压器；

11-闸阀；           12-波纹管；         13-第一连接法兰；

14-第二连接法兰；   15-减压仓；         21-油气分离罐；

22-出气管；         41-储气瓶；         42-气体管路；

61-变压器本体；     62-有载调压开关；   63-油枕；

64-继电器；         151-固定架；        421-气体单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的变压器保护装置的减压器的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的变压器保护装置与变压器连接的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例提供的变压器保护装置，包括：减压器1和油气分离器2，减压器1通过油气管路3与油气分离器2连通；减压器1包括闸阀11、爆破片和减压仓15，闸阀11用于与变压器6的阀口连接，爆破片设置在闸阀11和减压仓15之间，且同时与闸阀11和减压仓15连接，油气管路3的一端与减压仓15连通，另一端与油气分离器2连通；变压器6内部的变压器油和气体在内部压力的作用下能够流向闸阀11，并从闸阀11流向爆破片，同时能够冲破爆破片流入减压仓15，然后经过油气管路3进入油气分离器2。

需要说明的是，变压器6包括变压器本体61、有载调压开关62、油枕63和继电器64，且在变压器6使用的过程中，变压器本体61和有载调压开关62都有可能发生爆炸，因此，在本实施例以及下述实施例中所指的变压器6内的爆炸性气体和变压器油均是指变压器本体61和/或有载调压开关62内部的。

减压器1的主要作用是泄压，即，减少变压器6内部的压力；油气分离器2的主要作用是储存从变压器6内部流出的变压器油和爆炸性气体，且能够将爆炸性气体排出。

在变压器本体61、有载调压开关62和高低压套管上均设有与减压器1的闸阀11相连接的阀口，因此，上述变压器保护装置既可以应用在变压器本体61上，又可以应用在有载调压开关62上，还可以应用在高低压套管上。

爆破片是由合金或者不锈钢材料制成的，具有额定的承载压力，所受到的冲击力若大于该承载压力，则爆破片破裂；爆破片在制作过程中，根据其所应用的环境不同，来确定使用的材料以及其额定的承载压力。

减压仓15是爆炸性气体和变压器油的中转站，其具有一定的储存功能，但是最终目的还是将爆炸性气体和变压器油通过油气管路3输送到油气分离器2内。

减压仓15的两端分别设有用于与爆破片连接的接口和用于与油气管路3连接的接口；在减压仓15上还设置有用于固定减压仓15的固定架151，固定架151与减压仓15的外表面固定连接，且在固定架151上还设有通孔，螺栓能够通过该通孔将减压仓15固定在地面或者其它结构上。

油气管路3可以包括排油管路和排气管路，当然排油管路和排气管路也可以是同一条管路；当减压仓15相对底面垂直设置时，优选的，在减压仓15上分别连接排气管路和排油管路，其中排气管路设置在减压仓15的顶部，排油管路设置在减压仓15的侧面且靠近底部的位置；采用上述结构，由于爆炸性气体会向上流动，因此将排气管路设置在减压仓15的顶部更有利于爆炸性气体的排出。

需要说明的是，本实施例提供的变压器保护装置还包括用于切断变压器6注油管路的断流阀5。优选地，断流阀5设置在油枕63和继电器64之间，该断流阀5能够通过测定注油管路内的变压器油的流速来切断或者关闭注油管路。

本实施例提供的变压器保护装置，当变压器6内部压力骤增时，第一波压力波峰能够激发减压器1，变压器6内部产生的大量爆炸性气体和变压器油在压力的作用下流向闸阀11，并从闸阀11流向爆破片，由于压力的作用，这些爆炸性气体和变压器油能够冲破爆破片而流入减压仓15，然后经过油气管路3进入油气分离器2，从而完成泄压，迅速降低变压器6内部的压力，有效地避免了爆炸的产生。

在上述实施例的基础上，具体地，如图1所示，还包括第一连接法兰13和第二连接法兰14，第一连接法兰13的一端与闸阀11连接，第二连接法兰14的一端与减压仓15连接；第一连接法兰13的另一端与第二连接法兰14的另一端连接，且爆破片设置在第一连接法兰13和第二连接法兰14之间。

设置第一连接法兰13和第二连接法兰14便于夹持爆破片，从而使爆破片能够牢固的固定；同时，还能够方便爆破片和闸阀11以及减压仓15的连接。

需要说明的是，除了连接法兰之外还可以使用其它的构件来夹持固定爆破片，只要该构件能够满足上述连接法兰的作用即可。

在上述实施例的基础上，具体地，减压器1还包括：用于缓冲振动力的振动吸收机构，振动吸收机构的一端与闸阀11连接，另一端与第一连接法兰13靠近闸阀11的一端连接。

变压器6在泄压过程中，由于内部压力较大，因此会对减压器1产生较大的冲击力，而设置振动吸收机构，可以有效地减弱这部分冲击力对减压器1的影响；而且，变压器6在正常工作过程中，也不可避免的会产生振动，此时振动吸收机构就会缓冲这部分振动，从而使本实施例提供的变压器保护装置，在平稳的状态下工作。

在上述实施例的基础上，具体地，振动吸收机构包括波纹管12、第一套环和第二套环；第一套环和第二套环分别固定设置在波纹管12的两端，第一套环与闸阀11连接，第二套环与第一连接法兰13连接。

在波纹管12的两端分别设置第一套环和第二套环，使波纹管12与闸阀11和第一连接法兰13的连接为刚性连接，可以提高波纹管12和二者之间连接的牢固度。当然，需要说明的是，波纹管12也可以直接与闸阀11和第一连接法兰13连接。

在上述实施例的基础上，具体地，如图1所示，油气分离器2包括油气分离罐21和出气管22，油气管路3与油气分离罐21连接；出气管22设置在油气分离罐21的上部。

采用上述结构，不仅能够满足储存变压器油和爆炸性气体的要求，而且还可以通过出气管22将爆炸性气体排出油气分离罐21，确保油气分离罐21始终处在安全压力范围内。

需要说明的是，在该出气管22上可以设置空气隔离阀或者单向阀，即，该出气管22只允许油气分离罐21内的气体溢出，而不允许外界的气体进入，从而确保油气分离罐21内的压力小于减压仓15的压力，使减压仓15内的爆炸性气体和变压器油能够流入油气分离罐21。

在上述实施例的基础上，具体地，还包括灭火机构4，灭火机构4能够向变压器6内输入用于灭火的物质。

灭火机构4可以有多种选择，凡是能够预防和灭火的装置都可以作为本实施例所指的灭火机构4。设置灭火机构4，使本实施例提供的变压器保护装置，除了能够预防变压器6爆炸外，还能够预防和消除变压器6发生火灾，从而全面的保护变压器6。

在上述实施例的基础上，具体地，如图2所示，灭火机构4包括储存有能够灭火的气体的储气瓶41和多条气体管路42，多条气体管路42均与储气瓶41连接；其中一部分气体管路42用于与油气分离罐21连接，另一部分气体管路42用于与变压器6连接；与油气分离罐21连接的气体管路42上设有气体单向阀421。

能够灭火的气体可以有多种选择，例如：氮气或者惰性气体，等等，以下均以氮气为例说明。

在变压器本体61和有载调压开关62上均设有注气口，气体管路42与注气口连接，从而将氮气输入变压器本体61和有载调压开关62内部，以用来灭火和防止复燃以及驱赶爆炸性气体。

在油气分离罐21上也设有注气口，气体管路42与注气口连接，将氮气输入油气分离罐21内，用于驱赶残留在油气分离罐21内的爆炸性气体；而且，在通向油气分离罐21的气体管路42上还设有气体单向阀421，以防止油气分离罐21内的气体流入气体管路42，从而影响灭火的效果。

在上述实施例的基础上，具体地，还包括用于反馈和传输爆破片状态信号的爆破信号传感器，爆破信号传感器通过导线与爆破片连接。爆破片的爆破会使与其连接的导线断裂，此时爆破信号传感器能够将爆破片已爆破的状态信号传输给中控系统。

本实施例所提供的变压器保护装置的具体使用方法为：在变压器6出现电气故障(重瓦斯、接地故障、过流、差动信号)后，变压器6内部会产生电弧，从而产生爆炸性气体，致使变压器6内部的压力骤增；当变压器6内部出现第一波压力峰值时，该压力会冲破爆破片，从而使变压器6内部的爆炸性气体和变压器油流入减压仓15，然后再进入油气分离罐21内，此时，断流阀5关闭；需要说明的是，当爆炸性气体和变压器油靠近爆破片，并冲破爆破片时，爆破信号传感器会将爆破片已爆破的状态信号传输给中控系统，中控系统发出爆膜信号，然后，通过自动控制系统或者工作人员开启灭火机构4，从而进行灭火，即，向变压器本体61、或有载调压开关62、或高低压套管以及油气分离罐21内充入氮气；待完全解除爆炸危机后，继续向变压器6内部通入氮气，持续时间30分钟以上，用于驱散爆炸性可燃气体，以防止复燃，便于维修人员处理故障。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种变压器保护装置，其特征在于，包括：减压器和油气分离器，所述减压器通过油气管路与所述油气分离器连通；

所述减压器包括闸阀、爆破片和减压仓，所述闸阀用于与变压器的阀口连接，所述爆破片设置在所述闸阀和所述减压仓之间，且同时与所述闸阀和所述减压仓连接，所述油气管路的一端与所述减压仓连通，另一端与所述油气分离器连通；

所述变压器内部的变压器油和气体在内部压力的作用下能够流向所述闸阀，并从所述闸阀流向所述爆破片，同时能够冲破所述爆破片流入所述减压仓，然后经过所述油气管路进入所述油气分离器。

2.根据权利要求1所述的变压器保护装置，其特征在于，还包括第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰的一端与所述闸阀连接，所述第二连接法兰的一端与所述减压仓连接；

所述第一连接法兰的另一端与所述第二连接法兰的另一端连接，且所述爆破片设置在二者之间。

3.根据权利要求2所述的变压器保护装置，其特征在于，还包括用于反馈和传输所述爆破片状态信号的爆破信号传感器，所述爆破信号传感器通过导线与所述爆破片连接。

4.根据权利要求2所述的变压器保护装置，其特征在于，所述减压器还包括：用于缓冲振动力的振动吸收机构，所述振动吸收机构的一端与所述闸阀连接，另一端与所述第一连接法兰靠近所述闸阀的一端连接。

5.根据权利要求4所述的变压器保护装置，其特征在于，所述振动吸收机构包括波纹管、第一套环和第二套环；

所述第一套环和所述第二套环分别固定设置在所述波纹管的两端，所述第一套环与所述闸阀连接，所述第二套环与所述第一连接法兰连接。

6.根据权利要求3所述的变压器保护装置，其特征在于，所述油气分离器包括油气分离罐和出气管，所述油气管路与所述油气分离罐连接；所述出气管设置在所述油气分离罐的上部。

7.根据权利要求6所述的变压器保护装置，其特征在于，还包括灭火机构，所述灭火机构能够向所述变压器内输入用于灭火的物质。

8.根据权利要求7所述的变压器保护装置，其特征在于，所述灭火机构包括储存有能够灭火的气体的储气瓶和多条气体管道，多条所述气体管道均与所述储气瓶连接；

其中一部分所述气体管道用于与所述油气分离罐连接，另一部分所述气体管道用于与所述变压器连接；与所述油气分离罐连接的气体管道上设有气体单向阀。

9.根据权利要求1-8任一项所述的变压器保护装置，其特征在于，还包括用于切断所述变压器注油管路的断流阀。

10.根据权利要求1-8任一项所述的变压器保护装置，其特征在于，所述爆破片由合金材料制成。