CN205122367U - 一种防爆的75mva变压器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆的75MVA变压器系统，包括连接到变压器上的灭火机构、压力释放机构、检漏机构和控制机构；该装置的系统包括控制单元、净化单元、检漏单元、灭火单元、压力释放单元、及变压器单元，各个单元之间由控制单元统一调控，有益效果：能够使有效的防止变压器爆炸，保护人身和财产的安全，该结构对绕组上的各处均能监控，并在短路时，及时预警及完成防爆动作。能够重点针对短路的部位进行降温，同时在变压器顶部均匀喷洒灭火气体，加强防爆手段，能够及时对变压器放压，同时能够避免变压器油的浪费。其各个传感器采用特殊材料制成具有更强的了、灵敏性，可以有效的防止装置的误动作或误报警。

Description

一种防爆的75MVA变压器系统

技术领域

本实用新型涉及一种防爆的75MVA变压器系统。

背景技术

随着科学技术的发展，变压器电压等级越来越高，容量越来越大，稍有不慎就容易酿成大事故，供电的安全可靠性更显重要。被称为主动型的防爆防火灭火设备，是油浸变压器的忠诚卫士，将会更加广泛地应用于变电站和发电站，将为全国电厂及变电站安全生产做出更大贡献。75MVA的油浸变压器是发电厂和变电站的主要应用的电力设备之一。变压器长期过负荷运行、绝缘油的裂解腐蚀作用都会引起绕组绝缘老化、变质，使绝缘强度降低，严重时失去绝缘作用，造成绕组匝间短路；变压器进水使绝缘强度降低而引起匝间短路；焊渣、铁磁等杂物（如过滤网及活性氧化铝）进入变压器，以及制造质量不良都会导致绕组匝间短路。绕组发生短路故障时产生放电电弧，其温度达3000℃以上，绝缘油在高温作用下，分解出大量氢气、乙炔、甲烷等可燃气体。同时伴随着内部压力不断增大，当压力超过油箱的机械强度，就会发生喷油或油箱爆裂。当可燃气体与空气混合达到一定浓度，箱体内的变压器油即刻燃烧。变压器内充满着大量的变压器油，变压器油闪点是135℃左右，燃点为165℃~190℃，自燃点是330℃左右。变压器油是一种是可燃的绝缘液体，所以在选择安装、使用油浸变压器时要采用防火措施，特别是变电站综合自动化技术中，更应选择主动性的灭火设备，确保变电站的安全可靠性。当变压器出现故障，如果压力探测器、有载调压开关和套管的爆破膜和爆破感应器无法送出信号，防爆防火系统便会由传统的氮气灭火方法名叫“排出和搅拌”来做出后援。在这个时期系统由两个信号启动：来自火焰探测器的高温信号再加上电气保护（接地，压力释放阀，高电流或瓦斯）的其中一个信号为了增加探测火（任何来源）的面积，变压器箱体、有载调压开关和套管的温度探测器会连接在一起。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种防爆的75MVA变压器系统，能够将系统统一调控，使各个单元良好的配合，可以使单元间的系统更有效的提高防爆性，各个压力传感器能够减少信号误报时造成的事故，安全有效的提高防爆效果，能够最大限度的降低变压器内部的压力，以便于防止二次事故的发生。同时避免了变压器1油的浪费，及时对变压器油进行转移并降温、净化。可以有效的防止装置的误动作或误报警。能够将系统统一调控，使各个单元良好的配合，可以使单元间的系统更有效的提高防爆性，各个压力传感器能够减少信号误报时造成的事故，安全有效的提高防爆效果，降低变压器内部的压力，以便于防止二次事故的发生。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种防爆的75MVA变压器系统，包括：

控制单元；

变压器单元，包括壳体、油枕、铁芯、绕组；油枕固定在壳体顶部并通过瓦斯继电器和断流阀连通到壳体内；三相的绕组设于壳体内，各绕组内包裹有铁芯，在各绕组的上中下三个位置各设置一个温度传感器；在壳体的上部、中部和下部分别设置一个压力传感器，用于检测壳体内的油温或瓦斯气体温度；变压器的下方设有地下室；

压力释放单元，包括排油箱、排油池、排油泵、点火器、压力释放阀；排油箱设于变压器的下方的地下室内，在变压器壳体的中部和下部外侧均一个电磁阀，两电磁阀并连后与排油箱相连；在排油箱下部设有排油口，排油口上设有额定压力为55kpa的安全阀；变压器的壳体上部外侧连接有一额定压力为52kpa安全阀，该安全阀通过上排油管接通到排油池中，排油池中设有厚度为10-20cm的水膜层，上排油管的出口位于水膜层中，排油泵设置在上排油管上加快其油的抽取速度便于排油，上排油管穿过灭火箱的中部；在排油泵的两侧并联有一个单向电磁阀，在排油池的上方通过管径为5-8cm的管道连接有排气口，该排气口远离变压器至少12m，并且在该排气口处设置有点火器；点火器通过与控制单元相连；压力释放阀的额定压力为45kpa-50kpa，该压力释放阀通过管道连通到排气口；

气体混合单元，包括混合器、电磁阀、灭火罐，灭火罐包括氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐，灭火罐出口处连有压力表、压力传感器、额定压力为70kpa电磁阀，混合器中的初始压力为100±10%kpa，混合器中设有混合腔，混合腔上设有压力传感器，混合器的出口处设有电磁阀，混合腔与灭火罐上的电磁阀相连；

灭火单元，包括气体增压泵、喷嘴机构、加热器和换热器，喷嘴机构包括喷头和喷座，喷座与喷头通过活动连接件连接；换热器设置在上排油管与灭火罐之间用于热交换；加热器设置在灭火罐上，灭火罐连接有压力传感器；在壳体外侧与三相的绕组的上部、中部、下部相对的位置分别连接一个电磁阀；下部的电磁阀和中部的电磁阀并联后与混合器相连；上部的电磁阀通过管道连接气体增压泵，同时上部的电磁阀连接到变压器内部的喷嘴机构上，该气体增压泵与混合器相连；在与壳体相连的电磁阀处设有压力传感器用于检测该电磁阀处灭火气体的压力；在灭火罐上设有加热器；

检漏单元，包括隔热环，隔热环环套在管道的连接处，在隔热层外设置有温度传感器，各个温度传感器与控制单元相连；

净化单元，包括净化泵、净化器、及磁选器；排油箱的排油口处管道侧壁上连接有净化器，在净化器的入口处设置50-80目的过滤网，在净化器内设置有褶皱状的过滤芯，过滤芯采用2-3mm的聚丙烯为材料制成，在过滤芯外还套设有厚度1-1.2mm无纺布层；在净化器的出口处连接有磁选器，在磁选器的两侧设有电磁板，电磁板之间具有平行磁场，在磁选器的内部设有80-100目的陶瓷网和厚度为3-3.5mm的活性炭网；在磁选器的出口连接有净化泵，净化泵连接到排油箱顶部，在排油箱的外侧壁上设有散热器，排油箱底部设有磁铁条；

控制单元与净化单元、检漏单元、灭火单元、压力释放单元、及变压器单元相连，用于采集各个单元的信号并控制各个单元的动作及相互配合动作，各个单元所所使用的温度传感器、压力传感器或油位传感器的导电部分由石墨烯制成。

由于上述系统，能够将系统统一调控，使各个单元良好的配合，可以使单元间的系统更有效的提高防爆性，各个压力传感器能够减少信号误报时造成的事故，安全有效的提高防爆效果，能够最大限度的降低变压器内部的压力，以便于防止二次事故的发生。同时避免了变压器油的浪费，及时对变压器油进行转移并降温、净化。有效的提供防爆灭火系统的安全可靠性。

更进一步，该系统的气体混合方法：

（1）、其氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐中的初始压力为分别为8±10%MPa、10±10%MPa、6.5±10%kpa；

（2）、控制单元首先打开氦气罐上方电磁阀向混合器中注氦，至混合器中的气压至20-22kpa，然后关闭氦气罐电磁阀，并控制氮气罐向混合器中注氮至混合器中气压为50-53kpa，然后关闭氮气罐，并控制七氟丙烷罐打开是混合器中的气压至60-65kpa，然后关闭七氟丙烷罐；

（3）、将混合器出口处的电磁阀打开，使混合器与变压器相连的管道中气压上升至15-18kpa后关闭该电磁阀，此时混合器中的气压下降至30-35kpa；

（4）、控制单元依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压至80kpa，并使混合器中含量比氦气：七氟丙烷：氮气=（8.5-9.4）：（4.6-5.3）：（11.3-15.2）；然后依照该比例继续依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压为100±10%kpa；

（5）、当氦气罐、氮气罐、七氟丙烷中的压力降至其初始压力的15%-20%时，应及时补充。

由于上述方法，采用混合型灭火气体，能够避免单一灭火气体因其自身缺陷而造成不必要的损失，最大限度的保证供电安全性。同时该方法对连接混合器、及与混合器中的管道进行充压，能够降低这些设备的故障率，利用提高其灭火单元相关设备的抗氧化性，能够保证防爆设备的安全性，其气体的适当比例同样能够有效的提高防爆能力，同时避免各个单一灭火气体的缺陷。

更进一步，该系统的灭火方法：

（1）、控制器根据绕组上测得最高温度值的温度传感器的位置，判断出短路点位置；混合器出口处的电磁阀打开后，控制单元根据短路点的位置，控制距离该短路点最近的灭火单元的电磁阀打开以对短路点降温；

（2）、控制单元测得变压器内短路点温度高于55℃时，控制单元发出报警信号；高于65℃时，同时瓦斯继电器检测到瓦斯气体，控制单元发出轻瓦斯报警信号；高于85℃时，同时瓦斯继电器检测到油流变化，控制单元发出重瓦斯信号，同时控制单元控制变压器的输入端断电；温度高于95摄氏度时，灭火单元的电磁阀打开；

（3）、混合器中的压力降低后，控制器控制氦气罐、氮气罐、及七氟丙烷罐上部的电磁阀部分打开，并以氦气：七氟丙烷：氮气=9：4.8：12的比例进入混合器中合为混合气体，是混合器中的气压不低于95kpa；

（4）、变压器内的平均温度高于85摄氏度时，控制单元控制与灭火单元上部的电磁阀打开，同时控制增压泵打开，增压泵将混合气体增压至250kpa以上，并通过变压器上部的喷嘴喷出，喷嘴往复运动，均匀的喷出混合气体；

（5）、灭火单元的换热器吸收排出的变压油的热量，并对灭火罐进行加热，使灭火罐的压力升高，便于灭火罐内的氦气、七氟丙烷或氮气气化；

（6）、当氦气、七氟丙烷或氮气中的气压低于3.3MPa时，控制器控制灭火单元的加热器对灭火罐进行加热，使灭火罐的罐体温度平均为55℃-60℃。

由于上述方法，利用灭火气体对短路点进行降温，避免变压器内局部温度过高对设备零件疲劳度的影响，直接对短路点降温的方法能够避免二次事故的发生，降低其短路的影响程度，能够保护周围的其他设备，降低损失。其利用排出的变压器油的热量或者对加热器，对灭火罐进行加热，有利于罐内灭火气体的快速气化，提高其防爆效率和降低反映时间。

更进一步，该系统的压力释放方法：

（1）、当变压器内压力大于50kpa时，控制单元控制断流阀关闭，压力释放阀打开，变压器油或气体经与压力释放阀相连的管道排出到压力释放单元的排气口处；

（2）、当变压器内压力大于55kpa时，油压使变压器上部排油管上的安全阀打开，经排油管上的单向阀排出，当排油管内的压力大于60kpa时，控制单元控制排油泵打开，将排油管内的压力降低到58kpa以下，加速变压器内压力的释放；

（3）、当变压器内压力大于61kpa时，控制器控制变压器中部与排油箱相连的电磁阀打开，将变压器油转移至排油箱中；

（4）、当变压器内压力大于70kpa时，控制器控制变压器下部与排油箱相连的电磁阀打开；

（5）、当排油箱内的压力大于55kpa时，排油箱下端的安全阀被打开；

（6）、当变压器内压力降低至55kpa使，控制单元控制变压器上与排油箱相连的管道的电磁阀关闭；

（7）、排气口处检测到气流，控制单元控制点火器点火。

由于上述方法，能够有效的将压力释放，同时，将变压器内的变压器油进行转移、降温、净化，能够有效的避免二次事故的发生，能够提高防爆的安全性和稳定性，根据变压器内压力的变压适当的增加排压渠道，是压力释放的方式更多样，避免因变压器油压超过单一释放方式的上限，而造成损失，另一方面，对排出后的变压器油惊喜处理，其产生的瓦斯气体，比如：氢气、乙炔、甲烷等可燃性气体，转移至安全的地方燃烧，避免因这些可燃性气体密度过高造成爆炸，而危害人身或设备的安全。

更进一步，该系统的回收净化方法：

（1）、控制单元检测到排油箱中的变压器油多于其容量的三人之一时，控制净化泵启动；

（2）、净化泵抽取排油箱中的变压器油经过滤网过滤后，进入净化器，净化器中的滤芯和无纺布层将变压器油进行过滤；

（3）、从净化器输出的变压器油进入磁选器中，磁选器中的活性炭层，将变压器油再次过滤；在磁选器中设置有820T-910T的电磁场；

（4）、磁选器输入的变压器油经过净化泵后流入排油箱中。

上述回收净化的方法，能够将变压器油进行回收利用，避免浪费，同时避免了变压器油对环境的污染，提高环保性，避免变压器油对人体的影响，以及变压器油残留对土壤的影响，能够将变压器油清洁后再使用，降低了变压器再次投入使用的成本。

更进一步，该系统的防爆方法：

（1）、其氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐中的初始压力为分别为8±10%MPa、10±10%MPa、6.5±10%kpa；

（2）、控制单元首先打开氦气罐上方电磁阀向混合器中注氦，至混合器中的气压至20-22kpa，然后关闭氦气罐电磁阀，并控制氮气罐向混合器中注氮至混合器中气压为50-53kpa，然后关闭氮气罐，并控制七氟丙烷罐打开是混合器中的气压至60-65kpa，然后关闭七氟丙烷罐；

（3）、将混合器出口处的电磁阀打开，使混合器与变压器相连的管道中气压上升至15-18kpa后关闭该电磁阀，此时混合器中的气压下降至30-35kpa；

（4）、控制单元依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压至80kpa，并使混合器中含量比氦气：七氟丙烷：氮气=（8.5-9.4）：（4.6-5.3）：（11.3-15.2）；然后依照该比例继续依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压为100±10%kpa；

（5）、当氦气罐、氮气罐、七氟丙烷中的压力降至其初始压力的15%-20%时，应及时补充；

（6）、控制器根据绕组上测得最高温度值的温度传感器的位置，判断出短路点位置；混合器出口处的电磁阀打开后，控制单元根据短路点的位置，控制距离该短路点最近的灭火单元的电磁阀打开以对短路点降温；

（7）、控制单元测得变压器内短路点温度高于55℃时，控制单元发出报警信号；高于65℃时，同时瓦斯继电器检测到瓦斯气体，控制单元发出轻瓦斯报警信号；高于85℃时，同时瓦斯继电器检测到油流变化，控制单元发出重瓦斯信号，同时控制单元控制变压器的输入端断电；温度高于95摄氏度时，灭火单元的电磁阀打开；

（8）、混合器中的压力降低后，控制器控制氦气罐、氮气罐、及七氟丙烷罐上部的电磁阀部分打开，并以氦气：七氟丙烷：氮气=9：4.8：12的比例进入混合器中合为混合气体，是混合器中的气压不低于95kpa；

（9）、变压器内的平均温度高于85摄氏度时，控制单元控制与灭火单元上部的电磁阀打开，同时控制增压泵打开，增压泵将混合气体增压至250kpa以上，并通过变压器上部的喷嘴喷出，喷嘴往复运动，均匀的喷出混合气体；

（10）、灭火单元的换热器吸收排出的变压油的热量，并对灭火罐进行加热，使灭火罐的压力升高，便于灭火罐内的氦气、七氟丙烷或氮气气化；

（11）、当氦气、七氟丙烷或氮气中的气压低于3.3MPa时，控制器控制灭火单元的加热器对灭火罐进行加热，使灭火罐的罐体温度平均为55℃-60℃。

（12）、当变压器内压力大于50kpa时，控制单元控制断流阀关闭，压力释放阀打开，变压器油或气体经与压力释放阀相连的管道排出到压力释放单元的排气口处；

（13）、当变压器内压力大于55kpa时，油压使变压器上部排油管上的安全阀打开，经排油管上的单向阀排出，当排油管内的压力大于60kpa时，控制单元控制排油泵打开，将排油管内的压力降低到58kpa以下，加速变压器内压力的释放；

（14）、当变压器内压力大于61kpa时，控制器控制变压器中部与排油箱相连的电磁阀打开，将变压器油转移至排油箱中；

（15）、当变压器内压力大于70kpa时，控制器控制变压器下部与排油箱相连的电磁阀打开；

（16）、当排油箱内的压力大于55kpa时，排油箱下端的安全阀被打开；

（17）、当变压器内压力降低至55kpa使，控制单元控制变压器上与排油箱相连的管道的电磁阀关闭；

（18）、排气口处检测到气流，控制单元控制点火器点火；

（19）、控制单元检测到排油箱中的变压器油多于其容量的三人之一时，控制净化泵启动；

（20）、净化泵抽取排油箱中的变压器油经过滤网过滤后，进入净化器，净化器中的滤芯和无纺布层将变压器油进行过滤；

（21）、从净化器输出的变压器油进入磁选器中，磁选器中的活性炭层，将变压器油再次过滤；在磁选器中设置有820T-910T的电磁场；

（22）、磁选器输入的变压器油经过净化泵后流入排油箱中。

由于上述方法，采用混合型灭火气体，能够避免单一灭火气体因其自身缺陷而造成不必要的损失，最大限度的保证供电安全性。同时该方法对连接混合器、及与混合器中的管道进行充压，能够降低这些设备的故障率，利用提高其灭火单元相关设备的抗氧化性，能够保证防爆设备的安全性，其气体的适当比例同样能够有效的提高防爆能力，直接对短路点降温的方法能够避免二次事故的发生，降低其短路的影响程度，能够保护周围的其他设备，降低损失，对灭火罐进行加热，有利于罐内灭火气体的快速气化，提高其防爆效率和降低反映时间。能够有效的将压力释放，能够提高防爆的安全性和稳定性，根据变压器内压力的变压适当的增加排压渠道，避免因变压器油压超过单一释放方式的上限，而造成损失，另一方面，对排出后的变压器油惊喜处理，其产生的瓦斯气体，比如：氢气、乙炔、甲烷等可燃性气体，转移至安全的地方燃烧，避免因这些可燃性气体密度过高造成爆炸，而危害人身或设备的安全。避免浪费，同时避免了变压器油对环境的污染，提高环保性，避免变压器油对人体的影响，以及变压器油残留对土壤的影响，能够将变压器油清洁后再使用，降低了变压器再次投入使用的成本。另一方便，上述方法采用先充气再放压的方式，能够避开变压器绕组温度85℃以上时的压力暴增阶段对变压器壳体的冲击，一开始就对变压器升压至安全阀打开，避免压力暴增时，安全阀不能及时打开对设备的冲击。

由于采用了上述结构，。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、能够使有效的防止变压器爆炸，保护人身和财产的安全，该结构对绕组上的各处均能监控，并在短路时，及时预警及完成防爆动作。

2、能够重点针对短路的部位进行降温，同时在变压器顶部均匀喷洒灭火气体，加强防爆手段，能够及时对变压器放压，同时能够避免变压器油的浪费。其各个传感器采用特殊材料制成具有更强的了、灵敏性，可以有效的防止装置的误动作或误报警。

3、其系统设计简单，能够良好的使各个单元之间相互配合提高防爆性能，防止二次事故的发生。同时避免了变压器油的浪费，及时对变压器油进行转移并降温、净化。有效的提供防爆灭火系统的安全可靠性。

4、能够对变压器油进行回收利用，避免浪费，节约成本，同时避免环境污染。

5、采用先充气再放压的方式，能够避开压力暴增阶段对设别的影响。

附图说明

图1是本实用新型中防爆的75MVA变压器系统结构图；

图中标记：1-变压器，2-油枕，3-灭火机构，4-压力释放机构，5-净化机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例1：

如图1所示，

本实用新型的防爆的75MVA变压器系统，包括：

控制单元；

变压器1单元，包括壳体、油枕2、铁芯、绕组；油枕2固定在壳体顶部并通过瓦斯继电器和断流阀连通到壳体内；三相的绕组设于壳体内，各绕组内包裹有铁芯，在各绕组的上中下三个位置各设置一个温度传感器；在壳体的上部、中部和下部分别设置一个压力传感器，用于检测壳体内的油温或瓦斯气体温度；变压器1的下方设有地下室；

压力释放单元，包括排油箱、排油池、排油泵、点火器、压力释放阀；排油箱设于变压器1的下方的地下室内，在变压器1的壳体的中部和下部外侧均一个电磁阀，两电磁阀并连后与排油箱相连；在排油箱下部设有排油口，排油口上设有额定压力为55kpa的安全阀；变压器1的壳体上部外侧连接有一额定压力为52kpa安全阀，该安全阀通过上排油管接通到排油池中，排油池中设有厚度为10-20cm的水膜层，上排油管的出口位于水膜层中，排油泵设置在上排油管上加快其油的抽取速度便于排油，上排油管穿过灭火箱的中部；在排油泵的两侧并联有一个单向电磁阀，在排油池的上方通过管径为5-8cm的管道连接有排气口，该排气口远离变压器1至少12m，并且在该排气口处设置有点火器；点火器通过与控制单元相连；压力释放阀的额定压力为45kpa-50kpa，该压力释放阀通过管道连通到排气口；

气体混合单元，包括混合器、电磁阀、灭火罐，灭火罐包括氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐，灭火罐出口处连有压力表、压力传感器、额定压力为70kpa电磁阀，混合器中的初始压力为100±10%kpa，混合器中设有混合腔，混合腔上设有压力传感器，混合器的出口处设有电磁阀，混合腔与灭火罐上的电磁阀相连；

灭火单元，包括气体增压泵、喷嘴机构、加热器和换热器，喷嘴机构包括喷头和喷座，喷座与喷头通过活动连接件连接；换热器设置在上排油管与灭火罐之间用于热交换；加热器设置在灭火罐上，灭火罐连接有压力传感器；在壳体外侧与三相的绕组的上部、中部、下部相对的位置分别连接一个电磁阀；下部的电磁阀和中部的电磁阀并联后与混合器相连；上部的电磁阀通过管道连接气体增压泵，同时上部的电磁阀连接到变压器1内部的喷嘴机构上，该气体增压泵与混合器相连；在与壳体相连的电磁阀处设有压力传感器用于检测该电磁阀处灭火气体的压力；在灭火罐上设有加热器；

检漏单元，包括隔热环，隔热环环套在管道的连接处，在隔热层外设置有温度传感器，各个温度传感器与控制单元相连；

净化单元，包括净化泵、净化器、及磁选器；排油箱的排油口处管道侧壁上连接有净化器，在净化器的入口处设置50-80目的过滤网，在净化器内设置有褶皱状的过滤芯，过滤芯采用2-3mm的聚丙烯为材料制成，在过滤芯外还套设有厚度1-1.2mm无纺布层；在净化器的出口处连接有磁选器，在磁选器的两侧设有电磁板，电磁板之间具有平行磁场，在磁选器的内部设有80-100目的陶瓷网和厚度为3-3.5mm的活性炭网；在磁选器的出口连接有净化泵，净化泵连接到排油箱顶部，在排油箱的外侧壁上设有散热器，排油箱底部设有磁铁条；

控制单元与净化单元、检漏单元、灭火单元、压力释放单元、及变压器1单元相连，用于采集各个单元的信号并控制各个单元的动作及相互配合动作，各个单元所所使用的温度传感器、压力传感器或油位传感器的导电部分由石墨烯制成。

由于上述系统，能够将系统统一调控，使各个单元良好的配合，可以使单元间的系统更有效的提高防爆性，各个压力传感器能够减少信号误报时造成的事故，安全有效的提高防爆效果，能够最大限度的降低变压器1内部的压力，以便于防止二次事故的发生。同时避免了变压器1油的浪费，及时对变压器1油进行转移并降温、净化。有效的提供防爆灭火系统的安全可靠性。

具体实施例2：

根据具体实施例1的系统，该系统的气体混合方法：

（1）、其氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐中的初始压力为分别为8±10%MPa、10±10%MPa、6.5±10%kpa；

（2）、控制单元首先打开氦气罐上方电磁阀向混合器中注氦，至混合器中的气压至20-22kpa，然后关闭氦气罐电磁阀，并控制氮气罐向混合器中注氮至混合器中气压为50-53kpa，然后关闭氮气罐，并控制七氟丙烷罐打开是混合器中的气压至60-65kpa，然后关闭七氟丙烷罐；

（3）、将混合器出口处的电磁阀打开，使混合器与变压器1相连的管道中气压上升至15-18kpa后关闭该电磁阀，此时混合器中的气压下降至30-35kpa；

（4）、控制单元依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压至80kpa，并使混合器中含量比氦气：七氟丙烷：氮气=（8.5-9.4）：（4.6-5.3）：（11.3-15.2）；然后依照该比例继续依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压为100±10%kpa；

（5）、当氦气罐、氮气罐、七氟丙烷中的压力降至其初始压力的15%-20%时，应及时补充。

由于上述方法，采用混合型灭火气体，能够避免单一灭火气体因其自身缺陷而造成不必要的损失，最大限度的保证供电安全性。同时该方法对连接混合器、及与混合器中的管道进行充压，能够降低这些设备的故障率，利用提高其灭火单元相关设备的抗氧化性，能够保证防爆设备的安全性，其气体的适当比例同样能够有效的提高防爆能力，同时避免各个单一灭火气体的缺陷。

具体实施例3：

根据具体实施例1的系统，该系统的灭火方法：

（1）、控制器根据绕组上测得最高温度值的温度传感器的位置，判断出短路点位置；混合器出口处的电磁阀打开后，控制单元根据短路点的位置，控制距离该短路点最近的灭火单元的电磁阀打开以对短路点降温；

（2）、控制单元测得变压器1内短路点温度高于55℃时，控制单元发出报警信号；高于65℃时，同时瓦斯继电器检测到瓦斯气体，控制单元发出轻瓦斯报警信号；高于85℃时，同时瓦斯继电器检测到油流变化，控制单元发出重瓦斯信号，同时控制单元控制变压器1的输入端断电；温度高于95摄氏度时，灭火单元的电磁阀打开；

（3）、混合器中的压力降低后，控制器控制氦气罐、氮气罐、及七氟丙烷罐上部的电磁阀部分打开，并以氦气：七氟丙烷：氮气=9：4.8：12的比例进入混合器中合为混合气体，是混合器中的气压不低于95kpa；

（4）、变压器1内的平均温度高于85摄氏度时，控制单元控制与灭火单元上部的电磁阀打开，同时控制增压泵打开，增压泵将混合气体增压至250kpa以上，并通过变压器1上部的喷嘴喷出，喷嘴往复运动，均匀的喷出混合气体；

（5）、灭火单元的换热器吸收排出的变压油的热量，并对灭火罐进行加热，使灭火罐的压力升高，便于灭火罐内的氦气、七氟丙烷或氮气气化；

（6）、当氦气、七氟丙烷或氮气中的气压低于3.3MPa时，控制器控制灭火单元的加热器对灭火罐进行加热，使灭火罐的罐体温度平均为55℃-60℃。

由于上述方法，利用灭火气体对短路点进行降温，避免变压器1内局部温度过高对设备零件疲劳度的影响，直接对短路点降温的方法能够避免二次事故的发生，降低其短路的影响程度，能够保护周围的其他设备，降低损失。其利用排出的变压器1油的热量或者对加热器，对灭火罐进行加热，有利于罐内灭火气体的快速气化，提高其防爆效率和降低反映时间。

具体实施例4：

根据具体实施例1的系统，该系统的压力释放方法：

（1）、当变压器1内压力大于50kpa时，控制单元控制断流阀关闭，压力释放阀打开，变压器1油或气体经与压力释放阀相连的管道排出到压力释放单元的排气口处；

（2）、当变压器1内压力大于55kpa时，油压使变压器1上部排油管上的安全阀打开，经排油管上的单向阀排出，当排油管内的压力大于60kpa时，控制单元控制排油泵打开，将排油管内的压力降低到58kpa以下，加速变压器1内压力的释放；

（3）、当变压器1内压力大于61kpa时，控制器控制变压器1中部与排油箱相连的电磁阀打开，将变压器1油转移至排油箱中；

（4）、当变压器1内压力大于70kpa时，控制器控制变压器1下部与排油箱相连的电磁阀打开；

（5）、当排油箱内的压力大于55kpa时，排油箱下端的安全阀被打开；

（6）、当变压器1内压力降低至55kpa使，控制单元控制变压器1上与排油箱相连的管道的电磁阀关闭；

（7）、排气口处检测到气流，控制单元控制点火器点火。

由于上述方法，能够有效的将压力释放，同时，将变压器1内的变压器1油进行转移、降温、净化，能够有效的避免二次事故的发生，能够提高防爆的安全性和稳定性，根据变压器1内压力的变压适当的增加排压渠道，是压力释放的方式更多样，避免因变压器1油压超过单一释放方式的上限，而造成损失，另一方面，对排出后的变压器1油惊喜处理，其产生的瓦斯气体，比如：氢气、乙炔、甲烷等可燃性气体，转移至安全的地方燃烧，避免因这些可燃性气体密度过高造成爆炸，而危害人身或设备的安全。

具体实施例5：

根据具体实施例1的系统，该系统的回收净化方法：

（1）、控制单元检测到排油箱中的变压器1油多于其容量的三人之一时，控制净化泵启动；

（2）、净化泵抽取排油箱中的变压器1油经过滤网过滤后，进入净化器，净化器中的滤芯和无纺布层将变压器1油进行过滤；

（3）、从净化器输出的变压器1油进入磁选器中，磁选器中的活性炭层，将变压器1油再次过滤；在磁选器中设置有820T-910T的电磁场；

（4）、磁选器输入的变压器1油经过净化泵后流入排油箱中。

上述回收净化的方法，能够将变压器1油进行回收利用，避免浪费，同时避免了变压器1油对环境的污染，提高环保性，避免变压器1油对人体的影响，以及变压器1油残留对土壤的影响，能够将变压器1油清洁后再使用，降低了变压器1再次投入使用的成本。

具体实施例6：

根据具体实施例1的系统，该系统的防爆方法：

（1）、其氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐中的初始压力为分别为8±10%MPa、10±10%MPa、6.5±10%kpa；

（2）、控制单元首先打开氦气罐上方电磁阀向混合器中注氦，至混合器中的气压至20-22kpa，然后关闭氦气罐电磁阀，并控制氮气罐向混合器中注氮至混合器中气压为50-53kpa，然后关闭氮气罐，并控制七氟丙烷罐打开是混合器中的气压至60-65kpa，然后关闭七氟丙烷罐；

（3）、将混合器出口处的电磁阀打开，使混合器与变压器1相连的管道中气压上升至15-18kpa后关闭该电磁阀，此时混合器中的气压下降至30-35kpa；

（4）、控制单元依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压至80kpa，并使混合器中含量比氦气：七氟丙烷：氮气=（8.5-9.4）：（4.6-5.3）：（11.3-15.2）；然后依照该比例继续依次打开或关闭氦气罐、七氟丙烷罐、及氮气罐至混合器中气压为100±10%kpa；

（5）、当氦气罐、氮气罐、七氟丙烷中的压力降至其初始压力的15%-20%时，应及时补充；

（6）、控制器根据绕组上测得最高温度值的温度传感器的位置，判断出短路点位置；混合器出口处的电磁阀打开后，控制单元根据短路点的位置，控制距离该短路点最近的灭火单元的电磁阀打开以对短路点降温；

（7）、控制单元测得变压器1内短路点温度高于55℃时，控制单元发出报警信号；高于65℃时，同时瓦斯继电器检测到瓦斯气体，控制单元发出轻瓦斯报警信号；高于85℃时，同时瓦斯继电器检测到油流变化，控制单元发出重瓦斯信号，同时控制单元控制变压器1的输入端断电；温度高于95摄氏度时，灭火单元的电磁阀打开；

（8）、混合器中的压力降低后，控制器控制氦气罐、氮气罐、及七氟丙烷罐上部的电磁阀部分打开，并以氦气：七氟丙烷：氮气=9：4.8：12的比例进入混合器中合为混合气体，是混合器中的气压不低于95kpa；

（9）、变压器1内的平均温度高于85摄氏度时，控制单元控制与灭火单元上部的电磁阀打开，同时控制增压泵打开，增压泵将混合气体增压至250kpa以上，并通过变压器1上部的喷嘴喷出，喷嘴往复运动，均匀的喷出混合气体；

（10）、灭火单元的换热器吸收排出的变压油的热量，并对灭火罐进行加热，使灭火罐的压力升高，便于灭火罐内的氦气、七氟丙烷或氮气气化；

（11）、当氦气、七氟丙烷或氮气中的气压低于3.3MPa时，控制器控制灭火单元的加热器对灭火罐进行加热，使灭火罐的罐体温度平均为55℃-60℃。

（12）、当变压器1内压力大于50kpa时，控制单元控制断流阀关闭，压力释放阀打开，变压器1油或气体经与压力释放阀相连的管道排出到压力释放单元的排气口处；

（13）、当变压器1内压力大于55kpa时，油压使变压器1上部排油管上的安全阀打开，经排油管上的单向阀排出，当排油管内的压力大于60kpa时，控制单元控制排油泵打开，将排油管内的压力降低到58kpa以下，加速变压器1内压力的释放；

（14）、当变压器1内压力大于61kpa时，控制器控制变压器1中部与排油箱相连的电磁阀打开，将变压器1油转移至排油箱中；

（15）、当变压器1内压力大于70kpa时，控制器控制变压器1下部与排油箱相连的电磁阀打开；

（16）、当排油箱内的压力大于55kpa时，排油箱下端的安全阀被打开；

（17）、当变压器1内压力降低至55kpa使，控制单元控制变压器1上与排油箱相连的管道的电磁阀关闭；

（18）、排气口处检测到气流，控制单元控制点火器点火；

（19）、控制单元检测到排油箱中的变压器1油多于其容量的三人之一时，控制净化泵启动；

（20）、净化泵抽取排油箱中的变压器1油经过滤网过滤后，进入净化器，净化器中的滤芯和无纺布层将变压器1油进行过滤；

（21）、从净化器输出的变压器1油进入磁选器中，磁选器中的活性炭层，将变压器1油再次过滤；在磁选器中设置有820T-910T的电磁场；

（22）、磁选器输入的变压器1油经过净化泵后流入排油箱中。

由于上述方法，采用混合型灭火气体，能够避免单一灭火气体因其自身缺陷而造成不必要的损失，最大限度的保证供电安全性。同时该方法对连接混合器、及与混合器中的管道进行充压，能够降低这些设备的故障率，利用提高其灭火单元相关设备的抗氧化性，能够保证防爆设备的安全性，其气体的适当比例同样能够有效的提高防爆能力，直接对短路点降温的方法能够避免二次事故的发生，降低其短路的影响程度，能够保护周围的其他设备，降低损失，对灭火罐进行加热，有利于罐内灭火气体的快速气化，提高其防爆效率和降低反映时间。能够有效的将压力释放，能够提高防爆的安全性和稳定性，根据变压器1内压力的变压适当的增加排压渠道，避免因变压器1油压超过单一释放方式的上限，而造成损失，另一方面，对排出后的变压器1油惊喜处理，其产生的瓦斯气体，比如：氢气、乙炔、甲烷等可燃性气体，转移至安全的地方燃烧，避免因这些可燃性气体密度过高造成爆炸，而危害人身或设备的安全。避免浪费，同时避免了变压器1油对环境的污染，提高环保性，避免变压器1油对人体的影响，以及变压器1油残留对土壤的影响，能够将变压器1油清洁后再使用，降低了变压器1再次投入使用的成本。另一方便，上述方法采用先充气再放压的方式，能够避开变压器1绕组温度85℃以上时的压力暴增阶段对变压器1的壳体的冲击，一开始就对变压器1升压至安全阀打开，避免压力暴增时，安全阀不能及时打开对设备的冲击。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、能够使有效的防止变压器1爆炸，保护人身和财产的安全，该结构对绕组上的各处均能监控，并在短路时，及时预警及完成防爆动作。

2、能够重点针对短路的部位进行降温，同时在变压器1顶部均匀喷洒灭火气体，加强防爆手段，能够及时对变压器1放压，同时能够避免变压器1油的浪费。其各个传感器采用特殊材料制成具有更强的了、灵敏性，可以有效的防止装置的误动作或误报警。

3、其系统设计简单，能够良好的使各个单元之间相互配合提高防爆性能，防止二次事故的发生。同时避免了变压器1油的浪费，及时对变压器1油进行转移并降温、净化。有效的提供防爆灭火系统的安全可靠性。

4、能够对变压器1油进行回收利用，避免浪费，节约成本，同时避免环境污染。

5、采用先充气再放压的方式，能够避开压力暴增阶段对设别的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种防爆的75MVA变压器系统，其特征在于，包括：

控制单元；

变压器单元，包括壳体、油枕、铁芯、绕组；油枕固定在壳体顶部并通过瓦斯继电器和断流阀连通到壳体内；三相的绕组设于壳体内，各绕组内包裹有铁芯，在各绕组的上中下三个位置各设置一个温度传感器；在壳体的上部、中部和下部分别设置一个压力传感器，用于检测壳体内的油温或瓦斯气体温度；变压器的下方设有地下室；

压力释放单元，包括排油箱、排油池、排油泵、点火器、压力释放阀；排油箱设于变压器的下方的地下室内，在变压器壳体的中部和下部外侧均一个电磁阀，两电磁阀并连后与排油箱相连；在排油箱下部设有排油口，排油口上设有额定压力为55kpa的安全阀；变压器的壳体上部外侧连接有一额定压力为52kpa安全阀，该安全阀通过上排油管接通到排油池中，排油池中设有厚度为10-20cm的水膜层，上排油管的出口位于水膜层中，排油泵设置在上排油管上加快其油的抽取速度便于排油，上排油管穿过灭火箱的中部；在排油泵的两侧并联有一个单向电磁阀，在排油池的上方通过管径为5-8cm的管道连接有排气口，该排气口远离变压器至少12m，并且在该排气口处设置有点火器；点火器通过与控制单元相连；压力释放阀的额定压力为45kpa-50kpa，该压力释放阀通过管道连通到排气口；

气体混合单元，包括混合器、电磁阀、灭火罐，灭火罐包括氦气罐、氮气罐、七氟丙烷罐，灭火罐出口处连有压力表、压力传感器、额定压力为70kpa电磁阀，混合器中的初始压力为100±10%kpa，混合器中设有混合腔，混合腔上设有压力传感器，混合器的出口处设有电磁阀，混合腔与灭火罐上的电磁阀相连；

灭火单元，包括气体增压泵、喷嘴机构、加热器和换热器，喷嘴机构包括喷头和喷座，喷座与喷头通过活动连接件连接；换热器设置在上排油管与灭火罐之间用于热交换；加热器设置在灭火罐上，灭火罐连接有压力传感器；在壳体外侧与三相的绕组的上部、中部、下部相对的位置分别连接一个电磁阀；下部的电磁阀和中部的电磁阀并联后与混合器相连；上部的电磁阀通过管道连接气体增压泵，同时上部的电磁阀连接到变压器内部的喷嘴机构上，该气体增压泵与混合器相连；在与壳体相连的电磁阀处设有压力传感器用于检测该电磁阀处灭火气体的压力；在灭火罐上设有加热器；

检漏单元，包括隔热环，隔热环环套在管道的连接处，在隔热层外设置有温度传感器，各个温度传感器与控制单元相连；

净化单元，包括净化泵、净化器、及磁选器；排油箱的排油口处管道侧壁上连接有净化器，在净化器的入口处设置50-80目的过滤网，在净化器内设置有褶皱状的过滤芯，过滤芯采用2-3mm的聚丙烯为材料制成，在过滤芯外还套设有厚度1-1.2mm无纺布层；在净化器的出口处连接有磁选器，在磁选器的两侧设有电磁板，电磁板之间具有平行磁场，在磁选器的内部设有80-100目的陶瓷网和厚度为3-3.5mm的活性炭网；在磁选器的出口连接有净化泵，净化泵连接到排油箱顶部，在排油箱的外侧壁上设有散热器，排油箱底部设有磁铁条；

控制单元与净化单元、检漏单元、灭火单元、压力释放单元、及变压器单元相连，用于采集各个单元的信号并控制各个单元的动作及相互配合动作，各个单元所所使用的温度传感器、压力传感器或油位传感器的导电部分由石墨烯制成。