CN208000813U - 一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，包括真空加热罐和附属的控制系统，真空加热罐内固定安装有温度传感器和电加热器，真空加热罐的底部和中上部固定连接有第一管道和第二管道并通过第一电磁阀和第二电磁阀与植物油电力变压器安装连接，真空加热罐的顶部固定连接有第三管道并通过第三电磁阀与溢流罐安装连接，溢流罐的顶部固定连接有第四管道并通过第四电磁阀与真空泵安装连接。本实用新型根据微水在线监测仪自动检测结果，从植物油电力变压器中隔离部分植物油进行真空加热脱水脱气，使得植物油的含水量始终处于安全水平，本实用新型工作时，没有空气与植物油接触；没有气体进入变压器内部；进出变压器的植物油温差小。

Description

一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置

技术领域

本实用新型涉及变压器技术和植物油脱水脱气技术领域，具体为一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置。

背景技术

植物油电力变压器是变压器的铁心和绕组浸在植物油中，并利用植物油充当绝缘介质和散热介质的变压器，是油浸式变压器的一个种类。电力变压器用植物油是从植物种子或其他适合的生物材料中提取油脂，其主要成分是甘油三酯。与传统的电力变压器用矿物油相比，植物油的闪点、比热、热传导率、膨胀系数等参数比矿物油好。植物油的闪点为315℃左右，比矿物油的闪点140℃高出一倍多，可以在防火要求高的场合使用；植物油的生物降解能力几乎为100％，一旦发生泄漏也不会污染环境。油浸式变压器的绝缘系统为油纸绝缘，油纸绝缘性能的好坏直接影响着变压器的运行安全与寿命。大量的热老化试验表明，植物油中的绝缘纸热老化绝缘寿命比矿物油中的绝缘纸热老化绝缘寿命长得多。其中的原因是植物油的吸水性比矿物油强，在同样条件下，浸在植物油中的绝缘纸的含水量比浸在矿物油中的绝缘纸的含水量要低得多。虽然植物油电力变压器为全密封结构，一般情况下外界的水气进不了变压器内部，但随着时间的推移，绝缘纸自然老化过程中将分解产生水分子及一氧化碳和二氧化碳等气体，水分随即被植物油吸收。当植物油中的含水量达到饱和值后，不但吸收不了水分，而且植物油自身也会因为介质损耗的增大，在场强的作用下将加速劣化，分解产生大量的烃类气体和水分，影响变压器的安全运行。由此可见，植物油中的含水量与植物油电力变压器安全运行和寿命有直接关系，含水量越低变压器的寿命越长。

利用植物油高温脱水的特性，设计一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，在不影响变压器正常运行情况下，根据油中微水在线监测仪自动检测结果，从变压器中隔离小部分植物油进行真空加热脱水脱气，再将脱水后的植物油自然循环进入总的油中，使得变压器中总体植物油的微水含量始终处于稳定的较低水平，实现植物油电力变压器的长期安全运行。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，解决了当植物油中的含水量达到饱和值后，不但吸收不了绝缘纸老化过程中分解产生的水分子，而且植物油自身也会因为介质损耗的增大，在场强的作用下将加速劣化，分解产生大量的烃类气体和水分，影响变压器的安全运行问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，包括真空加热罐和溢流罐以及附属的控制系统。所述真空加热罐内固定安装有温度传感器和电加热器，所述真空加热罐的底部固定连接有第一管道，所述第一管道上固定安装有第一电磁阀，所述真空加热罐的中上部固定连接有第二管道，所述第二管道上固定安装有第二电磁阀，所述真空加热罐的顶部固定连接有第三管道，所述第三管道上固定安装有第三电磁阀和溢流罐，所述溢流罐的顶部固定连接有第四管道，所述第四管道上固定安装有第四电磁阀和真空泵，所述植物油电力变压器的侧面底部固定连接有第一管接头和第二管接头，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与第一管接头和第二管接头安装连接，并与植物油电力变压器的内腔相连通，所述植物油电力变压器内部注入有植物油，所述植物油电力变压器内设置有油中微水在线监测仪。

所述控制系统包括中央处理器，所述中央处理器的输入端与温度传感器、油中微水在线监测仪和电源的输出端电连接，所述中央处理器的输出端与真空泵、电加热器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的输入端电连接。所述第一电磁阀第二电磁阀为常开，所述第三电磁阀第四电磁阀为常闭。

优选的，所述植物油电力变压器的第一管接头和第二管接头位于植物油电力变压器侧面的底部，呈垂直上下分布。

优选的，所述温度传感器的型号为KGW-1型GWD50/60/70温度传感器。

优选的，所述中央处理器的型号为80C51。

优选的，所述现中央处理器的输入端与电源的输出端电连接，所述电源为可通过变压、整流等方式转换成其它交、直电源的工频电源。

优选的，所述温度传感器的探头部位位于真空加热罐的中心位置。

优选的，所述电加热器位于真空加热罐底部中心位置。

优选的，所述溢流罐的容积为真空加热罐容积的1/20-1/10，且溢流罐的容积优选为真空加热罐容积的1/15。

优选的，所述真空加热罐的容积为植物油电力变压器容积的1/200-1/100。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置。具备以下有益效果：

(1)、本实用新型对植物油电力变压器的植物油进行真空加热脱水脱气，使得植物油的含水量始终处于稳定的较低水平，实现植物油电力变压器的长期安全运行。

(2)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，没有空气与植物油接触。

(3)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，没有气体进入变压器内部。

(4)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，进出变压器的植物油温差小。

(5)、本实用新型全自动化智能工作，且在工作时不影响变压器正常运行。

附图说明

图1为本实用新型真空加热罐的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型控制系统的结构示意图。

图中：1真空加热罐、2温度传感器、3电加热器、4第一管道、5第一电磁阀、6溢流罐、7第二管道、8第二电磁阀、9第三管道、10第三电磁阀、11第四管道、12第四电磁阀、13真空泵、14第一管接头、15第二管接头、16植物油电力变压器、17油中微水在线监测仪、18控制系统、19中央处理器、21电源、20植物油。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，包括真空加热罐1和溢流罐6及附属的控制系统18，真空加热罐1内固定安装有温度传感器2和电加热器3，温度传感器2的型号为KGW-1型GWD50/60/70温度传感器，真空加热罐1的底部固定连接有第一管道4，真空加热罐1的中上部固定连接有第二管道7，真空加热罐1的顶部固定连接有第三管道9，第三管道9上安装连接有第三电磁阀10和溢流罐6，溢流罐6的顶部固定连接第四管道11，第四管道11上安装连接有第四电磁阀12和真空泵13，植物油电力变压器的侧面底部固定连接有第一管接头14和第二管接头15，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与第一管接头14和第二管接头15安装连接，并与植物油电力变压器16的内腔相连通，所述植物油电力变压器16内注入有植物油20，所述植物油电力变压器16内设置有油中微水在线监测仪17。

控制系统18包括中央处理器19，中央处理器19的型号为80C51，中央处理器19的输入端与温度传感器2、油中微水在线监测仪17和电源21的输出端电连接，中央处理器19的输出端与电加热器3、第一电磁阀5、第二电磁阀8、第三电磁阀10、第四电磁阀12、真空泵13的输入端电连接。第一电磁阀5和第二电磁阀8为常开，第三电磁阀10和第四电磁阀12为常闭。

工作原理：植物油电力变压器16正常运行时，所述的油中微水在线监测仪17在中央控制器19的控制下，定期对植物油电力变压器16内部植物油20的微水含量开展监测，并将监测结果反馈给中央控制器19。当植物油微水含量达到预警值时，由中央控制器19发出指令，关闭第一电磁阀5和第二电磁阀8，将植物油20中的一部分隔离在真空加热罐1内，打开第三电磁阀10和第四电磁阀12，启动真空泵13，对真空加热罐1和溢流罐6进行抽真空，接通电加热器3的电源，由电加热器3对真空加热罐1内植物油进行加热，由温度传感器2记录植物油的起始温度并进行跟踪监测，当植物油的温度达到设定值(参考值是130±5℃)时，断开电加热器3的电源，停止加热。期间小部分植物油因加热膨胀而溢出到溢流罐，真空泵13一直对真空加热罐1和溢流罐6抽真空，目的是加快植物油中水分的蒸发，同时植物油中含有的CO、CO2、烃类气体在高温、真空状态下也快速释放，达到植物油在高温真空状态下脱水脱气的目的。此过程持续一定时间(参考值是20分钟)，期间如植物油温度下降，则重新启动电加热器3加热。当达到设定时间后，关闭第四电磁阀12，停止真空泵13，由温度传感器2对植物油的温度进行跟踪监测，当温度冷却到起始温度时，此时溢出的植物油已从溢流罐6流回到真空加热罐1中，关闭第三电磁阀10，打开第一电磁阀5和第二电磁阀8，真空加热罐1内植物油自然循环进入变压器当中。随着脱水后的植物油注入变压器，变压器内植物油的含水量将有所下降，当油中微水在线监测仪17监测得到植物油微水含量小于预警值，说明上述过程已经达到目的；反之则重复上述过程，直至监测合格。

综上可得，(1)、本实用新型对植物油电力变压器的植物油进行真空加热脱水脱气，使得变压器中总体植物油的含水量始终处于稳定的较低水平，实现植物油变压器的长期安全运行。

(2)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，没有空气与植物油接触。

(3)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，没有气体进入变压器内部。

(4)、本实用新型植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置工作时，进出变压器的植物油温差小。

(5)、本实用新型全自动化智能工作，且在工作时不影响变压器正常运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，包括真空加热罐(1)和溢流罐(6)以及附属的控制系统(18)，其特征在于：所述真空加热罐(1)内固定安装有温度传感器(2)和电加热器(3)，所述真空加热罐(1)的底部固定连接有第一管道(4)，所述第一管道(4)上安装连接有第一电磁阀(5)，所述真空加热罐(1)的中上部固定连接有第二管道(7)，所述第二管道(7)上安装连接有第二电磁阀(8)，所述真空加热罐(1)的顶部固定连接有第三管道(9)，所述第三管道上安装连接有第三电磁阀(10)，所述第三电磁阀(10)安装连接有溢流罐(6)，所述溢流罐(6)的顶部固定连接有第四管道(11)，所述第四管道上安装连接有第四电磁阀(12)和真空泵(13)，所述植物油电力变压器(16)的侧面底部固定连接有第一管接头(14)和第二管接头(15)，所述第一电磁阀(5)和第二电磁阀(8)分别与第一管接头(14)和第二管接头(15)安装连接，并与植物油电力变压器(16)的内腔相连通，所述植物油电力变压器(16)内部注入有植物油(20)，所述植物油电力变压器(16)内设置有油中微水在线监测仪(17)；

所述控制系统(18)包括中央处理器(19)，所述中央处理器(19)的输入端与温度传感器(2)、油中微水在线监测仪(17)和电源(21)的输出端电连接，所述中央处理器(19)的输出端与真空泵(13)、电加热器(3)、第一电磁阀(5)、第二电磁阀(8)、第三电磁阀(10)、第四电磁阀(12)的输入端电连接，所述第一电磁阀(5)和第二电磁阀(8)为常开，所述第三电磁阀(10)和第四电磁阀(12)为常闭。

2.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述中央处理器(19)的型号为80C51。

3.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述温度传感器(2)的型号为KGW-1型GWD50/60/70温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述植物油电力变压器(16)的第一管接头(14)和第二管接头(15)位于植物油电力变压器(16)侧面的底部，呈垂直上下分布。

5.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述中央处理器(19)的输入端与电源(21)的输出端电连接，所述电源(21)为可通过变压、整流方式转换成交、直电源的工频电源。

6.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述温度传感器(2)的探头部分位于真空加热罐(1)的中心位置。

7.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述电加热器(3)位于真空加热罐(1)的底部中心位置。

8.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述溢流罐(6)的容积为真空加热罐(1) 容积的1/20-1/10，且溢流罐(6)的容积为真空加热罐(1)容积的1/15。

9.根据权利要求1所述的一种植物油电力变压器在线自动脱水脱气装置，其特征在于：所述真空加热罐(1)的容积为植物油电力变压器(16)中植物油总体积的1/200-1/100。