CN208126967U - 具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站，涉及电力设备的技术领域。本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括：变压器本体，变压器本体包括变压器壳体和安装于变压器壳体的内腔的变压器功能件，变压器壳体上设置有观察视窗；变压器壳体上设置有通气口，通气口与变压器壳体的内腔连通；通气口连接有通气连接部，通气连接部用于与通气驱动装置连接；通气口还连接有通气密封机构，通气密封机构用于封闭通气口。通过本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器，缓解了现有技术中所存在的难以直观地学习了解电力变压器的内部结构的技术问题。

Description

具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站

技术领域

本实用新型涉及电力设备的技术领域，尤其是涉及一种具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站。

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，主要功能有包括电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离和稳压(磁饱和变压器)等。电力变压器是一种电力工业中常用到变压器。电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备，主要作用是传输电能。额定容量是一个表现功率的惯用值，可表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的，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。升压与降压一般均由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中，会产生电压和功率两部分损耗，在输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。

电力变压器结构比较复杂；变电专业的技术人员，特别是检修人员，需要掌握电力变压器内外结构的构造、用途、原理和检修方法等知识。但是，电力变压器密封完整且内部零部件繁多，检修人员在学习培训、作业前了解和故障分析等情况往往只能观察到其外部结构，内部部件一般依靠书本和影视课件等间接方式进行了解，难以实现直观了解，因此给伸入理解电力变压器的结构增加了难度。

目前，针对电力变压器的培训主要以书和课件开展，但针对变压器内部结构的密封特点，难以具体直观地展示出电力变压器内部结构。对于电力专业的技术人员，在日常生产和工作中，能较为直接了解到变压器内部结构的途径较少。目前传统培训方式存在以下几点问题：多数人对电力变压器的了解停留在外观结构；电力变压器的相关培训形式陈旧，对内部结构认知不深；能直观了解到电力变压器内部结构的机会较少。

综上所述，现有技术存在难以直观地学习了解电力变压器的内部结构的技术问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站，以缓解现有技术中所存在的难以直观地学习了解电力变压器的内部结构的技术问题。

本实用新型第一方面提供一种具有保护系统的可视化变压器，本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括：变压器本体，变压器本体包括变压器壳体和安装于变压器壳体的内腔的变压器功能件，变压器壳体上设置有观察视窗；变压器壳体上设置有通气口，通气口与变压器壳体的内腔连通；通气口连接有通气连接部，通气连接部用于与通气驱动装置连接；通气口还连接有通气密封机构，通气密封机构用于封闭通气口。

进一步的，通气密封机构包括通气开关，通气开关一端与通气口连接，另一端连接通气连接部。

进一步的，本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括通气驱动装置。

进一步的，通气驱动装置包括液氮储存罐，液氮储存罐与通气连接部连通；变压器壳体还设置有气体排出口，气体排出口上连接有排气开关。

进一步的，通气口设置于变压器壳体的底部，气体排出口设置于变压器壳体的顶部。

进一步的，变压器壳体的内壁铺设有保温层。

进一步的，本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括温度显示装置和温度检测传感器，温度检测传感器均设置于变压器壳体的内腔，温度显示装置分别与各个温度检测传感器信号连接。

进一步的，通气驱动装置包括真空泵，真空泵与通气口连通。

进一步的，本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括压力显示装置和多个压力检测传感器，多个压力检测传感器均设置于变压器壳体的内腔，压力显示装置分别与各个压力检测传感器信号连接。

本实用新型第二方面提供一种可视化变电站，本实用新型提供的可视化变电站包括：低压室、高压室、低压导线、高压导线和多个上述的具有保护系统的可视化变压器，低压室、高压室和具有保护系统的可视化变压器间隔设置；低压导线的一端与变压器功能件连接，另一端穿出变压器壳体，与低压室连接；高压导线的一端与变压器功能件连接，另一端穿出变压器壳体，与高压室连接。

本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器及可视化变电站，涉及电力设备的技术领域。本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器包括：变压器本体，变压器本体包括变压器壳体和安装于变压器壳体的内腔的变压器功能件，变压器壳体上设置有观察视窗；变压器壳体上设置有通气口，通气口与变压器壳体的内腔连通；通气口连接有通气连接部，通气连接部用于与通气驱动装置连接；通气口还连接有通气密封机构，通气密封机构用于封闭通气口。本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器可采用现有技术中的变压器改造制成，现有技术中变压器作为本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器中的变压器本体。在变压器壳体上开设观察视窗，可通过观察视窗观察位于变压器壳体内的变压器功能件，以便于直观地学习了解变压器的内部结构。

通气连接部与通气驱动装置连接，可通过通气口，向变压器壳体的内腔中通入氮气，或者，将变压器壳体的内腔抽成真空状态。在完成通气操作后，可通过通气密封机构封闭通气口，从而将变压器壳体的内腔与外部环境阻隔开，使变压器壳体的内腔的环境保持稳定。

变压器功能件安装于变压器壳体的内腔；通过使变压器壳体的内腔维持充满氮气的状态或者保持真空状态，可减缓水分和灰尘等杂质引起变压器功能件发生的氧化，使变压器功能件的结构较长时间保持稳定，有利于学习人员通过本实用新型提供的具有保护系统的可视化变压器学习和了解变压器的内部结构。

所述的可视化变电站与上述的具有保护系统的可视化变压器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

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具有保护系统的可视化变压器的第一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器的第二种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器的第三种实施方式的结构示意图。

图标：01-变压器壳体；02-观察视窗；031-通气筒；032-密封盖；033-通气开关；04-液氮储存罐；05-气体排出口；06-真空泵。

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。

本实用新型实施例第一方面提供一种具有保护系统的可视化变压器，本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器包括：变压器本体，变压器本体包括变压器壳体01和安装于变压器壳体01的内腔的变压器功能件，变压器壳体01上设置有观察视窗02；变压器壳体01上设置有通气口，通气口与变压器壳体01的内腔连通；通气口连接有通气连接部，通气连接部用于与通气驱动装置连接；通气口还连接有通气密封机构，通气密封机构用于封闭通气口。

具体地，观察视窗02与变压器壳体01密封连接，阻止杂质和气流通过观察视窗02，以保持变压器壳体01的内腔环境的稳定。

本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器可采用现有技术中的变压器改造制成，现有技术中变压器作为本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器中的变压器本体。在变压器壳体01上开设观察视窗02，可通过观察视窗02观察位于变压器壳体01内的变压器功能件，以便于直观地学习了解变压器的内部结构。

通气连接部与通气驱动装置连接，可通过通气口，向变压器壳体01的内腔中通入氮气，或者，将变压器壳体01的内腔抽成真空状态。在完成通气操作后，可通过通气密封机构封闭通气口，从而将变压器壳体01的内腔与外部环境阻隔开，使变压器壳体01的内腔的环境保持稳定。

变压器功能件安装于变压器壳体01的内腔；通过使变压器壳体01的内腔维持充满氮气的状态或者保持真空状态，可减缓水分和灰尘等杂质引起变压器功能件发生的氧化，使变压器功能件的结构较长时间保持稳定，有利于学习人员通过本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器学习和了解变压器的内部结构。

在一些实施例中，变压器壳体01上开设有观察开口，观察视窗02连接于观察开口。观察视窗02包括固定框体、法兰夹紧框和透明面板。固定框体焊接于观察开口处，并且焊接处密封；法兰夹紧框通过螺钉连接于固定框体，透明面板设置于固定框体和法兰夹紧框之间，通过法兰夹紧框压紧于固定框体。透明面板与固定框体之间的连接面设置有橡胶密封件，透明面板与法兰夹紧框之间的连接面设置有橡胶密封件，固定框体与法兰夹紧框之间的连接面设置有橡胶密封件，从而实现密封连接，阻止气流通过观察视窗02。

在一些实施例中，通气驱动装置可与通气连接部可拆卸连接，以在对变压器壳体01的内腔进行通气操作时，与通气口连通；在通气操作完成后，将通气驱动装置拆卸下来。

在一些实施例中，通气连接部包括通气筒031，通气筒031的一端与通气口连接，另一端的端部外壁设置有密封螺纹。通气驱动装置的气体输送管可与通气筒031螺纹连接。

在一些实施例中，通气连接部包括通气筒031，通气筒031的一端与通气口连接，另一端设置有法兰盘；通气驱动装置的气体输送管设置有相配合的法兰盘；通过螺栓将两个法兰盘连接到一起。

进一步的，通气密封机构包括通气开关033，通气开关033一端与通气口连接，另一端连接通气连接部。

在一些实施例中，本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器还包括控制器；通气开关033为电磁开关，电磁开关与控制器信号连接，控制器控制电磁开关的打开和关闭。

作为另一种实施方式，请参照图1，通气密封机构包括密封盖032，密封盖032可与通气筒031螺纹连接，以封闭通气口。

进一步的，本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器包括通气驱动装置。

具体地，通气驱动装置与变压器本体配套设置，通过通气连接部与通气口连通，便于对变压器壳体01的内腔进行通气操作。

对变压器功能件进行维护后，通过通气驱动装置，使变压器壳体01的内腔的环境恢复至充满氮气的状态或者真空状态，操作便捷。

进一步的，通气驱动装置包括液氮储存罐04，液氮储存罐04与通气连接部连通；变压器壳体01还设置有气体排出口05，气体排出口05上连接有排气开关。

具体地，请参照图2，液氮储存罐04中储存有液态氮；液氮储存罐04与通气连接部连接，通气连接部通过通气开关033与通气口连通。打开通气开关033，液氮储存罐04中的液氮通过通气口向变压器壳体01的内腔中流动，进入变压器壳体01的内腔中的液氮气化为氮气；氮气填充变压器壳体01的内腔，并将内腔中的原有气体通过气体排出口05排出。

氮气无色无味的气体，化学性质不活泼，难以跟其他物质发生反应，从而可以抑制变压器功能件发生氧化，对变压器功能件起到保护作用，延长本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器的使用寿命。

液态氮在变压器壳体01的内腔中发生汽化，吸收热量，可降低变压器壳体01的内腔中的温度，进一步抑制变压器功能件发生氧化。

作为另一种实施方式，通气驱动装置包括气泵和氮气罐，气泵可将常温氮气送入变压器壳体01的内腔中。

作为另一种实施方式，通气驱动装置还可以向变压器壳体01的内腔中通入惰性气体。

进一步的，通气口设置于变压器壳体01的底部，气体排出口05设置于变压器壳体01的顶部。

具体地，液态氮进入变压器壳体01的内腔中，首先以液态氮颗粒和氮气的混合状态存在，整体密度大于空气，从底部进入变压器壳体01的内腔，有利于使变压器壳体01的内腔中从底部往顶部，逐步填充满氮气，并且推动内腔中的原有气体从顶部的气体排出口05排出，从而提高通气的效率。

进一步的，变压器壳体01的内壁铺设有保温层。

具体地，保温层包括多块聚苯颗粒板，多块聚苯颗粒板无缝铺设于变压器壳体01的内壁。保温层可减少变压器壳体01内外的热量传递。

向变压器壳体01的内腔中通入液态氮，使内腔降低至较低温度；保温层可使内腔维持低温较长时间，从而提高对变压器功能件发生氧化的抑制效果。

进一步的，本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器包括温度显示装置和温度检测传感器，温度检测传感器均设置于变压器壳体01的内腔，温度显示装置分别与各个温度检测传感器信号连接。

具体地，温度检测传感器固定于变压器壳体01的内壁，用于检测变压器壳体01的内腔的温度，温度显示装置设置于变压器壳体01外，可显示温度检测传感器检测到的温度数据。

当变压器壳体01的内腔的温度高于设定值时，操作人员可打开通气开关033和排气开关，向变压器壳体01的内腔通入液态氮，以降低温度；当温度达到设定值后，关闭通气开关033和排气开关。

在一些实施例中，通气开关033、排气开关和温度检测传感器均与控制器信号连接。控制器可根据温度检测传感器的检测数据，自动控制打开通气开关033和排气开关，以自动向变压器壳体01的内腔通入液态氮；并且在变压器壳体01的内腔的温度达到设置值后，自动控制关闭通气开关033和排气开关，使内腔的温度保持稳定。

进一步的，通气驱动装置包括真空泵06，真空泵06与通气口连通。

具体地，请参照图3，真空泵06的导气管与通气连接部连接，通气连接部通过通气开关033与通气口连通；真空泵06与驱动电机连接，驱动电机带动真空泵06运转，从而将变压器壳体01的内腔中的空气抽出，使内腔中达到设定的真空度。变压器壳体01的内腔中真空度提高，氧气含量降低，可抑制变压器功能件发生氧化，有利于变压器功能件的结构保持稳定。

进一步的，本实用新型实施例提供的具有保护系统的可视化变压器包括压力显示装置和多个压力检测传感器，多个压力检测传感器均设置于变压器壳体01的内腔，压力显示装置分别与各个压力检测传感器信号连接。

具体地，各个压力检测传感器分别检测变压器壳体01的内腔中不同位置的气压，压力显示装置分别显示各个压力检测传感器的显示数据。操作人员可通过计算得到各个检测值的平均值，从而更加准确地了解内腔的压力情况，从而反应真空度。

操作人员可根据变压器壳体01的内腔的压力情况，控制真空泵06的打开和关闭，使内腔中的压力达到设置的真空度。关闭通气开关033，使内腔中维持设定的真空度。

当通气驱动装置包括液氮储存罐04时，操作人员可以通过压力值了解变压器壳体01的内腔中氮气的含量，从而控制通入氮气的启停。

本实用新型实施例第二方面提供一种可视化变电站，本实用新型实施例提供的可视化变电站包括：低压室、高压室、低压导线、高压导线和多个上述的具有保护系统的可视化变压器，低压室、高压室和具有保护系统的可视化变压器间隔设置；低压导线的一端与变压器功能件连接，另一端穿出变压器壳体01，与低压室连接；高压导线的一端与变压器功能件连接，另一端穿出变压器壳体01，与高压室连接。

具体地，高压导线和低压导线分别一端与变压器功能件连接，另一端穿出变压器壳体01。变压器壳体01上设置有多个导线穿出口，高压导线管和低压导线分别通过导线穿出口穿出。高压导线与导线穿出口之间设置有橡胶密封圈，低压导线与导线穿出口之间设置有橡胶密封圈，以阻止气流通过低压导线与变压器壳体01的连接处和高压导线与变压器壳体01的连接处，提高变压器壳体01的内腔的密封性，有利于抑制变压器功能件的氧化。

变压器本体、低压室和高压室之间按照现有技术中的变电站的连接方式进行设置和连接，便于电力技术人员直观地观察变压器的内部结构和与相关电力设备的连接结构，有利于电力技术人员更加全面地学习变压器的相关知识。

最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；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)

1.一种具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，包括：变压器本体，所述变压器本体包括变压器壳体和安装于所述变压器壳体的内腔的变压器功能件，所述变压器壳体上设置有观察视窗；

所述变压器壳体上设置有通气口，所述通气口与所述变压器壳体的内腔连通；

所述通气口连接有通气连接部，所述通气连接部用于与通气驱动装置连接；

所述通气口还连接有通气密封机构，所述通气密封机构用于封闭所述通气口。

2.根据权利要求1所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述通气密封机构包括通气开关，所述通气开关一端与所述通气口连接，另一端连接所述通气连接部。

3.根据权利要求1所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述具有保护系统的可视化变压器包括所述通气驱动装置。

4.根据权利要求1或3所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述通气驱动装置包括液氮储存罐，所述液氮储存罐与所述通气连接部连通；所述变压器壳体还设置有气体排出口，所述气体排出口上连接有排气开关。

5.根据权利要求4所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述通气口设置于所述变压器壳体的底部，所述气体排出口设置于所述变压器壳体的顶部。

6.根据权利要求4所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述变压器壳体的内壁铺设有保温层。

7.根据权利要求6所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述具有保护系统的可视化变压器包括温度显示装置和温度检测传感器，所述温度检测传感器均设置于所述变压器壳体的内腔，所述温度显示装置分别与各个所述温度检测传感器信号连接。

8.根据权利要求1或3所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述通气驱动装置包括真空泵，所述真空泵与所述通气口连通。

9.根据权利要求1所述的具有保护系统的可视化变压器，其特征在于，所述具有保护系统的可视化变压器包括压力显示装置和多个压力检测传感器，多个所述压力检测传感器均设置于所述变压器壳体的内腔，所述压力显示装置分别与各个所述压力检测传感器信号连接。

10.一种可视化变电站，其特征在于，包括：低压室、高压室、低压导线、高压导线和多个如权利要求1-9任一项所述的具有保护系统的可视化变压器，所述低压室、所述高压室和所述具有保护系统的可视化变压器间隔设置；

所述低压导线的一端与所述变压器功能件连接，另一端穿出所述变压器壳体，与所述低压室连接；所述高压导线的一端与所述变压器功能件连接，另一端穿出所述变压器壳体，与所述高压室连接。