CN215916276U - 一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力设备安全技术领域，尤其涉及一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统。该系统包括消防柜，消防柜内设有排油管路，还设有注氮管路，注氮管路和气动控制管路同一气源，通过排油管路依次连接排油检修阀、气动排油阀和密封膜片，密封膜片出口经漏油监测装置通过管路连接事故油池；注氮管路依次连接注氮检修阀、油气隔离阀、流量调节阀、排气组件、气动注氮阀、气源总阀、减压阀、气瓶总阀和氮气瓶；气动注氮阀和气源总阀间设有四通管路，可连接至气动控制阀组的第一合并进气口和常开保险阀；气动控制阀组的另一端分别连排油管路和气动注氮阀。本实用新型能实现排油管路更有效的密封性和误动排油的可靠性，大大提高气动控制的可靠性。

Description

一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统

技术领域

本实用新型属于电力设备安全技术领域，尤其涉及一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统。

背景技术

根据电力系统规范，中大型变压器在发生重大故障出现火灾燃烧风险时，应将变压器顶部绝缘油迅速排放到事故油池，同时向变压器内部注入氮气，防止变压器燃烧甚至爆炸。

但目前在网运行的排油注氮灭火设备存在诸多问题，其中主要问题包括：

排油管路采用重锤驱动式蝶阀，且没有可靠的二次密封手段，造成密封不严，绝缘油丢失风险大的问题；采用电磁销开启方式驱动重锤动作，误动和拒动风险大，且一旦排油不能远控关闭。

因此，目前大部分排油注氮灭火系统均不能完全正常投运，严重影响变压器和电网运行安全。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统。其目的是为了提供一种结构简单，易操作，并且能够确保变压器正常运行时消防柜内排油管路密封可靠，确保消防柜内注氮管无氮气积存，能有效避免排油注氮误操作和误触发，在变压器出现故障有火灾危险时，实现远程自动或手动快速开启变压器排油和注氮阀门，并关断储油柜与变压器间断流阀，同时向变压器内部注入氮气，实现防爆和灭火功能的发明目的。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种变压器故障气动排油注氮灭火系统，包括消防柜，消防柜内设有排油管路，还设有注氮管路，注氮管路和气动控制管路采用同一气源，通过排油管路依次连接排油检修阀、气动排油阀和密封膜片，密封膜片的出口经漏油监测装置通过管路连接事故油池；注氮管路依次连接注氮检修阀、油气隔离阀、流量调节阀、排气组件、气动注氮阀、气源总阀、减压阀、气瓶总阀和氮气瓶；气动注氮阀和气源总阀之间设有四通管路，通过四通管路连接至气动控制阀组的第一合并进气口和常开保险阀；气动控制阀组包括膜片开启控制阀、排油开启控制阀及注氮开启控制阀；膜片开启控制阀出气口连接排油管路,排油开启控制阀的出气口连接气动排油阀，注氮开启控制阀的出气口连接气动注氮阀。

进一步的，所述膜片开启控制阀的出气口连接膜片开启控制管路至密封膜片和气动排油阀之间的排油管路上，并在此排油管路上设置有能够发出膜片开启反馈信号的膜片开启反馈装置。

进一步的，所述排油开启控制阀的出气口连接排油开启控制管路至排油阀气动执行器的阀门开启进气口，排油阀气动执行器的阀门开启出气口端连接至排油管路上的气动排油阀的阀芯转轴上。

进一步的，所述注氮开启控制阀的出气口连接注氮阀开启控制管路至注氮阀气动执行器的阀门开启进气口，注氮阀气动执行器的阀门开启出气口连接至注氮管路上的气动注氮阀的阀芯转轴上。

进一步的，所述气动控制管路采用独立气源控制，注氮管路连接气动控制阀组，气动控制阀组的一端连接排油管路，另一端通过管路连接至第二氮气瓶。

进一步的，所述注氮管路依次连接注氮检修阀、油气隔离阀、流量调节阀、排气组件、气动注氮阀、气源总阀、减压阀、气瓶总阀和氮气瓶；第二气源总阀通过三通分别接常开保险阀和气动控制阀组的第二合并进气口；

所述排油管路依次连接排油检修阀、气动排油阀和密封膜片，密封膜片的出口经漏油监测装置通过管路连接事故油池；

所述气动控制阀组包括：膜片开启控制阀、排油开启控制阀及注氮开启控制阀；膜片开启控制阀的出气口一端连接膜片开启控制管路至密封膜片和气动排油阀之间的排油管路上，并在此排油管路上设置有膜片开启反馈装置；膜片开启控制阀的另一端通过管路连接第二气源总阀、第二减压阀、第二气瓶总阀和第二氮气瓶。

进一步的，所述注氮管路依次连接注氮检修阀、油气隔离阀、流量调节阀、排气组件、气动注氮阀、减压阀、气瓶总阀和氮气瓶。

进一步的，所述膜片开启控制阀、排油开启控制阀、注氮开启控制阀均采用常闭型二位三通电磁阀，出气口均与大气相通。

进一步的，所述所述密封膜片、气动排油阀和气动注氮阀上均设置有开启指示信号、注氮和排油状态信号；

所述密封膜片采用金属或非金属膜片；

所述气动排油阀和气动注氮阀采用气动球阀和单作用气动执行器；

进一步的，所述气瓶总阀采用常规手拧阀；

所述气源总阀采用耐高气压的常闭型二位二通电磁阀；

所述常开保险阀采用常开型二位二通电磁阀。

本实用新型具有以下有益效果及优点：

1.在消防柜内排油管路上，采用气动排油球阀替代传统产品的重锤式排油蝶阀，提升了排油机构的可靠性和密封性。其结构简单，易操作。

2.在消防柜内排油管路上，在气动排油阀出口设置气动开启的密封膜片，同时设置密封膜片开启反馈装置，通过气动先开启密封膜片，膜片开启反馈装置发出反馈信号后，再开启气动排油阀，可实现排油管路更有效的密封性和误动排油的可靠性。

3.在消防柜内注氮管路上，采用气动注氮球阀替代传统产品的电磁阀控制氮气释放，提高了氮气释放的抗干扰能力和抗误动能力；

4.在消防柜内注氮管路上，采用耐高气压、抗干扰能力强的大功率二位二通电磁阀作为密封气源的总阀，并在气源总阀出气口设置常开保险阀，二者同时通断电，确保气源总阀后端注氮管路和气动控制管路在变压器正常运行时无气压。

5.在气动控制阀组中，所有控制电磁阀均采用常闭型二位三通电磁阀，阀门出气口在不得电条件下常通大气，能避免因阀门漏气造成系统误动，大大提高气动控制的可靠性；

6.排油阀和注氮释放阀均采用气动阀门控制，即可以远程快速开启排油注氮系统，也可以远程关闭排油注氮系统，解决了现有排油注氮灭火系统开启后不能随时远控关闭问题。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型又一种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型又一种实施例的结构示意图。

图中：

排油检修阀1，气动排油阀2，密封膜片3，漏油监测装置4，注氮检修阀5，油气隔离阀6，流量调节阀7，排气组件8，气动注氮阀9，气源总阀10，减压阀11，气瓶总阀12，氮气瓶13，常开保险阀14，膜片开启控制阀15，排油开启控制阀16，注氮开启控制阀17，膜片开启控制管路18，膜片开启反馈装置19，排油开启控制管路20，排油阀气动执行器21，注氮阀开启控制管路22，注氮阀气动执行器23，排油管路24，事故油池25，注氮管路26，第一合并进气口27，第二气源总阀50，第二减压阀51，第二气瓶总阀52，第二氮气瓶53，第二合并进气口57。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1-图3描述本实用新型一些实施例的技术方案。

实施例1

本实用新型是一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，如图1所示，图1是本实用新型的结构示意图。

本实用新型系统是在现有内部设有排油管路24的消防柜的基础上，进行技术创新。具体是在消防柜内，由注氮管路26和气动控制管路采用同一气源，通过消防柜内的排油管路24依次连接排油检修阀1、气动排油阀2和密封膜片3。所述密封膜片3的出口经过漏油监测装置4连接管路进入事故油池25。

消防柜内的注氮管路26依次连接注氮检修阀5、油气隔离阀6、流量调节阀7、排气组件8、气动注氮阀9、气源总阀10、减压阀11、气瓶总阀12和氮气瓶13。

所述气动注氮阀9和气源总阀10之间设置有四通管路，通过管路可以连接至气动控制阀组的第一合并进气口27和常开保险阀14。

所述气动控制阀组由膜片开启控制阀15、排油开启控制阀16、注氮开启控制阀17组成。

所述膜片开启控制阀15的出气口连接膜片开启控制管路18至密封膜片3和气动排油阀2之间的排油管路24上，并在此排油管路上设置有能够发出膜片开启反馈信号的膜片开启反馈装置19。

所述排油开启控制阀16的出气口连接排油开启控制管路20至排油阀气动执行器21的阀门开启进气口，排油阀气动执行器21的阀门开启出气口端连接至排油管路24上的气动排油阀2的阀芯转轴上。

所述注氮开启控制阀17的出气口连接注氮阀开启控制管路22至注氮阀气动执行器23的阀门开启进气口，注氮阀气动执行器23的阀门开启出气口连接至注氮管路26上的气动注氮阀9的阀芯转轴上。

利用本实用新型一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统进行灭火的工作过程包括如下步骤：

步骤1.当变压器正常运行时，气瓶总阀12为开启状态，氮气瓶13中的高压氮气经减压阀11减压至0.6-0.8MPa，气源总阀10处于断电关闭状态，减压后的氮气气压由耐高气压气源总阀10隔离。

气源总阀10的出气口通过常开保险阀14与大气相通。

气动控制阀组的所有控制阀选择常闭型二位三通电磁阀，出气口也均与大气相通，因此气动控制阀组后端管路为常压状态。

步骤2.当变压器出现严重故障，发出重瓦斯动作信号、断路器跳闸信号、火灾探测器发出信号或压力释放阀动作信号时，满足排油注氮灭火系统灭火启动或防爆启动动作条件，气源总阀10得电开启，常开保险阀14同时得电关闭，氮气进入气动注氮阀9前端的注氮管路26。膜片开启控制阀15与气源总阀10同时得电开启，氮气进入膜片开启控制管路18到达气动排油阀2和密封膜片3之间的排油管路24中。当排油管路24中压力达到0.1MPa以上时，膜片爆开，膜片开启反馈装置19发出膜片开启反馈信号并触发膜片开启控制阀15失电关闭和排油开启控制阀16得电开启，氮气进入排油开启控制管路20到达排油阀气动执行器21阀门开启气腔并驱动气动排油阀2开启；同时，系统从接收排油注氮启动信号后气动排油阀2开启时间不超过3秒，此时变压器排油管路开通，实现排油。根据标准设定，延时一定时间后，如2-20秒可调，注氮开启控制阀17得电开启，氮气经注氮阀开启控制管路22到达注氮阀气动执行器23阀门开启气腔并驱动气动注氮阀9开启，氮气经注氮管路26进入变压器，实现对变压器油的搅动冷却和覆盖灭火。

其中，所述密封膜片3、气动排油阀2和气动注氮阀9上均设置有开启指示信号，同时还设置有注氮和排油状态信号，反馈到后台控制系统。

所述密封膜片3可采用在一定压力下能快速破开的金属或非金属膜片，能实现变压器正常运行时确保排油管路可靠密封，在有火灾危险时通过气压远程控制密封膜片迅速开启。

所述气动排油阀2和气动注氮阀9采用气动球阀和单作用气动执行器，由于球阀密封相对可靠，可以取消密封膜片3，气动控制阀组取消膜片开启控制阀15及控制管路膜片开启控制管路18和膜片开启反馈装置19，系统变得更加简单。

所述气瓶总阀12采用常规手拧阀，气源总阀10采用耐高气压的常闭型二位二通电磁阀，得电开启，高压氮气由耐高气压气源总阀10密封。常开保险阀采用常开型二位二通电磁阀，得电关闭。

所述膜片开启控制阀15、排油开启控制阀16、注氮开启控制阀17均采用常闭型二位三通电磁阀，每个阀上均设有三个口，电磁阀在失电状态下出气口通大气，得电时关闭，能避免因阀门漏气造成系统误动，大大提高气动控制的可靠性。

步骤3.当需要关闭气动排油阀和气动注氮阀9时，关闭排油开启控制阀16和注氮开启控制阀17，排油阀气动执行器21和注氮阀气动执行器23进气腔失去氮气气压，使气动排油阀2和气动注氮阀9关闭，这样就解决了现有排油注氮灭火系统开启后不能随时远控关闭的问题。

实施例2

本实用新型又提供了一个实施例，是一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，如图2所示，图2是本实用新型又一种实施例的结构示意图。

在本实用新型系统中气动控制管路采用独立气源控制，所述注氮管路26连接气动控制阀组，气动控制阀组的一端连接排油管路24，另一端通过管路连接至第二氮气瓶53。

具体是由消防柜内的注氮管路26依次连接注氮检修阀5、油气隔离阀6、流量调节阀7、排气组件8、气动注氮阀9、气源总阀10、减压阀11、气瓶总阀12和氮气瓶13。

所述气动控制阀组由膜片开启控制阀15、排油开启控制阀16、注氮开启控制阀17组成。其中，膜片开启控制阀15的出气口一端连接膜片开启控制管路18至密封膜片3和气动排油阀2之间的排油管路24上，并在此排油管路上设置有能够发出膜片开启反馈信号的膜片开启反馈装置19。膜片开启控制阀15的另一端通过管路连接第二气源总阀50、第二减压阀51、第二气瓶总阀52和第二氮气瓶53，其它与实施例1相同。

所述注氮管路26的气动注氮阀9与气源总阀10直接连通后接注氮气源氮气瓶13。气动控制气源经第二气源总阀50后通过三通分别接常开保险阀14和气动控制阀组的第二合并进气口57，气动控制阀组出气口连接部件与实施例1相同。

当变压器出现严重故障需要排油注氮时，气动控制管路和注氮管路26的气源总阀50和10得电开启，常开保险阀14得电关闭，注氮管路26中的氮气到达气动注氮阀9前端，气动控制管路的膜片开启控制阀15与气源总阀50同时得电开启，其余工作过程同实施例1。

实施例3

本实用新型又提供了一个实施例，是一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，如图3所示，图3是本实用新型又一种实施例的结构示意图。

本实用新型系统注氮管路26和气动控制管路采用同一气源。本实施例是在实施例1的基础上，取消了气源总阀10。

所述气瓶总阀12采用抗干扰能力强的电磁型驱动阀，变压器正常运行时，气瓶总阀12关闭，将高压大气密封于氮气瓶13中。减压阀11后管路直接通过四通连接气动注氮阀9、气动控制阀组和常开保险阀14。

当变压器出现严重故障需要排油注氮时，气瓶总阀12得电开启，常开保险阀14同时得电关闭，膜片开启控制阀15同时得电开启，其余工作过程同实施例1。

当需要关闭气动排油阀2和气动注氮阀9时，将常开保险阀14、排油开启控制阀16和注氮开启控制阀17关闭，排油阀气动执行器21和注氮阀气动执行器23进气腔失去氮气气压，使气动排油阀2和气动注氮阀9关闭。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语 “连接”、“固定”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，包括消防柜，消防柜内设有排油管路（24），其特征是：还设有注氮管路（26），注氮管路（26）和气动控制管路采用同一气源，通过排油管路（24）依次连接排油检修阀（1）、气动排油阀（2）和密封膜片（3），密封膜片（3）的出口经漏油监测装置（4）通过管路连接事故油池（25）；注氮管路（26）依次连接注氮检修阀（5）、油气隔离阀（6）、流量调节阀（7）、排气组件（8）、气动注氮阀（9）、气源总阀（10）、减压阀（11）、气瓶总阀（12）和氮气瓶（13）；气动注氮阀（9）和气源总阀（10）之间设有四通管路，通过四通管路连接至气动控制阀组的第一合并进气口（27）和常开保险阀（14）；气动控制阀组包括膜片开启控制阀（15）、排油开启控制阀（16）及注氮开启控制阀（17）；膜片开启控制阀（15）出气口连接排油管路（24）,排油开启控制阀（16）的出气口连接气动排油阀（2），注氮开启控制阀（17）的出气口连接气动注氮阀（9）。

2.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述膜片开启控制阀（15）的出气口连接膜片开启控制管路（18）至密封膜片（3）和气动排油阀（2）之间的排油管路（24）上，并在此排油管路上设置有能够发出膜片开启反馈信号的膜片开启反馈装置（19）。

3.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述排油开启控制阀（16）的出气口连接排油开启控制管路（20）至排油阀气动执行器（21）的阀门开启进气口，排油阀气动执行器（21）的阀门开启出气口端连接至排油管路（24）上的气动排油阀（2）的阀芯转轴上。

4.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述注氮开启控制阀（17）的出气口连接注氮阀开启控制管路（22）至注氮阀气动执行器（23）的阀门开启进气口，注氮阀气动执行器（23）的阀门开启出气口连接至注氮管路（26）上的气动注氮阀（9）的阀芯转轴上。

5.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述气动控制管路采用独立气源控制，注氮管路（26）连接气动控制阀组，气动控制阀组的一端连接排油管路（24），另一端通过管路连接至第二氮气瓶（53）。

6.根据权利要求5所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述注氮管路（26）依次连接注氮检修阀（5）、油气隔离阀（6）、流量调节阀（7）、排气组件（8）、气动注氮阀（9）、气源总阀（10）、减压阀（11）、气瓶总阀（12）和氮气瓶（13）；第二气源总阀（50）通过三通分别接常开保险阀（14）和气动控制阀组的第二合并进气口（57）；

所述排油管路（24）依次连接排油检修阀（1）、气动排油阀（2）和密封膜片（3），密封膜片（3）的出口经漏油监测装置（4）通过管路连接事故油池（25）；

所述气动控制阀组包括：膜片开启控制阀（15）、排油开启控制阀（16）及注氮开启控制阀（17）；膜片开启控制阀（15）的出气口一端连接膜片开启控制管路（18）至密封膜片（3）和气动排油阀（2）之间的排油管路（24）上，并在此排油管路上设置有膜片开启反馈装置（19）；膜片开启控制阀（15）的另一端通过管路连接第二气源总阀（50）、第二减压阀（51）、第二气瓶总阀（52）和第二氮气瓶（53）。

7.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述注氮管路（26）依次连接注氮检修阀（5）、油气隔离阀（6）、流量调节阀（7）、排气组件（8）、气动注氮阀（9）、减压阀（11）、气瓶总阀（12）和氮气瓶（13）。

8.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述膜片开启控制阀（15）、排油开启控制阀（16）、注氮开启控制阀（17）均采用常闭型二位三通电磁阀，出气口均与大气相通。

9.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述密封膜片（3）、气动排油阀（2）和气动注氮阀（9）上均设置有开启指示信号、注氮和排油状态信号；

所述密封膜片（3）采用金属或非金属膜片；

所述气动排油阀（2）和气动注氮阀（9）采用气动球阀和单作用气动执行器。

10.根据权利要求1所述的一种可独立气源的气动排油注氮灭火系统，其特征是：所述气瓶总阀（12）采用常规手拧阀；

所述气源总阀（10）采用耐高气压的常闭型二位二通电磁阀；

所述常开保险阀（14）采用常开型二位二通电磁阀。

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