CN219512928U - 适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，包括：待处理的高压真空设备；储油罐，储油罐的内部储存有高压真空设备所需的变压器油；输油系统，输油系统包括进油管路和出油管路；加热系统，加热系统包括热油管路、设于热油管路的电加热器以及控制所述电加热器的电热温控器；真空分离器，真空分离器的顶部连通于热油管路的出口端，真空分离器的底部连通于出油管路的进口端；真空系统，真空系统包括具有气液分离功能的真空排气管路；冷却冷凝系统，冷却冷凝系统包括气液分离功能的冷凝抽气管路。本实用新型能够对变压器油实现循环脱水脱气功能，简化管路布置和滤油操作，提高系统的结构紧凑性，提升高压真空设备的脱水脱气效率。

Description

适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统

技术领域

本实用新型涉及高压真空设备滤油技术领域，特别是涉及一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统。

背景技术

变压器油在热、电场的叠加作用下，变压器油在与氧气接触之后逐渐被氧化生成各种氧化物及醇、醛、酸等，最后形成不溶性胶质、油泥沉淀并析出。这些酸性物质降低变压器的绝缘性能，因此变压器油必须进行过滤处理。

在现有技术中，由于存在类似于系统渗漏、密封不严、油液长期处于热负荷、开放式储油等原因，空气中水分、气体沉降于变压器油中，导致变压器油中含水和气体。一般情况下，未处理的变压器油含水分：50～60ppm，空气含量：10％～20％。

为了让变压器油达到指标，亟需一种针对变压器油实现脱水、脱气的设备系统。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，能够对变压器油实现循环脱水脱气功能，简化管路布置和滤油操作，提高系统的结构紧凑性，提升高压真空设备的脱水脱气效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，包括：

待处理的高压真空设备；

储油罐，储油罐的内部储存有高压真空设备所需的变压器油；

输油系统，输油系统包括进油管路和出油管路，进油管路的进口端被分流成第一进油支管和第二进油支管，第一进油支管连通于储油罐，第二进油支管连通于高压真空设备的顶部，出油管路的出口端连通于高压真空设备的底部；

加热系统，加热系统包括热油管路、设于热油管路的电加热器以及控制所述电加热器的电热温控器，热油管路的进口端连通于进油管路的出口端；

真空分离器，真空分离器的顶部连通于热油管路的出口端，真空分离器的底部连通于出油管路的进口端；

真空系统，真空系统包括具有气液分离功能的真空排气管路，真空排气管路的进口端连通于高压真空设备的顶部；

冷却冷凝系统，冷却冷凝系统包括气液分离功能的冷凝抽气管路，冷凝抽气管路的进口端连通于真空分离器的顶部，冷凝抽气管路的出口端和真空排气管路的出口端在相互汇合之后共同连接一个排气结构。

优选地，所述冷却冷凝系统还包括设于冷凝抽气管路的第一抽气泵，所述真空系统还包括设于真空排气管路的第二抽气泵，所述排气结构包括排气管路和排气过滤器，排气管路同时连通于第一抽气泵和第二抽气泵，排气过滤器设于排气管路。

优选地，所述冷凝抽气管路上设有沿气流方向依次分布的冷却器、第一冷凝器、波纹补偿器以及第一抽气过滤器，第一冷凝器的底部设有第一储液器。

优选地，所述第一储液器的进口端设有第一隔断阀，第一储液器的出口端设有第一排污阀，第一储液器的上设有第一渗气阀。

优选地，所述冷却器上设有第一真空表和泡沫传感器，所述冷凝抽气管路上还设有第一真空计和第一蒸汽阀。

优选地，所述真空排气管路上设有沿气流方向依次分布的真空开关阀、第二蒸气阀、真空隔断阀、第二冷凝器以及第二抽气过滤器，第二冷凝器的底部设有第二储液器。

优选地，所述真空排气管路上还设有第二真空表和第二真空计，第二真空表位于真空开关阀和第二蒸气阀之间，第二真空计位于第二蒸气阀和第二冷凝器之间。

优选地，所述第二储液器的进口端设有第二隔断阀，第二储液器的出口端设有第二排污阀，第二储液器的上设有第二渗气阀。

优选地，所述真空分离器包括分离器壳体，分离器壳体的内腔设有从上至下依次分布的油膜雾化器、消泡器以及浮球开关。

优选地，所述热油管路上还设有热油开关阀和热油旁路阀，热油开关阀和热油旁路阀均位于电加热器和真空分离器之间，热油开关阀和热油旁路阀相互并联。

如上所述，本实用新型的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，具有以下有益效果：该变压器油脱水脱气循环系统采用输油系统、加热系统、真空分离器、真空系统以及冷却冷凝系统多位一体的协同滤油作业方式：首先，真空系统对待处理的高压真空设备进行抽真空，当真空度达到要求时，关闭真空系统的真空排气管路。再者，储油罐朝外供给变压器油，待处理的变压器油在压力作用下，变压器油流进加热系统的电加热器进行热交换，通过加热使变压器油具有良好的流动性，并且便于油中水分处于沸腾状态，有利下一步蒸发和加速油液的流动。电热温控器能实时监测电加热器的加热温度，并控制电加热器在一个设定的加热温度范围内工作；当电加热器的加热温度超过保护设置点时，加热系统的超温保护器就会工作，从而关闭电加热器，从而保证加热系统的安全性和可靠性。接着，变压器油流入真空分离器，在真空分离器中，变压器油被充分喷淋雾化，进而形成薄膜形态，并极大限度地增加了变压器油在真空分离器中的接触面积，从而使变压器油中的水分和气体获得足够的汽化时间而达到最佳的脱水脱气效果。然后，冷却冷凝系统对真空分离器内蒸发出的高温高热水蒸汽及其它气体进行冷凝除水、干燥处理，从而保证最后排出的气体中不包含水蒸汽。因此，本实用新型的变压器油脱水脱气循环系统能够对变压器油实现循环脱水脱气功能，简化管路布置和滤油操作，提高系统的结构紧凑性，提升高压真空设备的滤油效率。

附图说明

图1显示为本实用新型的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统的示意图；

图2显示为加热系统的示意图；

图3显示为真空分离器的示意图；

图4显示为冷却冷凝系统的示意图；

图5显示为真空系统的示意图。

元件标号说明

1 高压真空设备

2 储油罐

3 输油系统

31 进油管路

311 第一进油支管

312 第二进油支管

32 出油管路

4 加热系统

41 热油管路

411 热油开关阀

412 热油旁路阀

42 电加热器

43 电热温控器

5 真空分离器

51 分离器壳体

52 油膜雾化器

53 消泡器

54 浮球开关

6 真空系统

61 真空排气管路

611 真空开关阀

612 第二蒸气阀

613 真空隔断阀

614 第二真空表

615 第二真空计

62 第二抽气泵

63 排气管路

64 排气过滤器

65 第二冷凝器

66 第二抽气过滤器

67 第二储液器

671 第二隔断阀

672 第二排污阀

673 第二渗气阀

7 冷却冷凝系统

71 冷凝抽气管路

711 第一真空计

712 第一蒸汽阀

72 第一抽气泵

73 冷却器

731 第一真空表

732 泡沫传感器

74 第一冷凝器

75 波纹补偿器

76 第一抽气过滤器

77 第一储液器

771 第一隔断阀

772 第一排污阀

773 第一渗气阀

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在图1中，直箭头表示变压器油的流向，弯箭头表示气体的流向。

如图1、图2、图3、图4以及图5所示，本实用新型提供为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，包括：

待处理的高压真空设备1；

储油罐2，储油罐2的内部储存有高压真空设备1所需的变压器油；

输油系统3，输油系统3包括进油管路31和出油管路32，进油管路31的进口端被分流成第一进油支管311和第二进油支管312，第一进油支管311连通于储油罐2，第二进油支管312连通于高压真空设备1的顶部，出油管路32的出口端连通于高压真空设备1的底部；

加热系统4，加热系统4包括热油管路41、设于热油管路41的电加热器42以及控制上述电加热器42的电热温控器43，热油管路41的进口端连通于进油管路31的出口端；

真空分离器5，真空分离器5的顶部连通于热油管路41的出口端，真空分离器5的底部连通于出油管路32的进口端；

真空系统6，真空系统6包括具有气液分离功能的真空排气管路61，真空排气管路61的进口端连通于高压真空设备1的顶部；

冷却冷凝系统7，冷却冷凝系统7包括气液分离功能的冷凝抽气管路71，冷凝抽气管路71的进口端连通于真空分离器5的顶部，冷凝抽气管路71的出口端和真空排气管路61的出口端在相互汇合之后共同连接一个排气结构。

本实用新型的变压器油脱水脱气循环系统要解决的技术问题是除去变压器油中的水分和气体，还需要快速排空高压真空设备1内部的气体和气泡。该变压器油脱水脱气循环系统采用输油系统3、加热系统4、真空分离器5、真空系统6以及冷却冷凝系统7多位一体的协同滤油作业方式：首先，真空系统6对待处理的高压真空设备1进行抽真空，当真空度达到要求时，关闭真空系统6的真空排气管路61。再者，储油罐2朝外供给变压器油，待处理的变压器油在压力作用下流进加热系统4的电加热器42进行热交换，通过加热使变压器油具有良好的流动性，并且便于油中水分处于沸腾状态，有利下一步蒸发和加速油液的流动。电热温控器43能实时监测电加热器42的加热温度，并控制电加热器42在一个设定的加热温度范围内工作；当电加热器42的加热温度超过保护设置点时，加热系统4的超温保护器就会工作，从而关闭电加热器42，从而保证加热系统4的安全性和可靠性。接着，变压器油流入真空分离器5，在真空分离器5中，变压器油被充分喷淋雾化，进而形成薄膜形态，并极大限度地增加了变压器油在真空分离器5中的接触面积，从而使变压器油中的水分和气体获得足够的汽化时间而达到最佳的脱水脱气效果。然后，冷却冷凝系统7对真空分离器5内蒸发出的高温高热水蒸汽及其它气体进行冷凝除水、干燥处理，从而保证最后排出的气体中不包含水蒸汽。简而言之，先通过真空系统6对待处理的高压真空设备1进行抽真空，等待储油罐2供油。接着，变压器油依次流经进油管路31、加热系统4、真空分离器5以及出油管路32以实现脱水脱气，与此同时，冷却冷凝系统7实现气液分离以保证被排出的气体干燥。然后，在出油管路32处对变压器油进行检测，若变压器油未达到脱水脱气要求，变压器油可以从高压真空设备1的顶部再循环流入进油管路31。在循环中，再次对变压器油进行脱水、脱气处理，直至变压器油达到脱水脱气要求；脱水脱气后的变压器油进入待处理的高压真空设备1的底部，通过液位溢流原理，气体和气泡可以从高压真空设备1的顶部流出，从而排出高压真空设备1内部的气体和气泡，完成整个净化注油过程。在脱水脱气作业过程中，真空系统6可以持续或周期性处于高真空状态，即可对变压器油进行净化处理，也可对待处理的高压真空设备1进行抽真空以及把内部杂质带出，保证油品清洁。

作为上述变压器油脱水脱气循环系统的一种使用方法：

当系统开始工作时，高压真空设备1内部的变压器油或者储油罐2内部的变压器油在内外压差的作用下首先流入进油管路31(进油管路31上可以设置初滤器)；接着进入加热系统4的电加热器42进行热交换，经加热后的变压器油继续进入真空分离器5内，在真空分离器5内油液先形成雾状，再形成膜状，使其在真空中的接触面积扩大为原来的数百倍，油中所含的水分在高热、高真空度、大表面以及高抽速的条件下得到快速汽化并由冷却冷凝系统7排出；经脱水、脱气后的变压器油流入出油管路32(在出油管路32上可以设置二级过滤器和精滤器)，若检测合格，从出油管路32流出的变压器油即为净化油，从而完成整个油液的净化过程；若检测不合格，变压器油还需经过高压真空设备1再次流入进油管路31，如此循环。

经脱水脱气后的变压器油进入待处理的高压真空设备1的底部，通过液位溢流原理，可以从待处理的高压真空设备1的顶部流出，能够排出高压真空设备1内部的气体和气泡。此时高压真空设备1的顶部持续被真空系统6的真空排气管路61抽真空，便于内部的气体和气泡的快速溢出。

从待处理的高压真空设备1的顶部流出的变压器油再回至进油管路31，此时关闭第一进油支管311，变压器油脱水脱气循环系统处于闭式循环模式，进入循环脱水脱气处理计时模式。

当循环时间达到设置循环时间后，变压器油脱水脱气循环系统停机，完成整个净化注油过程。

至此，可以得出上述变压器油脱水脱气循环系统的主要创新点：

第一，能够选择性地使高压真空设备1或储油罐2的变压器油进入进油管路31，实现脱水脱气；当切断第一进油支管311时，变压器油脱水脱气循环系统切换至闭式循环模式，简化滤油操作和省略管路对接步骤，极大提高变压器油的脱水脱气效率，缩短高压真空设备1的滤油周期；

第二，冷凝抽气管路71的出口端和真空排气管路61的出口端在相互汇合之后共同连接一个排气结构，极大简化管路布置，提高系统架构的紧凑性；

第三，变压器油脱水脱气循环系统采用多种物理手段对变压器油进行高效脱水脱气和真空立体蒸发，不影响变压器油的组份及使用性能，滤油安全高效，能有效保证高压真空设备1的正常运行。

因此，本实用新型的变压器油脱水脱气循环系统能够对变压器油实现循环脱水脱气功能，简化管路布置和滤油操作，提高系统的结构紧凑性，提升高压真空设备1的滤油效率。

如图1、图4以及图5所示，为了提高上述真空系统6和冷却冷凝系统7的整体紧凑性，上述冷却冷凝系统7还包括设于冷凝抽气管路71的第一抽气泵72，上述真空系统6还包括设于真空排气管路61的第二抽气泵62，上述排气结构包括排气管路63和排气过滤器64，排气管路63同时连通于第一抽气泵72和第二抽气泵62，排气过滤器64设于排气管路63。

如图4所示，为了实现上述冷却冷凝系统7的气液分离功能，上述冷凝抽气管路71上设有沿气流方向依次分布的冷却器73、第一冷凝器74、波纹补偿器75以及第一抽气过滤器76，第一冷凝器74的底部设有第一储液器77。使用时，所述冷却器73与所述真空分离器5之间还设有冷却回流管道。流入冷却器73中的混合气体必然还含有小部分汽化的油液，该部分汽化的油液在冷却器73中重新冷却成液态的油液，该回收的油液则可以通过冷却回流管道重新回输至真空分离器5中。所述第一冷凝器74包括上层的气体聚集区和下层的水流聚集区。通过闪蒸技术分离后的混合气体流入到第一冷凝器74后，水汽会在第一冷凝器74中冷却成液态，下沉聚集于第一冷凝器74下层的水流聚集区，同时，气体向上扩散收集于上层的气体聚集区。所述第一冷凝器74在所述气体聚集区的位置通过管道连通于波纹补偿器75，最后第一冷凝器74中分离出的空气得以排出。第一冷凝器74中被分离出来的水液从底部流入第一储液器77。

为了便于收集水分，上述第一储液器77的进口端设有第一隔断阀771，第一储液器77的出口端设有第一排污阀772，第一储液器77的上设有第一渗气阀773。

上述冷却器73上设有第一真空表731和泡沫传感器732，上述冷凝抽气管路71上还设有第一真空计711和第一蒸汽阀712。第一真空表731和第一真空计711可以检测真空度。泡沫传感器732可以检测冷却器73内的泡沫多少，第一蒸汽阀712可以引出冷凝抽气管路71内的蒸气。

如图5所示，为了便于将上述高压真空设备1内部的气体和气泡的快速排出，上述真空排气管路61上设有沿气流方向依次分布的真空开关阀611、第二蒸气阀612、真空隔断阀613、第二冷凝器65以及第二抽气过滤器66，第二冷凝器65的底部设有第二储液器67。

为了检测上述真空排气管路61的不同部位的真空度，上述真空排气管路61上还设有第二真空表614和第二真空计615，第二真空表614位于真空开关阀611和第二蒸气阀612之间，第二真空计615位于第二蒸气阀612和第二冷凝器之间。

为了便于收集水分，上述第二储液器67的进口端设有第二隔断阀671，第二储液器67的出口端设有第二排污阀672，第二储液器67的上设有第二渗气阀673。

如图3所示，为了去除变压器油中的气体和水分，上述真空分离器5包括分离器壳体51，分离器壳体51的内腔设有从上至下依次分布的油膜雾化器52、消泡器53以及浮球开关54。此外，分离器壳体51的一侧设有液位显示组件。

如图2所示，为了保证上述热油管路41持续输送变压器油。上述热油管路41上还设有热油开关阀411和热油旁路阀412，热油开关阀411和热油旁路阀412均位于电加热器42和真空分离器5之间，热油开关阀411和热油旁路阀412相互并联。此外，电加热器42的底部还设有热油排污阀。

综上所述，本实用新型能够对变压器油实现循环脱水脱气功能，简化管路布置和滤油操作，提高系统的结构紧凑性，提升高压真空设备的脱水脱气效率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于，包括：

待处理的高压真空设备(1)；

储油罐(2)，储油罐(2)的内部储存有高压真空设备(1)所需的变压器油；

输油系统(3)，输油系统(3)包括进油管路(31)和出油管路(32)，进油管路(31)的进口端被分流成第一进油支管(311)和第二进油支管(312)，第一进油支管(311)连通于储油罐(2)，第二进油支管(312)连通于高压真空设备(1)的顶部，出油管路(32)的出口端连通于高压真空设备(1)的底部；

加热系统(4)，加热系统(4)包括热油管路(41)、设于热油管路(41)的电加热器(42)以及控制所述电加热器(42)的电热温控器(43)，热油管路(41)的进口端连通于进油管路(31)的出口端；

真空分离器(5)，真空分离器(5)的顶部连通于热油管路(41)的出口端，真空分离器(5)的底部连通于出油管路(32)的进口端；

真空系统(6)，真空系统(6)包括具有气液分离功能的真空排气管路(61)，真空排气管路(61)的进口端连通于高压真空设备(1)的顶部；

冷却冷凝系统(7)，冷却冷凝系统(7)包括气液分离功能的冷凝抽气管路(71)，冷凝抽气管路(71)的进口端连通于真空分离器(5)的顶部，冷凝抽气管路(71)的出口端和真空排气管路(61)的出口端在相互汇合之后共同连接一个排气结构。

2.根据权利要求1所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述冷却冷凝系统(7)还包括设于冷凝抽气管路(71)的第一抽气泵(72)，所述真空系统(6)还包括设于真空排气管路(61)的第二抽气泵(62)，所述排气结构包括排气管路(63)和排气过滤器(64)，排气管路(63)同时连通于第一抽气泵(72)和第二抽气泵(62)，排气过滤器(64)设于排气管路(63)。

3.根据权利要求1所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述冷凝抽气管路(71)上设有沿气流方向依次分布的冷却器(73)、第一冷凝器(74)、波纹补偿器(75)以及第一抽气过滤器(76)，第一冷凝器(74)的底部设有第一储液器(77)。

4.根据权利要求3所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述第一储液器(77)的进口端设有第一隔断阀(771)，第一储液器(77)的出口端设有第一排污阀(772)，第一储液器(77)的上设有第一渗气阀(773)。

5.根据权利要求3所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述冷却器(73)上设有第一真空表(731)和泡沫传感器(732)，所述冷凝抽气管路(71)上还设有第一真空计(711)和第一蒸汽阀(712)。

6.根据权利要求1所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述真空排气管路(61)上设有沿气流方向依次分布的真空开关阀(611)、第二蒸气阀(612)、真空隔断阀(613)、第二冷凝器(65)以及第二抽气过滤器(66)，第二冷凝器(65)的底部设有第二储液器(67)。

7.根据权利要求6所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述真空排气管路(61)上还设有第二真空表(614)和第二真空计(615)，第二真空表(614)位于真空开关阀(611)和第二蒸气阀(612)之间，第二真空计(615)位于第二蒸气阀(612)和第二冷凝器之间。

8.根据权利要求6所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述第二储液器(67)的进口端设有第二隔断阀(671)，第二储液器(67)的出口端设有第二排污阀(672)，第二储液器(67)的上设有第二渗气阀(673)。

9.根据权利要求1所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述真空分离器(5)包括分离器壳体(51)，分离器壳体(51)的内腔设有从上至下依次分布的油膜雾化器(52)、消泡器(53)以及浮球开关(54)。

10.根据权利要求1所述的适用于高压真空设备的变压器油脱水脱气循环系统，其特征在于：所述热油管路(41)上还设有热油开关阀(411)和热油旁路阀(412)，热油开关阀(411)和热油旁路阀(412)均位于电加热器(42)和真空分离器(5)之间，热油开关阀(411)和热油旁路阀(412)相互并联。