专利名称：一种大型电力变压器干燥装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用真空干燥罐对大型电力变压器线圈或器身进行烘干的
装置，属变压器技术领域。
背景技术：
变压器中的水分主要聚集在绝缘纸(板)和变压器油中，它会使绝缘电阻降低，介 质损失增加，局放电压和击穿强度也随绝缘系统含水量增加而急剧下降，水分对变压器运 行安全构成较大威胁，严重时还会酿成放电击穿事故。另外，水分还直接参与油、纸纤维素 等高分子介质的化学降解反应，促使这些材料降解老化，从而加速绝缘系统介电强度的降 低和各项性能的劣化。因此，变压器在生产过程中必须进行干燥处理。 高电压大容量变压器具有较厚的绝缘层，传统的真空干燥装置，如电加热真空干 燥装置、热风循环干燥装置等，由于使真空罐内压力从一个大气压降到高真空的抽真空时 间很短，容易使绝缘纸(板)表层毛细胞萎縮，影响深层水分的蒸发，导致生产周期很长，而 且干燥不彻底，很难满足变压器的绝缘要求。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能快速、彻底地使深层水 份蒸发的大型电力变压器干燥装置。 本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的 —种大型电力变压器干燥装置，构成中包括真空罐、加热排管、两个罗茨泵、两个 旋片泵和控制电路，所述加热排管位于真空罐内底部，通过蒸汽阀与蒸汽源连接；第一罗茨 泵的进气口通过主蝶阀与真空罐连通，出气口接第二罗茨泵的进气口 ；第一旋片泵和第二 旋片泵的出气口与大气连通，进气口分别通过第一旋片泵蝶阀和第二旋片泵蝶阀与第二罗 茨泵的出气口连接。 上述大型电力变压器干燥装置，所述控制电路由开关信号输入电路、模拟信号输 入电路、PLC和执行电路组成，所述开关信号输入电路包括真空罐压力开关、冷却水压力开 关、蒸汽压力开关和压縮空气压力开关，所述真空罐压力开关设置六个，压强值分别是8万 帕、4万帕、2万帕、1万帕、4200帕和2700帕，六个真空罐压力开关、冷却水压力开关、蒸汽 压力开关和压縮空气压力开关的输出端分别接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模拟 信号输入电路由真空罐真空度传感器和九个温度传感器组成，九个温度传感器分别是线圈 上部温度传感器、线圈中部温度传感器、线圈下部温度传感器、铁芯上部温度传感器、铁芯 中部温度传感器、铁芯下部温度传感器、空间温度传感器、蒸汽温度传感器和冷却水温度传 感器，真空罐真空度传感器和九个温度传感器分别接PLC的不同模拟信号输入端；所述执 行电路由十个继电器和七个电磁阀組成，所述十个继电器的控制线圈分别接PLC的Q0.0 Q0.7、 Ql.O和Ql. l端，它们的常开触点分别控制第一罗茨泵、第二罗茨泵、第一旋片泵、第 二旋片泵、第一旋片泵蝶阀、第一旋片泵充气阀、第二旋片泵蝶阀、第二旋片泵充气阀、主蝶阀、真空罐充气阀；蒸汽阀的控制端接PLC的M0、 10端。 本实用新型利用开关信号输入电路和模拟信号输入电路采集真空罐及与之有关 的各种状态信号，并把它们输入到PLC， PLC根据这些状态信号控制各个继电器和电磁阀的 动作，使真空罐内的真空度和温度按设定曲线变化，防止因真空度变化过快等原因影响绝 缘层深层水份的蒸发。本实用新型可大大縮短变压器干燥所需时间，而且能显著提高干燥 效果，最大限度地满足变压器的绝缘要求。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是控制电路的电原理框图； 图3是控制电路的电原理图； 图4是主回路的电原理图； 图5是真空度和温度控制曲线。 图中各标号为1、真空罐；2、加热排管；PLC、可编程序控制器；ZK、真空罐真空度 传感器；RT1 RT9、温度传感器；XB1、第一旋片泵；XB2、第二旋片泵；LB1、第一罗茨泵； LB2、第二罗茨泵；V1、第一旋片泵蝶阀；V2、第一旋片泵充气阀；V3、第二旋片泵蝶阀；V4、第 二旋片泵充气阀；V5、主蝶阀；V6、真空罐充气阀；V7、蒸汽阀；T1、预热阶段抽真空到8万帕 的停止时间；T2、过渡阶段在4万帕、2万帕、1万帕的停止时间；T3、主干阶段抽真空的时 间；T4、主干阶段停止抽真空的时间；P1、主干阶段结束的真空度；P2、终干阶段结束的真空 度；SP1、8万帕压力开关；SP2、4万帕压力开关；SP3、2万帕压力开关；SP4、1万帕压力开关； SP5、4200帕压力开关；SP6、2700帕压力开关；SP7、冷却水压力开关；SP8、蒸汽压力开关； SP9、压縮空气压力开关；J1、第一旋片泵继电器；J1-1、 Jl的常开触点；J2、第二旋片泵继电 器；J2-1、 J2的常开触点；J3、第一罗茨泵继电器；J3-1、 J3的常开触点；J4、第二罗茨泵继
电器；J4-1、 J4的常开触点；J5、第一旋片泵蝶阀继电器；J5-1、 J5的常开触点；J6、第一旋 片泵充气阀继电器；J6-1、 J6的常开触点；J7、第二旋片泵蝶阀继电器；J7-1、 J7的常开触 点；J8、第二旋片泵充气阀继电器；J8-1、 J8的常开触点；J9、主蝶阀继电器；J9_1、 J9的常 开触点；J10、真空罐充气阀继电器；J10-1、 J10的常开触点；
具体实施方式参看图l，图中粗实线表示冷却水管，虚线表示与大气连接的管道，旋片泵和罗茨 泵与真空罐之间的管道用细实线表示。工作时，变压器至于真空罐内，温度传感器RT1 RT6分别采集其线圈上、中、下部以及铁芯上、中、下部的温度，RT7 RT9分别采集空间温 度、蒸汽温度和冷却水温度。真空度传感器ZK和真空罐压力开关SP1 SP6装于真空罐 与第一罗茨泵LB1之间的管道上，SP7 SP9分别是冷却水压力开关、蒸汽压力开关(未画 出)和压縮空气压力开关(未画出)。 参看图3、图4， PLC设置有六个扩展模块， 一个扩展模块是EM235，连接真空度传感 器ZK和蒸汽阀V7，其余五个扩展模块均为EM231RTD，每个EM231RTD连接两个或一个温度 传感器(温度传感共九个)。PLC通过十个继电器Jl J10的常开触点Jl-l J10-l分别控制两个罗茨泵LB1、 LB2、两个旋片泵XB1、 XB2和六个电磁阀VI V6。 图5是干燥过程的一个实例，整个工艺流程分为五个阶段分别为预热阶段、过渡 阶段、主干阶段、终干阶段、终点判断阶段。在预热阶段，罐内温度在8万帕 4万帕之间变 化，铁心温度上升到72°C ，这样的循环往复过程，使罐内的温度分布均匀，又可不断地将深 层绝缘材料中的水分蒸发出来；在过渡阶段， 一般要经过8万Pa、4万Pa、2万Pa、 1万Pa四 个台阶式的下降，最终使罐内真空达到l万Pa;在主干阶段，抽真空一段时间，关闭主阀一 段时间，如此循环往复，直到真空度达到工艺规定的值(一般为500Pa);在终干阶段，连续 抽真空直到真空度最终达到50Pa以下，终干结束压力随变压器电压等级而不同；在终点判 断阶段，采用三段法判断干燥是否合格。
权利要求一种大型电力变压器干燥装置，其特征是，它包括真空罐(1)、加热排管(2)、两个罗茨泵、两个旋片泵和控制电路，所述加热排管(2)位于真空罐(1)内底部，通过蒸汽阀(V7)与蒸汽源连接；第一罗茨泵(LB1)的进气口通过主蝶阀(V5)与真空罐(1)连通，出气口接第二罗茨泵(LB2)的进气口；第一旋片泵(XB1)和第二旋片泵(XB2)的出气口与大气连通，进气口分别通过第一旋片泵蝶阀(V1)和第二旋片泵蝶阀(V3)与第二罗茨泵(LB2)的出气口连接。
2. 根据权利要求1所述大型电力变压器干燥装置，其特征是，所述控制电路由开关信 号输入电路、模拟信号输入电路、PLC和执行电路组成，所述开关信号输入电路包括真空罐 压力开关、冷却水压力开关(SP7)、蒸汽压力开关(SP8)和压縮空气压力开关(SP9)，所述真 空罐压力开关设置六个，压强值分别是8万帕、4万帕、2万帕、1万帕、4200帕和2700帕，六 个真空罐压力开关(SP1 SP6)、冷却水压力开关(SP7)、蒸汽压力开关(SP8)和压縮空气 压力开关(SP9)的输出端分别接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模拟信号输入电路由 真空罐真空度传感器(ZK)和九个温度传感器组成，九个温度传感器分别是线圈上部温度 传感器(RT1)、线圈中部温度传感器(RT2)、线圈下部温度传感器(RT3)、铁芯上部温度传感 器(RT4)、铁芯中部温度传感器(RT5)、铁芯下部温度传感器(RT6)、空间温度传感器(RT7)， 蒸汽温度传感器(RT8)和冷却水温度传感器(RT9)，真空罐真空度传感器(ZK)和九个温度 传感器分别接PLC的不同模拟信号输入端；所述执行电路由十个继电器(Jl J10)和七个 电磁阀组成，所述十个继电器(Jl J10)的控制线圈分别接PLC的Q0. 0 Q0. 7、 Ql. 0和 Ql. 1端，它们的常开触点(Jl-1 J10-l)分别控制第一罗茨泵(LB1)、第二罗茨泵(LB2)、 第一旋片泵(XB1)、第二旋片泵(XB2)、第一旋片泵蝶阀(Vl)、第一旋片泵充气阀(V2)、第二 旋片泵蝶阀(V3)、第二旋片泵充气阀(V4)、主蝶阀(V5)、真空罐充气阀(V6);蒸汽阀(V7) 的控制端接PLC的M0、I0端。
专利摘要一种大型电力变压器干燥装置，用于改善变压器的干燥效果并缩短干燥时间。其技术方案是它包括真空罐、加热排管、两个罗茨泵、两个旋片泵和控制电路，所述加热排管位于真空罐内底部，通过蒸汽阀与蒸汽源连接；第一罗茨泵的进气口通过主蝶阀与真空罐连通，出气口接第二罗茨泵的进气口；第一旋片泵和第二旋片泵的出气口与大气连通，进气口分别通过第一旋片泵蝶阀和第二旋片泵蝶阀与第二罗茨泵的出气口连接。本实用新型可大大缩短变压器干燥所需时间，而且能显著提高干燥效果，最大限度地满足变压器的绝缘要求。
文档编号G05D23/20GK201478113SQ20092021724
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者张晶晶, 肖海滨, 臧秀荣, 谷保立, 郄晓立, 马双喜 申请人:保定天威集团有限公司