防火型油浸式电力变压器的制作方法

文档序号:14038600阅读:132来源:国知局

本发明涉及变压器技术领域,具体而言,涉及一种防火型油浸式电力变压器。



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。变压器的种类较多,按照冷却方式来分类,可将变压器分为干式变压器和油浸式变压器。其中,干式变压器中环氧树脂干式变压器属于阻难型变压器,不易着火,即使着火后延燃仅局限在一定范围内,并且具有较好的自熄功能。但是,环氧树脂干式变压器的价格较贵,报废后难以降解,环保性能差。因此,当前电网及工矿企业所使用的变压器多为油浸式变压器,该油浸式变压器充填的是矿物绝缘油,相对于干式变压器而言,价格便宜。但是,矿物绝缘油的闪点约为140℃,属于易燃液体,存在着火甚至爆炸的风险,容易对周围设备、建筑物及人员带来极大危害,造成恶劣的社会影响和重大经济损失。



技术实现要素:

鉴于此,本发明提出了一种防火型油浸式电力变压器,旨在解决现有技术中油浸式变压器易燃易爆的问题。

本发明提出了一种防火型油浸式电力变压器,该变压器包括:油箱、可开合地连接于油箱的箱盖、以及压力调节装置;其中,油箱用于存储酯类绝缘油;压力调节装置用于调节油箱内的压力,并将为了调节油箱内的压力而喷出的酯类绝缘油与明火进行隔离。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,油箱用于存储具有预设闪点的酯类绝缘油。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,压力调节装置包括:压力释放装置、导油管和集油器;其中,箱盖开设有开孔,压力释放装置连接于箱盖,并且,压力释放装置的入口与开孔相对应,压力释放装置的喷油口通过导油管与集油器的入口相连接,集油器与油箱具有预设距离。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,集油器靠近顶部的侧壁开设有排气孔。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,开孔为两个,压力释放装置为两个,两个压力释放装置均连接于箱盖,并且,两个压力释放装置的入口分别与两个开孔一一对应;其中一个压力释放装置通过导油管与集油器相连接,另一个压力释放装置通过导油支管与导油管相连接。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,集油器具有预设体积。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,集油器的体积为油箱内酯类绝缘油体积的10%~20%。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,集油器底部的位置低于油箱底部的位置;或者,集油器底部的位置与油箱底部的位置处于同一水平线。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,油箱具有预设机械强度。

进一步地,上述防火型油浸式电力变压器中,油箱的壁厚具有预设厚度;和/或,油箱内设置有用于对油箱进行加强的加强机构,以使油箱具有预设机械强度。

本发明中,油箱内存储难燃的酯类绝缘油,通过将酯类绝缘油替换现有的矿物绝缘油,有效地提高了变压器的防火性能,降低了易燃易爆的风险,并且,酯类绝缘油可再生、可降解,环保性能优异,同时,压力调节装置在调节油箱压力的同时能够将喷出的酯类绝缘油与明火进行隔离,有效地避免了喷出的酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸,进一步提高了变压器的防火性能,解决了现有技术中油浸式变压器易燃易爆的问题,保障了周围设备及人员的安全,具有良好的社会效应和经济效益。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明实施例提供的防火型油浸式电力变压器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图1,图1为本发明实施例提供的防火型油浸式电力变压器的结构示意图。如图所示,防火型油浸式电力变压器包括:油箱1、箱盖2和压力调节装置3。其中,箱盖2与油箱1为可开合地连接。油箱1用于存储酯类绝缘油,变压器铁心和绕组浸泡在酯类绝缘油中。具体地,油箱1存储具有预设闪点的酯类绝缘油,该预设闪点为高于250℃的高燃点酯类绝缘油。优选的,该酯类绝缘油为天然酯绝缘油或者合成酯绝缘油,这两种酯类绝缘油的闪点均超过250℃,尤其是天然酯绝缘油的闪点超过300℃,燃点高于360℃,具有难燃、自熄功能,属于k级难燃油。更为优选的,油箱1内存储天然酯绝缘油,不易燃易爆,即使天然酯绝缘油泄漏,天然酯绝缘油的难燃和自熄功能也能有效地避免发生爆炸,提高了变压器的防火性能,并且,天然酯绝缘油可再生、可降解,环保性能优异。

具体实施时,防火型油浸式电力变压器可以为35kv及以下电压等级、6300kva及以下容量的油浸式变压器。当然,也可以为其他型号的油浸式变压器,本实施例中对此不做任何限制。在本实施例中,变压器的额定电压为35kv,额定容量为4000kva。油箱1内灌注闪点328℃、燃点356℃的天然酯绝缘油,天然酯绝缘油总重2530kg。

本领域技术人员应该理解,油浸式电力变压器还包括有其他的结构,则本实施例中的防火型油浸式电力变压器除了包括上述结构之外,还包括其他油浸式电力变压器所必须具备的结构,本实施例在此不再赘述。

压力调节装置3用于调节油箱1内的压力,并将为了调节油箱1内的压力而喷出的酯类绝缘油与明火进行隔离。当变压器受热膨胀或者变压器发生故障时,油箱1内部的压力升高,当然,也可以为其他原因导致油箱1内部的压力升高,这时,压力调节装置3调节油箱1内的压力,以使油箱1的压力降低。具体地压力调节装置3是通过排出油箱1内部分酯类绝缘油来调节油箱1内的压力,即起到泄压的目的,为了避免排出的酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸,则压力调节装置3还用于将排出的酯类绝缘油与明火相隔离。

可以看出,本实施例中,油箱1内存储难燃的酯类绝缘油,通过将酯类绝缘油替换现有的矿物绝缘油,有效地提高了变压器的防火性能,降低了易燃易爆的风险,并且,酯类绝缘油可再生、可降解,环保性能优异,同时,压力调节装置3在调节油箱1压力的同时能够将喷出的酯类绝缘油与明火进行隔离,有效地避免了喷出的酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸,进一步提高了变压器的防火性能,解决了现有技术中油浸式变压器易燃易爆的问题,保障了周围设备及人员的安全,具有良好的社会效应和经济效益。

继续参见图1,上述实施例中,压力调节装置3可以包括:压力释放装置31、导油管32和集油器33。其中,箱盖2开设有开孔,压力释放装置31与箱盖2相连接,并且,压力释放装置31的入口与开孔相对应。具体地,该开孔可以置于箱盖2上的任意位置。优选的,该开孔靠近低压侧开设,远离高压侧,更安全。具体实施时,该开孔开设于油箱1低压侧左边角处。压力释放装置31与开孔处的箱盖2相连接。具体实施时,压力释放装置31可以为压力释放阀。

压力释放装置31的喷油口通过导油管32与集油器33的入口相连接,具体地,导油管32的第一端与压力释放装置31的喷油口连接,导油管32的第二端与集油器33的入口相连接。集油器33为空心容器,集油器33用于存储从油箱1内喷出的酯类绝缘油,以使喷出的酯类绝缘油与明火隔离,避免了酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸。

具体实施时,集油器33可以为圆筒形容器或者方形容器。在本实施例中,集油器33为圆筒形容器。集油器33可以采用不锈钢材质制成,集油器33的厚度为3mm。当然,集油器33的材质和厚度也可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。

具体实施时,导油管32可以呈圆管状,则导油管32具有预设直径,该预设直径大于等于10cm。具体实施时,该预设直径可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。在本实施例中,导油管32的直径为10cm。导油管32可以采用不锈钢材质制成,当然,也可以根据实际情况来确定导油管32的材质,本实施例对此不做任何限制。具体实施时,导油管32不得出现直角折弯,以避免影响油箱1喷出的酯类绝缘油的流速。

集油器33具有预设体积,以使集油器33能够更好地容纳油箱1喷出的酯类绝缘油。具体实施时,该预设体积可以根据油箱1内酯类绝缘油的体积来确定。优选的,集油器33的体积为油箱1内酯类绝缘油体积的10%~20%,更为优选的,集油器33的体积为油箱1内酯类绝缘油体积的14%。在本实施例中,集油器33的体积为390l,集油器33的直径为1m,高度为0.5m。

集油器33与油箱1具有预设距离,以使集油器33远离油箱1,有效地保证了集油器33和油箱1的安全,降低发生爆炸的几率。优选的,该预设距离为大于等于3m,即集油器33设置于距离油箱3m以外的地方。在本实施例中,集油器33设置于距离油箱4m处的位置。

集油器33底部(图1所示的下部)的位置低于油箱1底部(图1所示的下部)的位置,或者,集油器33底部的位置与油箱1底部的位置处于同一水平线,以使油箱1内喷出的酯类绝缘油更好地输送至集油器33内。

可以看出,本实施例中,压力调节装置3通过压力释放装置31能够有效地调节油箱1内的压力,保证了油箱1内部压力异常时正确动作,并且,压力释放装置31将喷出的酯类绝缘油通过导油管32输送至集油器33内,不仅起到了泄压的作用,而且集油器33将酯类绝缘油进行收集,避免了油箱1内压力过大导致破裂进而引起燃爆火灾,还避免了酯类绝缘油直接喷出至油箱1外部导致的酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸,实现了喷出的酯类绝缘油与空气和明火的隔离,有效地提高了变压器的防火性能。

上述实施例中,集油器33的靠近顶部(图1所示的上部)的侧壁开设有排气孔331。当油箱1内的压力升高时,油箱1内的部分酯类绝缘油由压力释放装置31处喷出经由导油管32输送至集油器33中,这时喷出的酯类绝缘油的速度较快,若集油器33不开设排气孔331,容易造成集油器33内部的憋气,阻止了喷出的酯类绝缘油输送至集油器33内,所以排气孔331的开设能够使得喷出的酯类绝缘油更好地输送至集油器33内,使得集油器33更好地收纳酯类绝缘油。

在本实施例中,集油器33的顶部设置有盖体,在距离盖体2cm处的集油器33的侧壁上开设排气孔331,该排气孔331的直径为10cm。

上述各实施例中,箱盖2开设有两个开孔,压力释放装置31可以为两个,两个压力释放装置31均与箱盖2相连接,并且,两个压力释放装置31的入口分别与两个开孔一一对应。具体地,其中一个压力释放装置31的入口与其中一个开孔相对应,另一个压力释放装置31的入口与另一个开孔相对应,两个压力释放装置31分别与对应的开孔处的箱盖2相连接。优选的,两个开孔均靠近低压侧开设。

其中一个压力释放装置31通过导油管32与集油器33相连接,另一个压力释放装置31通过导油支管与导油管32相连接,该压力释放装置31喷油口输出的酯类绝缘油通过导油支管输送至导油管32内,进而输送至集油器33内。

具体实施时,两个压力释放装置31可以同时进行工作,即油箱1内喷出的酯类绝缘油可以分别通过两个压力释放装置31输送至集油器33。

可以看出,本实施例中,通过设置两个压力释放装置31,能够有效地保证油箱1内部分酯类绝缘油的喷出,有效地调节油箱1内的压力,两个压力释放装置31互为备用,保证了变压器的压力释放的可靠性,提高了变压器在故障情况下的泄压、排油效果,进一步提升了变压器的防火性能。

上述各实施例中,油箱1具有预设机械强度。具体地,该预设机械强度可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。

具体实施时,对35kv天然酯绝缘油变压器:一般结构油箱的变压器应承受85kpa的试验压力;波纹式油箱(包括带有弹片式散热器油箱)的变压器,315kva及以下者,试验压力为35kpa,400kva及以上者,试验压力为30kpa,历经5min应无损伤及不应出现不允许的永久变形;油箱内部充有气体的密封式变压器,试验压力为85kpa(波纹式油箱除外),历经5min应无损伤及不应出现不允许的永久变形。在本实施例中,对于35kv、4000kv油浸式变压器的油箱可承受85kpa试验压力。

为了确保的油箱1具有预设机械强度,则油箱1的壁厚具有预设厚度,和/或,油箱1内设置有用于对油箱1进行加强的加强机构。具体地,可以仅仅是油箱1的壁厚具有预设厚度以使油箱1具有预设机械强度,也可以仅仅是油箱1内设置有用于对油箱1进行加强的加强机构以使油箱1具有预设机械强度,还可以是不仅油箱1的壁厚具有预设厚度并且油箱1内设置有用于对油箱1进行加强的加强机构。

具体实施时,该预设厚度可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。

优选的,加强机构可以为油箱1骨架上设置的加强筋。

具体实施时,压力释放装置31的释放压力限值比油箱1的试验压力值低10kpa。在本实施例中,对于35kv、4000kv油浸式变压器的油箱,压力释放装置31的释放压力限值为75kpa。

可以看出,本实施例中,通过油箱1具有预设机械强度,能够有效地提高变压器的防火性能。

综上所述,本实施例通过将酯类绝缘油替换现有的矿物绝缘油,有效地提高了变压器的防火性能,降低了易燃易爆的风险,并且,酯类绝缘油可再生、可降解,环保性能优异,同时,压力调节装置3在调节油箱1压力的同时能够将喷出的酯类绝缘油与明火进行隔离,有效地避免了喷出的酯类绝缘油与明火接触而发生爆炸,进一步提高了变压器的防火性能,保障了周围设备及人员的安全,具有良好的社会效应和经济效益。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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