一种变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统的制作方法

1.本发明涉及变压器注油技术领域，尤其涉及一种变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统。


背景技术：

2.配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，例如油浸式变压器，它能够将10连接板(6)kv或35kv网络电压降至用户使用的230/400v母线电压。
3.油枕(又称储油柜)是油浸式变压器最重要的部件之一，可分为胶囊式油枕和波纹管油枕两种。油枕是一个装在油箱上的圆筒形容器，其经由油管与变压器的油箱相连，油枕与油箱之间设置有瓦斯继电器、碟阀等设备。油枕有两个作用：一是减少油面与空气的接触面积，防止变压器油受潮和变质，可减缓油的劣化速度；二是当变压器油的体积随着油的温度膨胀或缩小时，油枕起到储油或补油的作用，以保证油箱内任何时候都充满油。
4.对胶囊式油枕而言，油枕内安装有一个紧密的、能承受较高压力的胶囊，通过胶囊将绝缘油和外界空气隔开。胶囊的气室通过呼吸管经吸湿器与大气相通，正常运行时,气囊受大气压力作用紧紧地浮在油面上。当变压器油温升高膨胀时，油枕内的油面上升，压挤胶囊向外排气；当油温降低油面下降时，胶囊从外面吸气胀大，自动平衡胶囊内外两侧压力，从而保证油枕起到储油或补油的作用，有效防止油的绝缘老化。
5.现有技术中，在更换新的变压器、维修变压器、或者长时间使用变压器之后，为了保证油浸式变压器的稳定性，需要对油浸式变压器进行换油，换油时需要从油枕进行补充，更换油浸式变压器油时，必须将旧油放净后，用新油冲洗变压器腔体内，直至油质清洁无杂物后方可加入新油，由于旧油在长时间的使用下，油浸式变压器腔体的内壁沾附有很多油污，传统的使用新油自油枕向油浸式变压器内部形成的自上而下的冲刷方式，由于冲击的方向固定，无法很好的将沾附在油浸式变压器腔体内壁上的油污冲洗干净，从而导致添加进油浸式变压器中的新油混合有旧油的油污，使得油浸式变压器内的油不纯净，影响了变压器的使用。


技术实现要素：

6.为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统。
7.本发明的技术方案如下：
8.根据本发明的第一方面，提供了一种变压器胶囊式油枕的油气管路，所述油气管路包括：
9.本体油枕箱，所述本体油枕箱内设置有胶囊；
10.变压器本体油箱，所述变压器本体油箱经由连接油管连接至所述本体油枕箱的底部，所述连接油管设置有瓦斯继电器；
11.吸湿器，所述吸湿器经由呼吸管连接至所述本体油枕箱的顶部，所述呼吸管远离
所述吸湿器的一端具有呼吸支管，所述呼吸支管还连接至所述胶囊；
12.排气管，所述排气管的一端连接至所述本体油枕箱的顶部；
13.进出油管，所述进出油管的一端连接至所述本体油枕箱的底部。
14.可选地，所述排气管远离所述本体油枕箱的一端安装有第一球阀；所述进出油管远离所述本体油枕箱的一端安装有第二球阀；所述呼吸支管安装有第三球阀。
15.可选地，所述连接油管上在所述瓦斯继电器和所述本体油枕箱之间设置有第一蝶阀；所述连接油管上在所述瓦斯继电器和所述变压器本体油箱之间设置有第二蝶阀。
16.可选地，所述吸湿器远离所述呼吸管的下端设置有油封杯，所述吸湿器的内部安装有硅胶。
17.可选地，所述本体油枕箱的侧部设置有油位计，所述本体油枕箱的内部设置有浮球，所述油位计与所述浮球连接，用以显示所述本体油枕箱内部的油液高度。
18.可选地，所述油位计具有连接齿轮，所述连接齿轮与所述本体油枕箱内部的金属连杆相连接，所述金属连杆连接至所述浮球。
19.根据本发明的第二方面，提供了一种变压器胶囊式油枕的注油系统，所述注油系统用于根据本发明的第一方面中任一项所述的变压器胶囊式油枕的油气管路，所述注油系统包括：真空滤油机、大储油罐；
20.其中，所述真空滤油机的出油口经由油管连接至所述变压器本体油箱的注油口，所述真空滤油机的进油口经由油管连接至所述大储油罐，所述大储油罐连接至所述排气管，所述大储油罐和所述排气管之间设置有真空泵。
21.本发明技术方案的主要优点如下：
22.本发明中提供的变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统可以确保新变压器或大修后变压器注油的规范、标准，确保注油操作质量安全和高效，保证变压器的安全稳定运行。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1为根据本发明的一个实施方式中的变压器胶囊式油枕的油气管路的结构示意图；
25.图2为根据本发明的一个实施方式中的变压器胶囊式油枕的注油系统的结构示意图；
26.图3为根据本发明的一个实施方式中的变压器真空排气注油的方法的流程图。
27.附图标记说明：
28.10：本体油枕箱
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11：胶囊
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12：油位计
29.13：浮球
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20：变压器本体油箱
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21：瓦斯继电器
30.30：吸湿器
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31：呼吸管
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32：呼吸支管
31.40：排气管
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50：进出油管
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61：第一球阀
32.62：第二球阀
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63：第三球阀
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64：第一蝶阀
33.65：第二蝶阀
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71：真空滤油机
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72：大储油罐
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
35.以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
36.如图1和图2所示，在根据本发明的一个实施方式中提供了一种变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统。
37.如图1所示，本实施方式中的变压器胶囊式油枕的油气管路包括：本体油枕箱10、变压器本体油箱20、吸湿器30、排气管40、进出油管50。
38.其中，本体油枕箱10内设置有胶囊11；变压器本体油箱20经由连接油管连接至本体油枕箱10的底部，连接油管设置有瓦斯继电器21；吸湿器30经由呼吸管31连接至本体油枕箱10的顶部，呼吸管31远离吸湿器30的一端具有呼吸支管32，呼吸支管32还连接至胶囊11；排气管40的一端连接至本体油枕箱10的顶部；进出油管50的一端连接至本体油枕箱10的底部。
39.可以理解，呼吸管31和呼吸支管32流体连通，并形成为“三通”结构。
40.进一步地，排气管40远离本体油枕箱10的一端安装有第一球阀61；进出油管50远离本体油枕箱10的一端安装有第二球阀62；呼吸支管安装有第三球阀63。
41.其中，在变压器安装就位并且等待抽真空注油前，在排气管40安装第一球阀61的下端先由法兰盲板进行封堵，之后，等到变压器注油抽真空之后，拆除该法兰盲板。
42.连接油管上在瓦斯继电器21和本体油枕箱10之间设置有第一蝶阀64；连接油管上在瓦斯继电器21和变压器本体油箱20之间设置有第二蝶阀65。
43.吸湿器30远离呼吸管31的下端设置有油封杯，吸湿器30的内部安装有硅胶。其中，在变压器注油之前，呼吸管31安装吸湿器30的一端先由法兰盲板进行封堵，然后在变压器抽真空并解除真空之前将法兰盲板拆除，之后，在变压器注油完成并运行之前，将吸湿器30以及油封杯依次安装至呼吸管31的一端。
44.本体油枕箱10的侧部还设置有油位计12，本体油枕箱10的内部设置有浮球13，油位计12与浮球13连接，用以显示本体油枕箱10内部的油液高度。示例性地，油位计12可以标识有11个油位刻度线，以及-30℃，+20℃，+40℃等3个温度标记，通过油位刻度线可以实时获知本体油枕箱10内的油液的实际高度。此外，油位指示值应与变压器本体上的温度-油位曲线相对应。
45.作为一种实现方式，油位计12具有连接齿轮，连接齿轮与本体油枕箱10内部的金属连杆相连接，金属连杆连接至浮球13。
46.在本实施方式中，还提供了一种变压器胶囊式油枕的注油系统，该注油系统用于上述的变压器胶囊式油枕的油气管路，如图2所示，该注油系统包括：真空滤油机71、大储油罐72。
47.其中，真空滤油机71的出油口经由油管连接至变压器本体油箱20的注油口，真空
滤油机71的进油口经由油管连接至大储油罐72，大储油罐72连接至排气管40，大储油罐72和排气管40之间设置有真空泵。由此，该注油系统可以实现对变压器的真空排气和注油。
48.为了方便运输，除了一些大型电力变压器会采用变压器内部充满氮气的方式运输之外，大多数新变压器一般都是在带油状态下从厂家运输过来的，而且通常会将变压器本体油箱注油至离顶盖150mm处，其目的在于确保变压器油浸没绕组和铁心，其余的部分空间则是充入氮气(n2)，其目的是吸潮，避免氧气、水分等侵入油箱内部。
49.而且，新变压器各附件及油枕安装完成后，按规程要求，在进行本体注油前，应先将变压器油箱内的空气抽出，其目的之一是检查变压器的密封状况是否良好，二是将油箱内的气体和水分抽到油箱外，以降低变压器内部的含气量且保持绝缘的干燥，确保变压器的绝缘性能，也就是说，保证在真空状态下用真空滤油机对变压器进行注油。
50.在本实施方式中，还提供了一种变压器真空排气注油方法，借助该方法可以确保新变压器或大修后变压器注油的规范、标准，保证注油操作质量安全和高效，以使得变压器能够安全稳定运行。
51.具体地，如图3所示，该方法包括：
52.s101：变压器本体抽真空注油前的检查、准备；
53.示例性地，在抽真空注油之前，需要检查变压器上所有螺栓连接部位是否紧固，检查变压器上有无遗漏附件和工器具等物品。同时，拆除油箱顶盖上部的两处定位板。
54.s102：打开变压器各散热片上下连管处的碟阀，打开瓦斯继电器两侧的第一蝶阀和第二蝶阀，拆除本体油枕箱的排气管的法兰盲板；
55.s103：用塑料透明管及其配置的法兰连接本体油枕箱的排气管，塑料透明管的另一端连接真空泵；
56.s104：打开连接本体油枕箱的呼吸支管的第三球阀，并仍然保持进出油管和呼吸管各自的法兰盲板的密封状态；
57.示例性地，对于呼吸支管上的第三球阀，在抽真空时，需要打开该阀，使得胶囊内部的空气与油枕内部的空气流体连通，以避免抽真空时因受力而损坏胶囊。在停止抽真空以及变压器正常工作时，该第三球阀需要保持关闭状态，从而确保胶囊能够正常呼出或者吸入气体。
58.s105：利用油管将外置的大储油罐与真空滤油机的进油口相连接，并利用油管将变压器本体油箱下部的注油口与真空滤油机的出油口相连接；
59.s106：打开排气管上的第一球阀，启动真空泵，利用排气管对本体油枕箱进行抽真空；真空泵均匀升压，直到抽气压力值达到133pa时，打开变压器本体油箱下部的注油口球阀，启动油泵，真空滤油机开始向本体油箱注油；
60.s107：变压器本体油箱中的变压器油经由瓦斯继电器持续注入本体油枕箱，当油位升高至刻度“1.5”时，先关闭排气管的球阀，再停止真空泵，之后关闭变压器本体油箱下部的注油口球阀，再停止真空滤油机加油，拆掉连接排气管的塑料透明管及连接法兰，关闭第三球阀；
61.可以理解，当变压器本体油箱中的变压器油开始经由瓦斯继电器进入本体油枕箱时，此时油位计上显示刻度对应的油位高于变压器高压套管和中性点套管的放油口的高度。
62.s108：打开排气管的第一球阀，拆除呼吸管的封口堵板，解除真空；
63.s109：逐一打开各散热片的放气口、打开高低压套管、压力释放阀等处的出油口，进行放气，当发现出油时立即关紧；
64.可以理解，此时，本体油枕箱的油位将会有所降低。
65.s110：打开变压器本体油箱下部的注油口球阀，重新开启真空滤油机，再次加油，排气管向外排气，当注油至油位值升至“4.5”时，停止加油；
66.示例性地，在重新注油的过程中，需要时刻关注变压器本体的油位值(参照温度油位关系曲线表)，当注油至油位值升至“4.5”，此时，该油位应比实际的温度油位曲线对应的油位略高一些，充氮灭火装置和有载分接开关及其油枕需用一部分油，可以停止加油。
67.s111：胶囊吹氮气和油枕排气。当注油全部结束后，用布封堵呼吸管的管口，并对呼吸管内吹氮气，此时本体油枕箱内的胶囊开始充气，胶囊被撑开，本体油枕箱内部变压器油上侧的空气被压缩。等到排气管出油后，立即关闭排气管上的第一球阀，再停吹氮气。之后，胶囊内的部分氮气可经由呼吸管被排出，胶囊恢复其自然状态；
68.s112：安装吸湿器。胶囊吹氮气和油枕排气后，分别恢复排气管、进出油管的球阀处法兰盲板的安装，并最终安装吸湿器及油封杯；
69.示例性地，首先需要安装呼吸管上的吸湿器。可以理解，吸湿器内部装有吸湿剂，如硅胶，吸湿器的器壁上嵌有玻璃，可从外部观察硅胶的颜色，来判断是否需要更换硅胶(硅胶在干燥时呈蓝色，饱和吸湿后则成红色)。吸湿器的下部还需要安装油封杯。
70.在本实施方式中，吸湿器的作用是提供变压器在油温变化时胶囊内部气体排出和外部空气进入的通道，解除正常运行中因温度变化产生对油箱的压力。硅胶的作用是对在变压器温度下降时吸入的气体去潮。油封杯的作用是延长硅胶的使用寿命，把硅胶和大气隔离开，只有进入变压器油枕胶囊内空气才能通过硅胶。
71.油封杯安装时，先在油封杯中加入变压器油至油杯高低刻度的中间位置，再安装至吸湿器上。油位高度应高于吸湿器下部的排气端口，这样当吸湿剂呼、吸气时，气体都会先经过油封中油的过滤、吸潮。如果油位过高，呼、吸气时，可能使油进入上部的硅胶内，使其硅胶失效，降低吸潮效果。
72.s113：注油完成后排气。对变压器的散热器、油枕、高低压套管、分接开关顶盖上部的放气口、分接开关出油管的放气口等处再次放气。
73.可以理解，注油完成后，变压器内部元件可存有一些气体。变压器内部的存气分两大部分：一部分是变压器本体器身内部绝缘件及线圈内的存有气体，另一部分是变压器附件，包括散热器、油枕、高低压套管、分接开关顶盖上部的放气口、分接开关出油管的放气口等处都存有气体。
74.排气是变压器送电前很重要的步骤，除在对变压器注油和补油过程中必须进行排气外，在静放阶段、空载投运前也要进行排气，以确保变压器本体、各附件以及油枕内部要排净气，空载送电运行24h后，还需停电，再次对各散热器、高低压套管、瓦斯继电器等存气部位进行排气。
75.综上，本发明中的变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统具有以下优点：
76.本发明中提供的变压器胶囊式油枕的油气管路及其注油系统可以确保新变压器或大修后变压器注油的规范、标准，确保注油操作质量安全和高效，保证变压器的安全稳定
运行。
77.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。