变压器排油注氮灭火装置制造方法
【专利摘要】一种变压器排油注氮灭火装置，包括氮气注入通路、氮气排出通路、变压器本体补油通路、排油通路；所述氮气排出通路为：紧急排氮电磁阀的进气端与变压器本体的出气端连接，紧急排氮电磁阀的出气端与氮气出口连接，防氮气内漏电磁阀、注氮电磁阀、紧急排氮电磁阀、断流电磁阀和排油电磁阀四个电磁阀的设置实现了本实用新型变压器排油注氮灭火装置的自动化控制，氮气排出通路可保证变压器本体不会因氮气的注入而造成箱体内部压力过高，同时也避免了因误动给变压器本体可能带来的损坏。
【专利说明】变压器排油注氮灭火装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器安全领域，特别是涉及一种变压器配套灭火装置。
【背景技术】
[0002]作为变电站内核心一次设备的变压器大多采用油浸自然冷却式，其矿物绝缘油用量巨大，例如容量为40MVA的IlOkV主变，其变压器油重约17吨，500kV主变单相油重约50吨，而100kV主变单相油重则更是达到约130吨。变压器油闪点在135?150°C，燃点在165?195°C，自燃点约332°C，易蒸发、燃烧，同空气混合能构成爆炸混合物。若变压器一旦发生严重过载、短路等故障，绝缘物和油在电弧的作用下急剧汽化使变压器内部压力急剧增加，轻则损坏或烧毁变压器，重则起火爆炸，大量喷油还能进一步扩大火灾，严重危害供电可靠性，甚至有可能造成电网瓦解，其危险性大、损失大，社会负面影响较大。
[0003]我国220kV变压器的消防手段目前大多为排油注氮装置，该装置由控流阀、感温式火灾探测器、就地消防柜、远程控制柜等组成。当变压器内部发生故障，猛烈的电弧使绝缘油分解，在箱体内部产生大量可燃气体，使瓦斯气体继电器动作造成断路器跳闸。在热惯性的作用下油箱压力会继续增大，超过压力释放阀和压力控制器设定值时，迫使顶部套管或变压器本体破裂，大量燃烧的油可能会涌出，当其温度超过排油充氮装置靠近着火点的感温式火灾探测器的设定温度(一般高于变压器跳闸的设定温度值)时，感温玻璃球爆裂，发出报警信号，联锁打开排油阀排去油箱顶部的变压器油卸压以防止爆炸起火。同时装在油枕下的断流阀在流量变化时自动关闭，切断油枕到变压器箱体的补油油路，杜绝因高位油枕外溢的“火上浇油”。排油3?1s后，减压后的氮气以0.8?1.0MPa的压力从箱体底部注入，搅拌和强制冷却绝缘油，并在油面上层形成氮气保护层隔绝氧气，达到降温和阻燃的目的。大量氮气的持续注入可使油箱内的油液温度降低到燃点以下，可彻底灭火并防止复燃。氮气价廉易购且不污染环境，并可避免了水或含水介质对变压器造成的二次损坏，减小火灾的损失。
[0004]但排油注氮装置在实际使用过程中，均存在不同程度的误动现象，误动时变压器仍带负荷工作，此时排油会造成变压器的不可恢复性损坏，因而经常被投切为“手动”，此状态下，消防柜需就地打开才能投入使用，而一旦变压器发生火灾人员很难接近消防柜，未能起到应有的作用。因此，迫切需要针对这一情况，将排油注氮装置改为自动，并且能最大限度地防止误动和拒动，达到其应有的消防效果。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种变压器排油注氮灭火装置用于解决上述技术问题。
[0006]一种变压器排油注氮灭火装置，包括氮气注入通路、变压器本体补油通路、排油通路、氮气排出通路；
[0007]所述氮气注入通路为=N2钢瓶通过管路与注氮电磁阀的进气端口连接，注氮电磁阀的出气端口通过管路与限流减压阀的进气口连接，限流减压阀的出气口通过管路与单向阀的进气端连接，单向阀的出气端连接变压器本体的进气端口，在N2钢瓶与注氮电磁阀之间的管路上设置有入口气路N2压力检测电接点，限流减压阀与单向阀之间的管路上设置有入口 N2压力检测电接点；
[0008]所述氮气排出通路为:紧急排氮电磁阀的进气端与变压器本体的出气端连接，紧急排氮电磁阀的出气端与氮气出口连接；
[0009]所述变压器本体补油通路为:断流电磁阀的进油口连接变压器油枕的出油口，断流电磁阀的出油口通过管路连接变压器本体的进油口，断流电磁阀与变压器本体之间的管路上设置有瓦斯继电器；
[0010]所述排油通路为:排油电磁阀的进油口通过管路与变压器本体的出油口连接，排油电磁阀的出油口通过管路与排油出口连接，排油电磁阀与排油出口之间的管路上设置有流量计。
[0011]在所述注氮电磁阀与所述入口气路N2压力检测电接点之间的管路上设置有防氮气内漏电磁阀。
[0012]所述紧急排氮电磁阀与所述变压器本体之间的管路上设置有变压器本体压力检测电接点。
[0013]所述流量计与所述排油出口之间的管路上设置有漏油报警装置。
[0014]单向阀与变压器本体之间的管路上设置有第一检修手动阀，变压器本体压力检测电接点与变压器本体的出气端之间的管路上设置有第二检修手动阀，断流电磁阀与变压器油枕之间的管路上设置有第三检修手动阀，排油电磁阀与变压器本体之间的管路上设置有第四检修手动阀。
[0015]本实用新型的有益效果是，防氮气内漏电磁阀、注氮电磁阀、紧急排氮电磁阀、断流电磁阀和排油电磁阀四个电磁阀的设置实现了本实用新型变压器排油注氮灭火装置的自动化控制，同时也避免了因误动给变压器本体可能带来的损坏，氮气排出通路可保证变压器本体不会因氮气的注入而造成箱体内部压力过高。
[0016]下面结合附图对本实用新型变压器排油注氮灭火装置作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型变压器排油注氮灭火装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本实用新型变压器排油注氮灭火装置包括N2钢瓶G、入口 N2压力检测电接点PG1、防氮气内漏电磁阀V1、注氮电磁阀V2、限流减压阀X、入口气路队压力检测电接点PG2、单向阀D、第一检修手动阀V3、变压器本体B、第二检修手动阀V4、变压器本体压力检测电接点PG3、紧急排氮电磁阀V5、氮气出口 CK、变压器油枕YZ、第三检修手动阀V6、断流电磁阀V7、瓦斯继电器W、第四检修手动阀V8、排油电磁阀V9、流量计LL、漏油报警装置L、排油出口 P。
[0019]上述各装置器件构成了氮气注入通路、氮气排出通路、变压器本体补油通路、排油通路；
[0020]氮气注入通路=N2钢瓶G通过管路与注氮电磁阀V2的进气端口连接，注氮电磁阀V2的出气端口通过管路与限流减压阀X的进气口连接，限流减压阀X的出气口通过管路与单向阀D的进气端连接，单向阀D的出气端连接变压器本体B的进气端口，在N2钢瓶G与注氮电磁阀V2之间的管路上设置有入口气路N2压力检测电接点PGl，限流减压阀X与单向阀D之间的管路上设置有入口 N2压力检测电接点PG2 ；
[0021]氮气排出通路:紧急排氮电磁阀V5的进气端与变压器本体B的出气端连接，紧急排氮电磁阀V5的出气端与氮气出口 CK连接；
[0022]变压器本体补油通路:断流电磁阀V7的进油口连接变压器油枕YZ的出油口，断流电磁阀V7的出油口通过管路连接变压器本体B的进油口，断流电磁阀V7与变压器本体B之间的管路上设置有瓦斯继电器W ；
[0023]排油通路:排油电磁阀V9的进油口通过管路与变压器本体B的出油口连接，排油电磁阀V9的出油口通过管路与排油出口 P连接，排油电磁阀V9与排油出口 P之间的管路上设置有流量计LL。
[0024]氮气注入通路用于向变压器本体B提供氮源；氮气排出通路用于降低变压器本体B内的压力以及排出变压器本体B内的残余气体；变压器本体补油通路用于给变压器本体B补充漏掉的油源；排油通路用于排出变压器本体B内的油源。
[0025]变压器正常工作下氮气注入通路没有氮气注入，氮气排出通路、排油通路也不通，补油通路打开与变压器本体B连通，变压器正常工作过程中当排油通路检测到变压器本体B漏油时，补油通路自动给变压器本体B补油；当变压器工作出现异常时(如温度过高、猛烈的电弧使绝缘油分解，在变压器本体内部产生大量可燃气体)，变压器本体补油通路断开不再向变压器本体B补充油源，同时排油通路打开将变压器本体B内的油源排出一定量，开始排油3?1s (时间根据实际情况可自行设定)后氮气注入通路打开开始向变压器本体B内注入氮气。
[0026]首先断开补油通路与变压器本体B的连接可以防止变压器油枕YZ补油扩大事故。
[0027]入口气路N2压力检测电接点PGl用于检测氮气钢瓶⑴出口压力，确保氮气钢瓶内经减压后的气体足够供给，当压力小于1.0MPa时报警；注氮电磁阀V2用于控制氮气注入通路的通断；限流减压阀X用于对N2钢瓶G内流出的氮气进行压力设定，避免压力过高；入口 N2压力检测电接点PG2用于检测氮气注入通路上的所有阀门是否通畅打开，如限流减压阀X、注氮电磁阀V2、单向阀D三者中的任一未打开，则其压力显示为0，发出报警信号；注氮过程中，当压力小于0.6MPa时，发出报警信号；单向阀D用于防止变压器本体B内的油源流入氮气注入通路；
[0028]紧急排氮电磁阀V5用于控制氮气排出通路的通断；变压器油枕YZ用于给变压器本体B补充油源，断流电磁阀V7用于控制变压器本体补油通路的通断，瓦斯继电器W用于检测变压器本体B内部的瓦斯浓度，当检测到有瓦斯浓度大于预设值时发出报警信号；排油电磁阀V9用于控制排油通路的通断，流量计LL用于检测排油是否通畅，以及检测排油电磁阀V9是否打开:V9未打开时，流量计LL上无流量显示；变压器本体B内的油从高处通过管路流出，其流量稳定，当流量计LL显示的流量值小于稳定值时，可认为排油通路有堵塞。
[0029]变压器正常工作情况下，注氮电磁阀V2闭合，氮气注入通路断开；紧急排氮电磁阀V5闭合，氮气排出通路断开；断流电磁阀V7打开，变压器本体补油通路打开；排油电磁阀V9闭合，排油通路断开；当变压器内部工作异常时，断流电磁阀V7闭合，变压器本体补油通路断开；排油电磁阀V9打开，排油通路打开；之后注氮电磁阀V2打开，氮气注入通路打开，最后紧急排氮电磁阀V5打开，排氮通路打开将变压器本体内部的氮气排出(避免因大量的高压氮气的注入造成对变压器本体B的损坏)，在变压器正常工作情况下因为信号的误传而开始进行注氮排油动作时，可以打开紧急排氮电磁阀V5将注入变压器本体B的高压氮气及时排除，避免随着氮气的注入产生的高压对变压器本体B造成损坏。
[0030]在上述实施例的基础上，在注氮电磁阀V2与入口气路N2压力检测电接点PGl之间的管路上设置有防氮气内漏电磁阀VI，防氮气内漏电磁阀Vl与注氮电磁阀V2双重电磁阀对氮气注入通路的通断进行控制，正常情况下，不发生注氮动作，此时防氮气内漏电磁阀Vl作为注氮电磁阀V2的防漏前级；注氮动作时，注氮电磁阀V2打开后，防氮气内漏电磁阀Vl才打开，防止氮气的突然加压使得注氮电磁阀V2拒动，增加了系统的安全冗余度。
[0031]紧急排氮电磁阀V5与变压器本体B之间的管路上设置有变压器本体压力检测电接点PG3，用于实时监测变压器本体B内部的压力，在注氮排油过程中当超过设定值时，联动紧急排氮电磁阀V5打开，氮气从氮气排出通路排出，避免变压器本体超压。
[0032]流量计LL与排油出口 P之间的管路上设置有漏油报警装置L，漏油报警装置L为浮球式成熟产品，串接在排油通路上，排油时只作为通路流通，不排油时，如管路有微泄漏，随着泄漏油液的增多，逐渐将浮球漂起，当浮球的位置达到设定值时，即发出排油管路漏油的报警，告知工作人员检查阀门管路。
[0033]单向阀D与变压器本体B之间的管路上设置有第一检修手动阀V3，变压器本体压力检测电接点PG3与变压器本体B的出气端之间的管路上设置有第二检修手动阀V4，断流电磁阀V7与变压器油枕YZ之间的管路上设置有第三检修手动阀V6，排油电磁阀V9与变压器本体B之间的管路上设置有第四检修手动阀V8 ;变压器正常工作时第一检修手动阀V3、第二检修手动阀V4、第三检修手动阀V6、第四检修手动阀V8为常开状态，当需要各个通路需要检修时可以闭合相应的检修手动阀，使相应的通路与变压器本体B隔离。
[0034]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种变压器排油注氮灭火装置，包括氮气注入通路、变压器本体补油通路、排油通路，其特征在于还包括氮气排出通路； 所述氮气注入通路为=N2钢瓶(G)通过管路与注氮电磁阀(V2)的进气端口连接，注氮电磁阀(V2)的出气端口通过管路与限流减压阀⑴的进气口连接，限流减压阀⑴的出气口通过管路与单向阀(D)的进气端连接，单向阀(D)的出气端连接变压器本体(B)的进气端口，在N2钢瓶(G)与注氮电磁阀(V2)之间的管路上设置有入口气路N2压力检测电接点(PGl)，限流减压阀(X)与单向阀(D)之间的管路上设置有入口 N2压力检测电接点(PG2)； 所述氮气排出通路为:紧急排氮电磁阀(V5)的进气端与变压器本体(B)的出气端连接，紧急排氮电磁阀(V5)的出气端与氮气出口(CK)连接； 所述变压器本体补油通路为:断流电磁阀(V7)的进油口连接变压器油枕(YZ)的出油口，断流电磁阀(V7)的出油口通过管路连接变压器本体⑶的进油口，断流电磁阀(V7)与变压器本体(B)之间的管路上设置有瓦斯继电器(W)； 所述排油通路为:排油电磁阀(V9)的进油口通过管路与变压器本体(B)的出油口连接，排油电磁阀(V9)的出油口通过管路与排油出口⑵连接，排油电磁阀(V9)与排油出口(P)之间的管路上设置有流量计(LL)。
2.根据权利要求1所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于，在所述注氮电磁阀(V2)与所述入口气路N2压力检测电接点(PGl)之间的管路上设置有防氮气内漏电磁阀(VI)。
3.根据权利要求1所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于，所述紧急排氮电磁阀(V5)与所述变压器本体(B)之间的管路上设置有变压器本体压力检测电接点(PG3)。
4.根据权利要求1所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于，所述流量计(LL)与所述排油出口(P)之间的管路上设置有漏油报警装置(L)。
5.根据权利要求1至4任一所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于，单向阀(D)与变压器本体(B)之间的管路上设置有第一检修手动阀(V3)，变压器本体压力检测电接点(PG3)与变压器本体(B)的出气端之间的管路上设置有第二检修手动阀(V4)，断流电磁阀(V7)与变压器油枕(YZ)之间的管路上设置有第三检修手动阀(V6)，排油电磁阀(V9)与变压器本体(B)之间的管路上设置有第四检修手动阀(V8)。
【文档编号】A62C37/00GK204182053SQ201420508759
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】范明豪, 李伟, 王贻平, 肖安南, 武海澄, 张佳庆 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院