专利名称：变压器开关室带电换油装置及其应用方法
技术领域：
本发明涉及电力系统的辅助设备技术领域，特别是一种变压器开关室带电换油装置及其应用方法。
背景技术：
电力是国民经济的基础产业，电力生产的安全稳定关系到千家万户的利益，社会对安全供电的要求越来越高，特别是对不间断供电，提高供电可靠率提出了较高的要求。变压器有载分接开关是变压器在负载状态下进行档位转换操作，改变变压器二次输出电压的装置。有载分接开关室内的变压器油起熄灭电弧和绝缘作用，每次切换后变压器油会产生分解物和部分游离碳而导致变压器油劣化，绝缘性能降低，所以必须给变压器开关室绝缘油定期进行更换。以往变压器有载分接开关绝缘油更换从安全角度考虑都是在停电状态下进行，每次停电操作都要经过申请、调度等流程共长达16个小时的时间，因为停电，也给国家和用户带来经济损失，并影响了电力系统的供电可靠率。随着用户对电压质量要求越来越高，为保证电压的平稳，防止电压频繁波动，保证电压质量，变压器有载分接开关每天动作次数也越来越多，据统计110 kV及以上主变有载开关切换频繁最多的一天切换次数可达十多次。通常厂家设计分接开关时没有考虑油室中变压器带电换油，按照《有载分接开关运行维修导则》DL/T574-95 6. 3. 4条规定，运行中的分接开关，每1-2年或分接变换5000-1万次或油击穿电压低于25kV时，应开盖清洗换油或滤油一次，所以主变有载分接开关每年换油是必不可少的工作，而能够做到既可以使变压器正常运行，同时又可以将主变有载分接开关内的变压器油更换，确保主变有载分接开关正常工作，是一个本领域技术人员一直致力研究亟待解决的问题。目前的电力系统中，主变有载分接开关的带电换油主要有三种途径1)直接用滤油机把废油抽换掉，此方案由于在操作时必须等滤油机把废油抽出，才可以把新油加入，在这期间芯体内会出现无油状态，如果这时出现过电压等异常情况，就会导致触头放电将设备损坏，存在设别安全无法保障的缺陷；2)利用现有在线滤油装置来滤油，此方案的设备改进制作简单、安全性能较好，但是成本较高，对油品的处理通常不彻底，较之换油效果存在很大差距，也不能达到要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种适用于主变压器有载分接开关室的带电换油装置，以及利用此装置进行的换油方法，其可在将主变有载分接开关室内的变压器油更换的同时，确保主变有载分接开关正常工作，且能够确保安全性，降低设备成本。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种变压器开关室带电换油装置，其包括新油储室、旧油储室、输油管路、抽油管路和排气管路，其中抽油管路的出口连接旧油储室，入口用于连接开关室油箱，出口与入口之间的管路上依次设有第一滤油机和第一阀门；输油管路的入口连接新油储室，出口用于连接开关室油箱，入口与出口之间的管路上依
3次设有第四阀门、第二滤油机、第二阀门；排气管入口端接在第二阀门与第二滤油机之间的输油管路上，其管路上设有第三阀门。作为一种改进，本发明中新油储室内设有液位报警装置，液位报警装置可设置报警值，当新油储室中的油量较少达到报警值时将会触发液位报警装置进行报警，提醒操作人员进行相关处理，如停止换油或及时补充油。优选的，本发明中所述液位报警装置包括浮子、连杆，连杆垂直于新油储室中的液面设置，浮子可在连杆上滑动，连杆上设有磁簧开关，磁簧开关与新油储室的底部之间设有安全高度d，浮子下端设有磁铁，磁铁靠近磁簧开关可使磁簧开关触点闭合。具体的，当新油储室中的油面下降，浮子将随之下滑，当油面下降至磁簧开关水平位置时则磁簧开关触点闭合，发出报警信号引发报警，报警可使用信号灯或者蜂鸣器，其是否触发由磁簧开关的触点是否闭合决定，两者的连接关系可通过现有技术中电路技术完成。作为一种改进，所述液位报警装置还包括挡块，挡块固定于连杆上，其顶部位于磁簧开关所在的平面上，当浮子下落到磁簧开关处时会被挡块挡住，从而使浮子下部磁铁产生的磁场始终影响并吸合磁簧开关的触点，使报警动作延续。作为一种改进，所述输油管入口端伸入新油储室的底部，防止在油量较少时造成空气进入输油管后进入开关室，引起触头放电打火烧坏设备的情况。作为一种改进，所述排气管的出口端连接旧油储室，排气管在排气过程中难免因时间掌握不准造成新油储室中或者开关室油箱中的油被排除，因开关室中的油为废油，所以排气管的出口端连接旧油储室，此外也可以专门设置一个油箱。优选的，所述连杆为空心杆，其上端连接输油管入口，具体的，连杆底端位于新油储室的下部，其上端直接连接输油管的入口。作为一种改进，本发明中各部件可被集成于一车体上，方便装置的移动，从而使设备的维护工作更容易。在应用本发明的带电换油车时，包括以下步骤
1)将输油管的出口、抽油管的入口分别与变压器开关室油箱连接；
2)关闭第二阀门、第一阀门、第一滤油机，打开第四阀门、第三阀门、第二滤油机，对输油管路中的气体进行初步排空，此步骤利用滤油机的驱动力实现输油管中部分气体的排出；
3)关闭第四阀门、第一阀门、第一滤油机、第二滤油机，打开第二阀门、第三阀门，对输油管中的气体进一步排空，此步骤中利用了变压器油箱中油的压力实现对第二阀门与第二滤油机之间气体的排空；
4)关闭第三阀门，打开第一阀门、第二阀门、第四阀门、第一滤油机、第二滤油机，对开关室油箱进行换油。作为一种改进，步骤1)中输油管的出口连接开关室油箱的顶部；抽油管的入口连接开关室油箱的底部，具体的，输油管、抽油管与开关室油箱的连接处采用螺牙与橡胶垫相结合的连接方式来保证连接口不漏气，连接口位置的设置可最大程度保证抽油管抽出的是废油，保证换油质量。本发明的有益效果为，通过带电换油车对主变有载开关进行换油操作，减少了主变停电的次数以及维护作业的时间，实践证明，作业时间可减少至原来的一半，降低了设备的维护成本；同时在换油操作中，通过调节各阀门的开启程度可调节油的流速，不致因流速过快造成油箱内油翻滚，引起设备的故障，此外，本发明还解决了换油中开关室会进入空气的问题，提高了变压器的供电安全可靠性，也提升了用电客户对供电质量的满意度。
图1所示为本发明的系统结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式
做进一步描述。结合图1为本发明的换油车的一种具体实施例，换油车包括新油储室5、旧油储室 6、输油管路2、抽油管路3和排气管路4，其中，抽油管路3的出口连接旧油储室6，入口用于连接开关室油箱1，出口与入口之间的管路上依次设有第一滤油机31和第一阀门32 ；输油管路2的入口连接新油储室5，出口用于连接开关室油箱1，入口与出口的管路上依次设有第四阀门23、第二滤油机21、第二阀门22 ；排气管4入口端接在第二阀门22与第二滤油机 21之间的输油管路上，其管路上设有第三阀门41，排气管4的出口端连接旧油储室6。新油储室5内设有液位报警装置7，液位报警装置7包括浮子71、连杆，连杆垂直于新油储室中的液面设置，浮子71可在连杆上滑动，连杆上设有磁簧开关72，磁簧开关72与新油储室5 的底部平面之间设有安全高度d，在安全高度顶部所在的连杆上设有挡块73，挡块73的顶部平面与磁簧开关72所在平面重合，浮子71下端设有磁铁74，磁铁74靠近磁簧开关72可使磁簧开关72触点闭合，连杆为空心杆，其底端位于新油储室5的下部，顶端连接输油管2 入口。本实施例中，磁簧开关72与新油储室5底部平面之间的安全高度d为10cm，此距离可根据需要设置，主要参考油储室的底面积以及紧急操作所需的时间来确定。本实施例的带电换油车在应用时，包括以下步骤
1)将输油管2的出口、抽油管3的入口分别与变压器开关室油箱1连接，输油管2的出口连接开关室油箱1的顶部；抽油管3的入口连接开关室油箱1的底部，连接处采用螺牙结合密封垫的形式保证不漏气；
2)关闭第二阀门22、第一阀门32、第一滤油机31，打开第四阀门23、第三阀门41、第二滤油机21，对输油管2路中的气体进行初步排空，此步骤利用滤油机的驱动力实现输油管中部分气体的排出；
3)关闭第一阀门32、第四阀门23、第一滤油机31、第二滤油机21，打开第二阀门22、第三阀门41，对输油管中的气体进一步排空，此步骤中利用了变压器油箱中油的压力实现对第二阀门与第二滤油机之间气体的排空；
4)关闭第三阀门41，打开第一阀门32、第二阀门22、第四阀门23、第一滤油机31、第二滤油机21，对开关室油箱进行换油。换油过程中，当新油储室中的油面下降，浮子将随之下滑，当油面下降至与磁簧开关水平位置时，浮子下部的磁铁使磁簧开关触点闭合，发出报警信号，提醒操作人员进行相关处理，如停止换油或及时补充油，同时由于设置了挡块，使浮子落在上面，磁铁产生的磁场将一直影响使磁簧开关触点保持闭合状态，使报警动作持续。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种变压器开关室带电换油装置，其特征是，包括新油储室、旧油储室、输油管路、抽油管路和排气管路，其中抽油管路的出口连接旧油储室，其出口与入口之间的管路上依次设有第一滤油机和第一阀门；输油管路的入口连接新油储室，其入口与出口之间的管路上依次设有第四阀门、第二滤油机、第二阀门；排气管入口端接在第三阀门与第二滤油机之间的输油管路上，其管路上设有第三阀门。
2.根据权利要求1所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，新油储室中设有液位报警装置。
3.根据权利要求2所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述液位报警装置包括浮子、连杆，连杆垂直于新油储室中的液面，浮子可在连杆上滑动，连杆上设有磁簧开关，磁簧开关与新油储室的底部之间设有安全高度d，浮子下端设有磁铁，磁铁靠近磁簧开关可使磁簧开关触点闭合引发报警。
4.根据权利要求1或2或3所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述排气管的出口端连接旧油储室。
5.根据权利要求1或2或3中任一项所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述输油管入口端伸入新油储室的底部。
6.根据权利要求2或3所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述液位报警装置还包括挡块，挡块固定于连杆上，其顶部位于磁簧开关所在的平面上。
7.根据权利要求3所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述安全高度d为 IOcm0
8.根据权利要求3或4所述的变压器开关室带电换油装置，其特征是，所述连杆为空心杆，其上端连接输油管入口。
9.基于权利要求1-8任一项所述的变压器开关室带电换油装置的应用方法，其特征是，包括以下步骤1)将输油管的出口、抽油管的入口分别与变压器开关室油箱连接；2)关闭第二阀门、第一阀门、第一滤油机，打开第四阀门、第三阀门、第二滤油机，对输油管路中的气体进行初步排空；3)关闭第四阀门、第一阀门、第一滤油机、第二滤油机，打开第二阀门、第三阀门，对输油管中的气体进一步排空；4)关闭第三阀门，打开第一阀门、第二阀门、第四阀门、第一滤油机、第二滤油机，对开关室油箱进行换油。
10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征是，步骤1)中输油管的出口连接开关室油箱的顶部；抽油管的入口连接开关室油箱的底部。
全文摘要
本发明公开一种变压器开关室带电换油装置及其应用方法，装置包括新油储室、旧油储室、输油管路、抽油管路和排气管路，其中，抽油管的出口连接旧油储室，其管路上依次设有第一滤油机和第一阀门；输油管的入口连接新油储室，其管路上依次设有第二阀门、第二滤油机、第四阀门；排气管入口端接在第二阀门与第二滤油机之间的输油管路上，其管路上设有第三阀门。在应用时，将输油管的出口、抽油管的入口分别连接开关室油箱，通过改换各阀门的开关状态组合，结合滤油机驱动以及油箱中变压器油压力，先对管路中的气体进行排空处理，后进行换油工作。本发明在换油的同时，确保了主变有载分接开关正常工作，且能够确保安全性，降低了设备成本。
文档编号G01F23/64GK102226961SQ20111008207
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者丁彤, 李凯, 陈静民 申请人:江苏省电力公司南京供电公司