一种防漏油的油浸式电力电容器及报警方法与流程

1.本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种防漏油的油浸式电力电容器及报警方法。


背景技术：

2.电力电容器作为电力系统的重要设备，主要用于滤波器组成、无功补偿等用途。在110kv及以上变电站以及直流站中，电力电容器主要采用的是油浸式电容器，将电容器浸没在绝缘油中。绝缘油的主要作用是增加绝缘强度，加快散热。现有工程中主要采用的电力电容器布置方式为卧放，即出线在水平方向。现有的各种型号的电力电容器出线主要是布置在卧式状态下的端部。在实际的运行过程中，油浸式电力电容器漏油的现象时有发生。
3.图1为现有技术中，油浸式电力电容器本体形状及电容器组的布置方式。其中各种油浸式电力电容器出线均为直接从箱壁处水平伸出，各油浸式电力电容器一起放置在电容器架上形成电容器组。在实际运行过程中油浸式电力电容器会出现漏油现象，其可能原因有二，一是因为油浸式电力电容器发生内部故障，内部故障引起电力电容器内部产热增加，由此导致电力电容器内部的液体汽化和少量的裂解反应产生的小分子气体，导致电力电容器内部的液体压力骤然增加。由于电力电容器为一封闭容器，仅有出现端部通过螺栓等措施进行密封，该处通过螺栓的咬合力连接在一起，相对于其他部分的焊接等方式连接，其强度较低，因此在油压上升的作用下会导致螺栓松动等现象的发生，引起漏油。二是因为电力电容器出线端部在装配的过程中密封性能不够，接线密封圈将会受到内部油压应力的作用而发生形变或微小位移，导致密封失效，绝缘油漏出。以上两个原因均为油浸式电力电容器的主要漏油原因。
4.在例行的检修过程中，经常会发现油浸式电力电容器漏油现象，一经发现该种状况，通常的做法是换掉漏油的电力电容器，这样做会带来不小的更换成本，而且还增加巡检工作量。
5.现有技术中，通过对电力电容器的事故分析以及密封垫圈、密封方式等方面的研究，以提出解决油浸式电力电容器漏油问题。然而，这些研究对于电力电容器漏油的本质原因以及其改进较为缺乏。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种防漏油的油浸式电力电容器及报警方法，从电力电容器漏油的本质原因入手，对电力电容器的结构进行改进，解决正常运行下因密封等问题导致的电力电容器漏油问题，同时还提供了电力电容器内部故障情况下绝缘油的泄压通道，此外无需破坏电力电容器的密封而实现对电力电容器内部故障的监控。
7.本发明采用如下的技术方案。
8.本发明一方面提出一种防漏油的油浸式电力电容器，采用卧式布置，油浸式电力
电容器包括：电力电容器本体、出线套管、引出线。
9.防漏油的油浸式电力电容器中，出线套管包括：垂直套管，折角套管，其中，垂直套管包括垂直套管水平段和垂直套管垂直段；垂直套管水平段的进线端与电力电容器本体连接，垂直套管垂直段的进线端与垂直套管水平段的出线端连接；垂直套管垂直段的出线端连接折角套管的进线端，折角套管的出线端的朝向为斜向下；垂直套管垂直段的出线端与折角套管的进线端的连接处，设置有密封活塞。
10.垂直套管采用l型结构，垂直套管垂直段的出线端的端口位置高于电力电容器本体高度；垂直套管垂直段内的绝缘油液面不低于电力电容器本体内绝缘油液面的最大设计值；电力电容器本体内绝缘油液面的最大设计值以油浸式电力电容器的出厂参数为准。
11.折角套管采用∠型结构，折角套管的进出线端之间的夹角不大于45
°
。
12.密封活塞在垂直套管垂直段内上下滑动，且密封活塞的位置不低于电力电容器本体高度。
13.在密封活塞处安装位移传感器，位移传感器将密封活塞的位置上送至监控系统；当密封活塞的位置达到设定的位置阈值时，监控系统发出报警信号；设定的位置阈值为垂直套管垂直段的出线端端口。
14.折角套管的出线端的端口设置缺口；当油浸式电力电容器发生内部故障时，电力电容器本体内的油压增加，导致垂直套管垂直段内绝缘油液面上升；当绝缘油流入折角套管时，在重力作用下，绝缘油从缺口流出。
15.引出线布置在垂直套管和折角套管内，并且贯穿密封活塞。
16.垂直套管水平段的进线端与电力电容器本体的器壁一体化焊接完成。
17.本发明另一方面提出利用防漏油的油浸式电力电容器而实现的一种防漏油的油浸式电力电容器报警方法，其特征在于，所述报警方法包括：
18.步骤1，利用位移传感器采集密封活塞的位置，并将密封活塞的位置上送至监控系统；
19.步骤2，监控系统比较密封活塞的位置和设定的位置阈值的关系，若密封活塞的位置达到设定的位置阈值时，监控系统发出报警信号。
20.步骤2中，设定的位置阈值为垂直套管垂直段的出线端端口。
21.本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
22.1)本发明对常规卧式布置电容器的出线部分进行改变，设置了l型的垂直套管和∠型的折角套管，使得最终出线方向与电容器本体呈垂直关系，改变了常规的水平出线方式，通过出线朝向的改变减少了正常运行方式下因安装密封不可靠带来的漏油问题；
23.2)通过垂直套管和折角套管连接处内部设置可上下滑动的密封活塞实现与外界空气隔离，密封活塞不仅实现了密封的作用，还能避免出线套管处绝缘油的泄露；在密封活塞部位设置位移传感器，当电力电容器内部故障情况下绝缘油泄露时，密封活塞发生位移，当密封活塞达到一定位移后向后台发送报警信号；通过传感器监测绝缘油位而实现电力电容器内部故障监控，相比传统的监控方法，不仅保留了传统的喷油报警功能，而且更加灵敏和可靠；
24.3)使用l型的垂直套管和∠型的折角套管形成了具有一定长度里程的绝缘油泄露通道，并且在∠型的折角套管末端设置缺口，为内部故障情况下电容器绝缘油提供泄压通
道和控制泄露方向，防止电容器在内部故障条件下发生爆炸着火；
25.4)本发明提出的产品结构可在工厂生产期间全部实现，不会增加现场安装和调试的工作量，有利于工程上推广应用；
26.5)采用本发明提出的产品还能避免破坏电力电容器内部的绝缘油的流场分布、成分、物理特性，不影响电力电容器原有的电气及机械性能。
附图说明
27.图1是为现有技术中油浸式电力电容器本体形状及电容器组的布置方式；
28.图2是本发明一种防漏油的油浸式电力电容器的外形示意图；
29.图2中的附图标记说明如下：
30.1-电力电容器本体；2-垂直套管；3-折角套管；4-引出线；5-密封活塞。
具体实施方式
31.下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
32.如图2，本发明一方面提出一种防漏油的油浸式电力电容器，采用卧式布置，油浸式电力电容器包括：电力电容器本体1、出线套管、引出线4。
33.防漏油的油浸式电力电容器中，出线套管包括：垂直套管2，折角套管3，其中，垂直套管包括垂直套管水平段和垂直套管垂直段；垂直套管水平段的进线端与电力电容器本体连接，垂直套管垂直段的进线端与垂直套管水平段的出线端连接；垂直套管垂直段的出线端连接折角套管的进线端，折角套管的出线端的朝向为斜向下；垂直套管垂直段的出线端与折角套管的进线端的连接处，设置有密封活塞5。
34.垂直套管采用l型结构，垂直套管垂直段的出线端的端口位置高于电力电容器本体高度；垂直套管垂直段内的绝缘油液面不低于电力电容器本体内绝缘油液面的最大设计值，电力电容器本体内绝缘油液面的最大设计值以油浸式电力电容器的出厂参数为准；此设计是为了保证电力电容器本体内部完全浸油而不出现绝缘油位下降。
35.折角套管采用∠型结构，折角套管的进出线端之间的夹角不大于45
°
。这种折角套管的出线端的朝向为斜向下的设计，避免了下雨、沙尘等问题引起的绝缘油中杂质的增加，避免堵塞绝缘油的泄压通道。
36.密封活塞在垂直套管垂直段内上下滑动，且密封活塞的位置不低于电力电容器本体高度。密封活塞也能防止漂浮性杂质进入绝缘油中。
37.在密封活塞处安装位移传感器，位移传感器将密封活塞的位置上送至监控系统；当密封活塞的位置达到设定的位置阈值时，监控系统发出报警信号；设定的位置阈值为垂直套管垂直段的出线端端口。
38.折角套管的出线端的端口设置缺口；当油浸式电力电容器发生内部故障时，电力电容器本体内的油压增加，导致垂直套管垂直段内绝缘油液面上升；当绝缘油流入折角套管时，在重力作用下，绝缘油从缺口流出。
39.优选实施例中的防漏油的油浸式电力电容器，有效避免因密封不严而导致的漏油情况的发生，同时通过结构设计，可以将因内部故障导致油压上升，喷油报警的功能得以保
留。即便内部活塞密封出现问题，在正常运行的情况下，也不会出现漏油现象。
40.引出线布置在垂直套管和折角套管内，并且贯穿密封活塞。
41.垂直套管水平段的进线端与电力电容器本体的器壁一体化焊接完成。
42.本发明另一方面提出利用防漏油的油浸式电力电容器而实现的一种防漏油的油浸式电力电容器报警方法，其特征在于，所述报警方法包括：
43.步骤1，利用位移传感器采集密封活塞的位置，并将密封活塞的位置上送至监控系统；
44.步骤2，监控系统比较密封活塞的位置和设定的位置阈值的关系，若密封活塞的位置达到设定的位置阈值时，监控系统发出报警信号。
45.步骤2中，设定的位置阈值为垂直套管垂直段的出线端端口。
46.本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。