一种油浸式变压器的油自循环装置及控制方法制造方法及图纸

一种油浸式变压器的油自循环装置及控制方法，属于电力供配电技术领域，包括与变压器配套的断路器单元、设置在变压器本体上的变压器油箱、借助泄压油路和返回油路与变压器油箱连接的储油箱以及控制电路，所述断路器单元的输入端与控制电路连接，在泄压油路上依次设有单向变量油泵Ⅰ、调速阀门Ⅰ、冷却器、过滤器、分水排水器以及与上述单向变量油泵Ⅰ和调速阀门Ⅰ构成并联的内压力单向阀；在返回油路上依次设有单向变量油泵Ⅱ、调速阀门Ⅱ及与上述单向变量油泵Ⅱ和调速阀门Ⅱ构成并联的电磁控制单向阀。通过对变压器的油自循环结构和控制策略的改进，解决了变压器运行中发生故障后不能及时恢复供电的问题，同时消除了故障后绝缘油对环境造成的不利影响。

An Oil Self-circulating Device for Oil-immersed Transformer and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种油浸式变压器的油自循环装置及控制方法
本专利技术涉及电力供配电
，具体涉及油浸式变压器的油自循环装置及控制方法。
技术介绍
油浸式变压器是一种静止的电气设备，通过改变交流电压或电流的大小来完成高压输电、低压配电过程，起到传递、转换电能的作用。传统油浸式变压器通常利用压力释放阀泄油、泄压作为变压器的安全措施，当变压器油箱内部压力不大于预定值时，变压器油箱处于封闭状态；当变压器出现故障，变压器油箱内部压力升高到大于预定值使，压力释放阀打开，待变压器油箱内压力释放完成后，压力释放阀关闭。变压器实施上述泄压方式后，其存在变压器绝缘油溢出、难以清理的现象，更会对周围环境造成污染影响；变压器实施上述泄压过程后，虽然能够防止外部空气或水分进入变压器油箱内部，但由于绝缘油的缺失，在变压器可恢复性故障排除后，变压器不能及时投入使用，造成了供电恢复不及时问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种油浸式变压器的油自循环装置及控制方法，通过对变压器的油自循环结构和控制策略进行改进，解决了油浸式变压器运行中发生故障后不能及时恢复供电的问题，同时消除了变压器故障后绝缘油对环境造成的不利影响。本专利技术采用的技术方案是：一种油浸式变压器的油自循环装置，包括变压器和配套断路器单元、设置在变压器本体上的变压器油箱、借助泄压油路和返回油路与变压器油箱连接的储油箱以及带有监测与故障诊断程序的控制电路，所述断路器单元的输入端与控制电路连接，在泄压油路上依次设有单向变量油泵Ⅰ、调速阀门Ⅰ、冷却器、过滤器、分水排水器以及与上述单向变量油泵Ⅰ和调速阀门Ⅰ构成并联的内压力单向阀；在返回油路上依次设有单向变量油泵Ⅱ、调速阀门Ⅱ及与上述单向变量油泵Ⅱ和调速阀门Ⅱ构成并联的电磁控制单向阀。所述控制电路包括带有监测与故障诊断程序的CPU模块，连接在CPU模块数据总线上的采集模块、信息收发模块、信息提示模块以及与上述模块配套的硬件设备。进一步地，所述变压器油箱和储油箱上均设有油位检测仪、压力检测仪、油温检测仪和环境温度检测仪；所述油位检测仪、压力检测仪、油温检测仪和环境温度检测仪的输出端连接至采集模块的输入端。进一步地，所述储油箱上还设有可调节式连续放气阀。上述变压器的自泄压装置的控制方法，该方法包括以下步骤：步骤一、变压器上电后，启动监测与故障诊断程序，采集模块接收变压器油箱所配油位检测仪、压力检测仪、油温检测仪和环境温度检测仪的实时检测参数；步骤二、CPU模块根据接收的实时检测参数，判断变压器的工作状态；2.1当变压器油箱内部检测参数，同时满足油压F1≤预设油压值F、温升值T1≤预设温升值T和油位L1＞油位警戒值L的条件，则判定变压器处于正常状态，维持变压器运行；2.2当变压器油箱内部检测参数，在油位L1＞油位警戒值L的条件下，满足预设油压值F≤油压F1≤105％预设油压值F或者预设温升值T≤温升值T1≤105％预设温升值T时，则判定变压器处于超限状态，内压力单向阀和电磁控制单向阀开启，对变压器油箱实行低速泄油、回油，并维持变压器运行；2.3当变压器油箱内部检测参数，同时满足油压F1＞105％预设油压值F或者温升值T1＞105％预设温升值T或者油位L1≤油位警戒值L条件时，则判定变压器处于故障状态时，断路器单元切断变压器上口电源，同时启动单向变量油泵Ⅰ和调速阀Ⅰ，对变压器油箱实行高速泄油直至完成泄油；2.3.1在变压器油箱内部检测参数，满足温升值T1≤105％预设温升值T的条件时，电磁控制单向阀开启，通过返回油路对变压器油箱实行低速回油；①在低速回油中，如变压器油箱内部的液面上升速率值V1不小于预设液面上升速率值V的98.5％时，则判定变压器油箱无漏点，关闭电磁控制单向阀的同时，开启单向变量油泵Ⅱ和调速阀门Ⅱ，通过返回油路对变压器油箱实行高速回油；A、在检测到变压器油箱内部的油位L1＞油位警戒值L时，则断路器单元进行合闸、变压器恢复运行；B、在变压器恢复运行中，如变压器油箱内部检测参数，再次满足油压F1＞105％预设油压值F或者温升值T1＞105％预设温升值T或者油位L1＜油位警戒值L时，断路器单元切断变压器上口电源，同时启动单向变量油泵Ⅰ和调速阀Ⅰ，对变压器油箱实行高速泄油直至泄油完成，控制电路发出告警信号并通知维修人员；②在低速回油中，如变压器油箱内部的液面上升速率值V1小于预设液面上升速率值V的98.5％，则判定变压器油箱存在泄漏现象，关闭电磁控制单向阀的同时，对变压器油箱实行高速泄油直至泄油完成，控制电路发出告警信号并通知维修人员。进一步地，在对变压器油箱进行高速泄油过程中，当储油箱内油压值超出储油箱承受极限时，开启可调连续放气阀，辅助泄压。进一步地，所述温升值的计算公式为T1=TY-TH，其中T1代表温升值，TY代表变压器油的温度，TH代表设备运行的环境温度。进一步地，所述液面上升速率值的计算公式为V1=B/S，其中V1代表液面上升速率值，B代表返回油路的回油速度，S代表变压器油箱有效横向截面积。采用本专利技术产生的有益效果：通过对变压器的油自循环结构和控制策略进行改进，解决了油浸式变压器运行中发生故障后不能及时恢复供电的问题，同时消除了变压器故障后绝缘油对环境造成的不利影响。附图说明图1是本专利技术的结构原理示意图；图2是本专利技术的控制方法的逻辑框图；附图中：105A是变压器油箱，105B是储油箱，113是泄压油路，103a是单向变量油泵Ⅰ，102a是调速阀门Ⅰ，111是冷却器，110是过滤器，104是分水排水器，112是内压力单向阀，312是返回油路，103b是单向变量油泵Ⅱ，102b是调速阀门Ⅱ，101是电磁控制单向阀，107是油位检测仪，108是压力检测仪，106是油温检测仪，109是可调节式连续放气阀。具体实施方式参看附图1，一种装油浸式变压器的油自循环装置，包括变压器和配套断路器单元、设置在变压器本体上的变压器油箱105A、借助泄压油路113和返回油路312与变压器油箱105A连接的储油箱105B以及带有监测与故障诊断程序的控制电路，所述断路器单元304的输入端与控制电路连接，在泄压油路113上依次设有单向变量油泵Ⅰ103a、调速阀门Ⅰ102a、冷却器111、过滤器110、分水排水器104以及与上述单向变量油泵Ⅰ103a和调速阀门Ⅰ102a构成并联的内压力单向阀112；在返回油路312上依次设有单向变量油泵Ⅱ103b、调速阀门Ⅱ102b及与上述单向变量油泵Ⅱ103b和调速阀门Ⅱ102b构成并联的电磁控制单向阀101。所述控制电路包括带有监测与故障诊断程序的CPU模块，连接在CPU模块数据总线上的采集模块、信息收发模块、信息提示模块以及与上述模块配套的硬件设备。在具体实施例中，图1中，变压器油箱105A至储油箱105B之间，通过泄压油路113连接，在泄压油路113上按绝缘油的流动方向依次设置有：单向变量油泵Ⅰ103a、调速阀门Ⅰ102a、带冷却剂的冷却器111、带有指示器的过滤器110、带自动排出功能的分水排水器104及与上述油泵103a、调速阀门102a所构成局部油路并联的内压力单向阀112。自储油箱105B至变压器油箱105A之间，通过返回油路312连接，在返回油路312上按绝缘油的流动方向依次设置有：单向变量油泵Ⅱ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油浸式变压器的油自循环装置，包括与变压器配套的断路器单元、设置在变压器本体上的变压器油箱（105A）、借助泄压油路（113）和返回油路（312）与变压器油箱（105A）连接的储油箱（105B）以及控制电路，所述断路器单元的输入端与控制电路连接，其特征在于：在泄压油路（113）上依次设有单向变量油泵Ⅰ（103a）、调速阀门Ⅰ（102a）、冷却器（111）、过滤器（110）、分水排水器（104）以及与上述单向变量油泵Ⅰ（103a）和调速阀门Ⅰ（102a）构成并联的内压力单向阀（112）；在返回油路（312）上依次设有单向变量油泵Ⅱ（103b）、调速阀门Ⅱ（102b）及与上述单向变量油泵Ⅱ（103b）和调速阀门Ⅱ（102b）构成并联的电磁控制单向阀（101）。

【技术特征摘要】
1.一种油浸式变压器的油自循环装置，包括与变压器配套的断路器单元、设置在变压器本体上的变压器油箱（105A）、借助泄压油路（113）和返回油路（312）与变压器油箱（105A）连接的储油箱（105B）以及控制电路，所述断路器单元的输入端与控制电路连接，其特征在于：在泄压油路（113）上依次设有单向变量油泵Ⅰ（103a）、调速阀门Ⅰ（102a）、冷却器（111）、过滤器（110）、分水排水器（104）以及与上述单向变量油泵Ⅰ（103a）和调速阀门Ⅰ（102a）构成并联的内压力单向阀（112）；在返回油路（312）上依次设有单向变量油泵Ⅱ（103b）、调速阀门Ⅱ（102b）及与上述单向变量油泵Ⅱ（103b）和调速阀门Ⅱ（102b）构成并联的电磁控制单向阀（101）。2.根据权利要求1所述的油浸式变压器的油自循环装置，其特征在于：所述控制电路包括带有监测与故障诊断程序的CPU模块，连接在CPU模块数据总线上的采集模块、信息收发模块、信息提示模块以及与上述模块配套的硬件设备。3.根据权利要求2所述的油浸式变压器的油自循环装置，其特征在于：所述变压器油箱（105A）和储油箱（105B）上均设有油位检测仪（107）、压力检测仪（108）、油温检测仪（106）和环境温度检测仪；所述油位检测仪（107）、压力检测仪（108）、油温检测仪（106）和环境温度检测仪的输出端连接至采集模块的输入端。4.根据权利要求1所述的油浸式变压器的油自循环装置，其特征在于：所述储油箱（105B）上还设有可调节式连续放气阀（109）。5.基于权利要求1-4所述油浸式变压器的油自循环装置的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、变压器上电后，启动监测与故障诊断程序，采集模块接收变压器油箱（105A）所配油位检测仪（107）、压力检测仪（108）、油温检测仪（106）和环境温度检测仪的实时检测参数；步骤二、CPU模块根据接收的实时检测参数，判断变压器的实时工作状态；2.1当变压器油箱（105A）内部检测参数，同时满足油压F1≤预设油压值F、温升值T1≤预设温升值T和油位L1＞油位警戒值L的条件，则判定变压器处于正常状态，维持变压器运行；2.2当变压器油箱（105A）内部检测参数，在油位L1＞油位警戒值L的条件下，满足预设油压值F≤油压F1≤105％预设油压值F或者预设温升值T≤温升值T1≤105％预设温升值T时，则判定变压器处于超限状态，内压力单向阀（112）和电磁控制单向阀（101）开启，对变压器油箱（105A）实行低速泄油、回油，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金超，武乐涛，罗海波，段洪民，高军利，刘立刚，徐超，杨术，苏正坤，
申请(专利权)人：石家庄科林电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13