油浸变压器带电全自动灭火保护装置及其保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种油浸变压器带电全自动灭火保护装置及其保护方法，其装置包括变压器本体、感应元件单元以及故障储油油气分离单元，当该变压器本体发生故障时，该感应元件单元启动，并将启动信号发送到预设逻辑全自动启动的控制系统中，此刻，该变压器本体中受热膨胀的变压器油流入到该故障储油油气分离单元中，由该故障储油油气分离单元对该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体进行油气分离动作，并将该可燃烧气体排放到安全区域燃烧，与此同时，冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的变压器油降温，完成上述的动作之后该受热膨胀的变压器油回流到该变压器本体中，以完成整体的自动灭火保护动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器灭火保护装置及其保护方法，特别是指一种不需要对变压器进行断电并将变压器油排空就能够进行自动灭火保护的装置以及方法，其能够完全避免在完成灭火动作后变压器整体报废情况的发生。
技术介绍
变压器是一种变换交流电压、电流和阻抗的器件，目前传统的变压器灭火装置，在变压器发生火灾时，必须先将电停下来才允许灭火，在灭火装置的电气回路里设置断电作为灭火前的条件，这个规定也在运行操作规程里出现，但是在现实生活中一旦出现火灾的情况人员都会高度紧张，断电意识模糊甚至无从下手，而此是为传统变压器灭火装置的主要缺点。电力变压器是发电厂及变电站中最重要的设备之一，其中最常用的是油浸变压器，由于其自身的结构、所用绝缘材料以及变压器的运行条件等导致油浸变压器存爆裂甚至有火灾事故的隐患。变压器爆炸一般是由内部绝缘破坏而引起，其原因为：过负荷、操作过电压、雷电过电压，绝缘逐渐老化，变压器油受潮或油酸解绝缘水平下降等。一旦绝缘击穿引起电弧导致油温和压力骤增，产生大量可燃性气体，变压器箱内压力急剧升高压力释放装置动作，高温高压的油接触到氧气立即起火，严重的内部故障使油箱裂开、顶盖飞脱，大量燃烧中的油涌出，继而令整个变电站危险重重甚至燃起熊熊的烈火。根据记录，变压器产生故障时断路器拒动的可能性很大，断路器断不下来灭火无法进行，这将会带来很大的安全隐患，人员根本无法左右事故。据了解，国内外大型油浸变压器爆炸时有发生，深圳西乡220V变压器爆炸、广西220KV变压器爆炸、上海220KV变压器爆炸、天津220KV变压器爆炸、贵州110KV变压器炸、云南110KV变压器爆炸美国变压器爆炸大停电、日本东京地变电站爆炸、韩国列车变压器爆炸等，人民财产、生命安全受到严重威胁，对大型变压器进行保护是当前最为棘手的问题。几年前，我国有关部门对大型变压器220KV，125MVA以上的室外变电站、人口密集或电厂63MVA以上的变压器做了规定，必须配置灭火装置。但是，技术上仅仅停留在强调对变压器的灭火，称为被动灭火。还没有资料规定显示对变压器爆炸做有效的主动预防，进行带电灭火，而此是为现有技术的又一重要缺点。
技术实现思路
本专利技术所采取的技术方案是：油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其包括变压器本体、感应元件单元以及故障储油油气分离单元，该变压器本体为油浸变压器，该感应元件单元设置在该变压器本体上，该故障储油油气分离单元与该变压器本体相连接，当该变压器本体发生故障时，该感应元件单元启动，并将启动信号发送到预设逻辑全自动启动的控制系统中，此刻，该变压器本体中受热膨胀的变压器油流入到该故障储油油气分离单元中，该受热膨胀的变压器油会产生大量的可燃烧气体，由该故障储油油气分离单元对该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体进行油气分离动作，并将该可燃烧气体排放到安全区域燃烧，与此同时，该故障储油油气分离单元进行截流动作，使该变压器本体与该故障储油油气分离单元隔断，同步的，冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的变压器油降温，当该剩余的变压器油以及该受热膨胀的变压器油的温度低于安全温度，该变压器本体中压力降低到正常压力值的时候，该受热膨胀的变压器油回流到该变压器本体中，以完成整体的自动灭火保护动作。该剩余的变压器油与该受热膨胀的变压器油之间的重量比为40：1至90：1之间，该安全温度在100℃至180℃之间，该正常压力值为一个大气压。该变压器本体包括外壳以及该铁芯，该外壳具有一内腔，该铁芯设置在该内腔中，在正常工作的状态下，该铁芯浸泡在变压器油中，该变压器油的质量等于该剩余的变压器油与该受热膨胀的变压器油的质量总和，该感应元件单元为机械敏感元件。该故障储油油气分离单元包括油气分离输送罐、油气分离存储罐、输油管以及排气管，其中，该油气分离输送罐通过连通管连通设置在该变压器本体上，该变压器本体的该内腔与该油气分离输送罐的输送罐内腔相连通，当该变压器本体发生故障时，该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体首先通过该连通管进入到该油气分离输送罐中进行第一次油气分离动作，在进行第一次油气分离动作的时候，借助重力的作用，该受热膨胀的变压器油位于该油气分离输送罐底部，而该可燃烧气体位于该油气分离输送罐顶部，同时，该可燃烧气体位于该受热膨胀的变压器油液面上方，该油气分离存储罐距离地面的空间位置比该油气分离输送罐距离地面的空间位置高，该输油管以及该排气管分别连通设置在该油气分离输送罐与该油气分离存储罐之间，其中，该输油管具有输油输送罐连通孔以及输油存储罐连通孔，该输油输送罐连通孔以及该输油存储罐连通孔分别位于该输油管的两端部，该排气管具有排气输送罐连通孔以及排气存储罐连通孔，该排气输送罐连通孔以及该排气存储罐连通孔分别位于该排气管的两端部，该输油输送罐连通孔以及该排气输送罐连通孔同时开设在该油气分离输送罐上，且该排气输送罐连通孔位于该输油输送罐连通孔上方，该输油存储罐连通孔以及该排气存储罐连通孔同时开设在该油气分离存储罐上，且该排气存储罐连通孔位于该输油存储罐连通孔上方，经过第一次油气分离动作之后，该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体在该输油管、该排气管以及该油气分离存储罐中进行第二次油气分离动作，在进行第二次油气分离动作的时候，首先，该受热膨胀的变压器油沿着该输油管由该油气分离输送罐底部流出并从该油气分离存储罐底部流入到该油气分离存储罐中，同时，该可燃烧气体沿着该排气管由该油气分离输送罐顶部流出并从该油气分离存储罐顶部流入到该油气分离存储罐中，而后，流入该油气分离存储罐中的该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体，借助重力的作用进行油气分离，该受热膨胀的变压器油位于该油气分离存储罐底部，而该可燃烧气体位于该油气分离存储罐顶部，同时，该可燃烧气体位于该受热膨胀的变压器油液面上方，该油气分离存储罐顶部连接有排气燃烧管，经过第二次油气分离动作之后，位于该油气分离存储罐顶部的该可燃烧气体由该排气燃烧管排至该安全区域遇到外界空气后燃烧，而该受热膨胀的变压器油则被存储在该油气分离存储罐中进行降温冷却，最终，当该剩余的变压器油以及该受热膨胀的变压器油的温度低于安全温度的时候，该油气分离存储罐中的该受热膨胀的变压器油通过该输油管以及该油气分离输送罐回流到该变压器本体中与该剩余的变压器油混合。该排气燃烧管中设置有油气分离阀，以确保该受热膨胀的变压器油不会从该排气燃烧管中排出，在该油气分离存储罐顶部还设置有压力阀，以确保该油气分离存储罐不会由于内部压力过大而发生爆裂的情况，该故障储油油气分离单元还包括截流阀装置，在上述该可燃烧气体由该排气燃烧管排至该安全区域遇到外界空气后燃烧的时候，该截流阀装置同步动作隔绝该故障储油油气分离单元与该变压器本体。该冷却系统包括惰性气体存储器以及惰性气体输送管，该惰性气体存储器中灌装有降温惰性气体，该惰性气体输送管一端与该惰性气体存储器相连通，而其另外一端连通设置在该变压器本体底部，在该冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的该变压器油降温的时候，是由该惰性气体输送管将该降温惰性气体从该变压器本体底部充入到该变压器本体中对本文档来自技高网...

【技术保护点】
油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：包括变压器本体、感应元件单元以及故障储油油气分离单元，该变压器本体为油浸变压器，该感应元件单元设置在该变压器本体上，该故障储油油气分离单元与该变压器本体相连接，当该变压器本体发生故障时，该感应元件单元启动，并将启动信号发送到预设逻辑全自动启动的控制系统中，此刻，该变压器本体中受热膨胀的变压器油流入到该故障储油油气分离单元中，该受热膨胀的变压器油会产生大量的可燃烧气体，由该故障储油油气分离单元对该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体进行油气分离动作，并将该可燃烧气体排放到安全区域燃烧，与此同时，该故障储油油气分离单元进行截流动作，使该变压器本体与该故障储油油气分离单元隔断，同步的，冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的变压器油降温，当该剩余的变压器油以及该受热膨胀的变压器油的温度低于安全温度，该变压器本体中压力降低到正常压力值的时候，该受热膨胀的变压器油回流到该变压器本体中，以完成整体的自动灭火保护动作。

【技术特征摘要】
1.油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：包括变压器本体、感应元件单元以及故障储油油气分离单元，该变压器本体为油浸变压器，该感应元件单元设置在该变压器本体上，该故障储油油气分离单元与该变压器本体相连接，
当该变压器本体发生故障时，该感应元件单元启动，并将启动信号发送到预设逻辑全自动启动的控制系统中，此刻，该变压器本体中受热膨胀的变压器油流入到该故障储油油气分离单元中，
该受热膨胀的变压器油会产生大量的可燃烧气体，
由该故障储油油气分离单元对该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体进行油气分离动作，并将该可燃烧气体排放到安全区域燃烧，与此同时，该故障储油油气分离单元进行截流动作，使该变压器本体与该故障储油油气分离单元隔断，同步的，冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的变压器油降温，
当该剩余的变压器油以及该受热膨胀的变压器油的温度低于安全温度，该变压器本体中压力降低到正常压力值的时候，该受热膨胀的变压器油回流到该变压器本体中，以完成整体的自动灭火保护动作。
2.如权利要求1所述的油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：该剩余的变压器油与该受热膨胀的变压器油之间的重量比为40：1至90：1之间，该安全温度在100℃至180℃之间，该正常压力值为一个大气压。
3.如权利要求1所述的油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：该变压器本体包括外壳以及该铁芯，该外壳具有一内腔，该铁芯设置在该内腔中，在正常工作的状态下，该铁芯浸泡在变压器油中，该变压器油的质量等于该剩余的变压器油与该受热膨胀的变压器油的质量总和，该感应元件单元为机械敏感元件。
4.如权利要求1所述的油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：该故障储油油气分离单元包括油气分离输送罐、油气分离存储罐、输油管以及排气管，其中，该油气分离输送罐通过连通管连通设置在该变压器本体上，该变压器本体的该内腔与该油气分离输送罐的输送罐内腔相连通，
当该变压器本体发生故障时，该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体首先通过该连通管进入到该油气分离输送罐中进行第一次油气分离动作，在进行第一次油气分离动作的时候，借助重力的作用，该受热膨胀的变压器油位于该油气分离输送罐底部，而该可燃烧气体位于该油气分离输送罐顶部，同时，该可燃烧气体位于该受热膨胀的变压器油液面上方，
该油气分离存储罐距离地面的空间位置比该油气分离输送罐距离地面的空间位置高，该输油管以及该排气管分别连通设置在该油气分离输送罐与该油气分离存储罐之间，其中，该输油管具有输油输送罐连通孔以及输油存储罐连通孔，该输油输送罐连通孔以及该输油存储罐连通孔分别位于该输油管的两端部，该排气管具有排气输送罐连通孔以及排气存储罐连通孔，该排气输送罐连通孔以及该排气存储罐连通孔分别位于该排气管的两端部，该输油输送罐连通孔以及该排气输送罐连通孔同时开设在该油气分离输送罐上，且该排气输送罐连通孔位于该输油输送罐连通孔上方，该输油存储罐连通孔以及该排气存储罐连通孔同时开设在该油气分离存储罐上，且该排气存储罐连通孔位于该输油存储罐连通孔上方，
经过第一次油气分离动作之后，该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体在该输油管、该排气管以及该油气分离存储罐中进行第二次油气分离动作，在进行第二次油气分离动作的时候，首先，该受热膨胀的变压器油沿着该输油管由该油气分离输送罐底部流出并从该油气分离存储罐底部流入到该油气分离存储罐中，同时，该可燃烧气体沿着该排气管由该油气分离输送罐顶部流出并从该油气分离存储罐顶部流入到该油气分离存储罐中，而后，流入该油气分离存储罐中的该受热膨胀的变压器油以及该可燃烧气体，借助重力的作用进行油气分离，该受热膨胀的变压器油位于该油气分离存储罐底部，而该可燃烧气体位于该油气分离存储罐顶部，同时，该可燃烧气体位于该受热膨胀的变压器油液面上方，
该油气分离存储罐顶部连接有排气燃烧管，经过第二次油气分离动作之后，位于该油气分离存储罐顶部的该可燃烧气体由该排气燃烧管排至该安全区域遇到外界空气后燃烧，而该受热膨胀的变压器油则被存储在该油气分离存储罐中进行降温冷却，
最终，当该剩余的变压器油以及该受热膨胀的变压器油的温度低于安全温度的时候，该油气分离存储罐中的该受热膨胀的变压器油通过该输油管以及该油气分离输送罐回流到该变压器本体中与该剩余的变压器油混合。
5.如权利要求4所述的油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：该排气燃烧管中设置有油气分离阀，以确保该受热膨胀的变压器油不会从该排气燃烧管中排出，在该油气分离存储罐顶部还设置有压力阀，以确保该油气分离存储罐不会由于内部压力过大而发生爆裂的情况，该故障储油油气分离单元还包括截流阀装置，在上述该可燃烧气体由该排气燃烧管排至该安全区域遇到外界空气后燃烧的时候，该截流阀装置同步动作隔绝该故障储油油气分离单元与该变压器本体。
6.如权利要求1所述的油浸变压器带电全自动灭火保护装置，其特征在于：该冷却系统包括惰性气体存储器以及惰性气体输送管，该惰性气体存储器中灌装有降温惰性气体，该惰性气体输送管一端与该惰性气体存储器相连通，而其另外一端连通设置在该变压器本体底部，
在该冷却系统动作对该变压器本体进行降温动作，迫使该变压器本体中剩余的该变压器油降温的时候，是由该惰性气体输送管将该降温惰性气体从该变压器本体底部充入到该变压器本体中对剩余的该变压器油进行降温的，该降温惰性气体从该变压器本体底部充入到该变压器本体中搅拌剩余的该变压器油，迫使其油温降低，同时，该降温惰性气体驱赶有害气体并阻止有害气体的产生，在剩余的该变压器油表面形成隔离层隔绝氧气，使火源窒息。
7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永才，
申请(专利权)人：深圳市旭明消防设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44