本發(fā)明涉及變壓器設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的變壓器。
背景技術(shù)：
變壓器是變電站最重要的一次設(shè)備。變壓器內(nèi)部安全運(yùn)行壽命主要取決絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度。在這個(gè)意義上來(lái)講，變壓器的絕緣材料狀況的優(yōu)劣決定和影響整個(gè)變電站的供電可靠性。傳統(tǒng)的變壓器未安裝運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)依靠注入變壓器油或油箱充入氮?dú)獾缺Ｗo(hù)性氣體保存，理論上在沒(méi)有油箱泄露情況下，可以保證變壓不會(huì)受外界水分影響，保持干燥狀態(tài)。但大量的實(shí)踐顯示，很多變壓器在這種保護(hù)存儲(chǔ)方法，因?yàn)橛拖浣Y(jié)構(gòu)、氣候變化、運(yùn)輸轉(zhuǎn)移等多面因素，變壓器內(nèi)部仍然受潮。這對(duì)變電站按時(shí)建設(shè)交付產(chǎn)生巨大影響，甚至很多變壓器受潮了而又不為人知，最后導(dǎo)致變壓器短路事故。特別目前國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)特高壓變壓器，采用傳統(tǒng)充氣方式基礎(chǔ)上如何進(jìn)一步保證油箱內(nèi)沒(méi)有受潮氣體，為變壓器這一重大的電力一次設(shè)備設(shè)置最后一道防護(hù)措施，其意義非常重大。
分子篩是結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，由硅氧四面體或鋁氧四面體通過(guò)氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3～2.0nm)的孔道和空腔體系。分子篩為粉末狀晶體，有金屬光澤，硬度為3～5，相對(duì)密度為2～2.8，天然沸石有顏色，合成沸石為白色，不溶于水，熱穩(wěn)定性和耐酸性隨著sio2/al2o3組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積，達(dá)300～1000m2/g，內(nèi)晶表面高度極化，為一類高效吸附劑，也是一類固體酸，表面有很高的酸濃度與酸強(qiáng)度，能引起正碳離子型的催化反應(yīng)。當(dāng)組成中的金屬離子與溶液中其他離子進(jìn)行交換時(shí)，可調(diào)整孔徑，改變其吸附性質(zhì)與催化性質(zhì)，從而制得不同性能的分子篩催化劑。由于含有電價(jià)較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水，水分子在加熱后連續(xù)地失去，但晶體骨架結(jié)構(gòu)不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，這些微小的孔穴直徑大小均勻，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內(nèi)部中來(lái)，而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子，極性程度不同的分子，沸點(diǎn)不同的分子，飽和程度不同的分子分離開(kāi)來(lái)，即具有“篩分”分子的作用，故稱為分子篩。分子篩對(duì)水的吸附首先為物理吸附，在分子篩內(nèi)部表面空氣中的水分子可以被分層吸附并液化，液態(tài)水附著與分子篩內(nèi)表面，這樣可以降低分子篩內(nèi)部大比表面積的高表面能。
目前變壓器的干燥系統(tǒng)，是變壓器上面的油枕連接的呼吸器結(jié)構(gòu)。呼吸器里面的吸濕材料硅膠顆粒阻止空氣里的水分進(jìn)入變壓器本體油。而這種接觸式的過(guò)慮無(wú)法確保含水空氣和本體油完全分離，實(shí)際上只是起到一個(gè)輕微的延緩作用。而且正是該結(jié)構(gòu)是本體與外界的唯一開(kāi)放通道，它也成為本體受潮的主要途徑，特別是當(dāng)吸濕器里面的硅膠喪失功能后，大量的水分通過(guò)這個(gè)呼吸器結(jié)構(gòu)進(jìn)入變壓器本體內(nèi)，從而使變壓器油受潮。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開(kāi)了一種變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)及包括該系統(tǒng)的變壓器。本發(fā)明的干燥系統(tǒng)是基于分子篩技術(shù)形成的，在干燥罐體內(nèi)設(shè)置分子篩，該干燥保護(hù)系統(tǒng)直接連接變壓器本體，對(duì)通入油箱的保護(hù)性氣體進(jìn)行微循環(huán)過(guò)濾，直接去除掉保護(hù)性氣體中的水份，使變壓器時(shí)刻保持干燥狀態(tài)。
本發(fā)明解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)如下：
一種變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管、采氣閥、氣泵模塊、止回氣閥、出氣管、出氣閥、濕度測(cè)量?jī)x和控制模塊，所述出氣閥安裝在所述出氣管上，所述進(jìn)氣管分為一級(jí)進(jìn)氣管和二級(jí)進(jìn)氣管，所述采氣閥安裝在所述一級(jí)進(jìn)氣管上，所述氣泵模塊安裝在所述一級(jí)進(jìn)氣管和所述二級(jí)進(jìn)氣管之間；
所述充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)還包括干燥罐體組，所述干燥罐體組由若干個(gè)干燥罐體組成，所述干燥罐體組的一端與所述二級(jí)進(jìn)氣管通過(guò)連接管連接，所述連接管與所述二級(jí)進(jìn)氣管之間安裝有止回氣閥，所述干燥罐體組的另一端與所述出氣管通過(guò)連接管連接，所述連接管與所述出氣管之間安裝有止回氣閥。
優(yōu)選的，所述干燥罐體的數(shù)量至少為2個(gè)，所述干燥罐體自下而上分為多級(jí)干燥罐體，每?jī)蓚€(gè)所述干燥罐體通過(guò)所述連接管連接，每?jī)蓚€(gè)所述干燥罐體之間的所述連接管在與前一級(jí)的所述干燥罐連接的位置設(shè)置有止回氣閥。
優(yōu)選的，所述濕度測(cè)量?jī)x包括進(jìn)氣測(cè)量?jī)x和出氣測(cè)量?jī)x，所述進(jìn)氣測(cè)量?jī)x安裝在所述一級(jí)進(jìn)氣管上并置于所述氣泵模塊和所述采氣閥之間，所述進(jìn)氣測(cè)量?jī)x采集原始?xì)怏w的濕度，所述出氣測(cè)量?jī)x安裝在所述出氣管上。
優(yōu)選的，所述多級(jí)干燥罐體以串聯(lián)的方式連接。
優(yōu)選的，所述干燥罐體內(nèi)腔中設(shè)置有分子篩。
優(yōu)選的，所述干燥罐體水平或傾斜的安裝在固定架的兩側(cè)支架上，所述支架上設(shè)置有手柄，所述手柄抓取所述干燥罐體的兩端并固定。
優(yōu)選的，所述支架上設(shè)置有導(dǎo)槽，所述手柄沿著所述導(dǎo)槽上下滑動(dòng)，所述手柄的后端設(shè)有高度調(diào)節(jié)旋鈕用于固定所述手柄。
優(yōu)選的，所述干燥罐體組垂直的安裝在固定架的上下兩側(cè)支架上。
優(yōu)選的，所述采氣閥和所述出氣閥在垂直方向上的距離不低于2m。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種變壓器，包括油箱，還包括上述的充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)，所述油箱上設(shè)置連接口與所述出氣管的出氣口連接，所述進(jìn)氣管的進(jìn)氣口外接保護(hù)性氣體輸送裝置。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明的干燥系統(tǒng)是基于分子篩技術(shù)形成的，在干燥罐體內(nèi)設(shè)置分子篩，該干燥保護(hù)系統(tǒng)直接連接變壓器本體，對(duì)通入油箱的保護(hù)性氣體進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾，通過(guò)分子篩直接去除掉保護(hù)性氣體中的水份，使變壓器時(shí)刻保持干燥狀態(tài)。干燥系統(tǒng)中設(shè)置的濕度測(cè)量?jī)x可以檢測(cè)原始?xì)怏w和干燥后的氣體中水分的含量，確保保護(hù)性氣體干燥的程度達(dá)到使用要求。止回氣閥的設(shè)置是用來(lái)防止保護(hù)性氣體倒流，防止氣泵模塊中的泵及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，以及保護(hù)性氣體的泄露。
本發(fā)明中的進(jìn)出氣閥在垂直方向上的距離不低于2米，是防止兩者距離太近產(chǎn)生微循環(huán)情況，同時(shí)確保干燥的保護(hù)性氣體在足夠的空間中來(lái)回循環(huán)，而對(duì)充入整個(gè)變壓器油箱內(nèi)的保護(hù)性氣體達(dá)到完全循環(huán)干燥處理效果。干燥系統(tǒng)中的干燥罐體設(shè)置在固定架的兩側(cè)支架上，由于支架上設(shè)置有手柄，支架上還設(shè)置有導(dǎo)槽，通過(guò)設(shè)置多組手柄來(lái)固定相應(yīng)的干燥罐體，手柄可以沿著所述導(dǎo)槽上下滑動(dòng)，手柄抓取所述干燥罐體的兩端并固定。手柄的設(shè)置可以確保干燥罐體在更換時(shí)更加方便，而且干燥罐體可以通過(guò)手柄在支架上移動(dòng)到合適的位置，同時(shí)確保保護(hù)性氣體有足夠的高度和空間進(jìn)行充分干燥。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：
實(shí)施例一：
如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管1、采氣閥2、氣泵模塊3、止回氣閥4、出氣管8、出氣閥9、濕度測(cè)量?jī)x和控制模塊10，出氣閥81安裝在出氣管8的上方，進(jìn)氣管1分為一級(jí)進(jìn)氣管11和二級(jí)進(jìn)氣管12，采氣閥2安裝在一級(jí)進(jìn)氣管11上，氣泵模塊3安裝在一級(jí)進(jìn)氣管11和二級(jí)進(jìn)氣管12之間。濕度測(cè)量?jī)x包括進(jìn)氣測(cè)量?jī)x71和出氣測(cè)量?jī)x72，進(jìn)氣測(cè)量?jī)x71安裝在一級(jí)進(jìn)氣管11上并置于氣泵模塊3和采氣閥2之間，進(jìn)氣測(cè)量?jī)x71用于采集原始?xì)怏w的濕度，出氣測(cè)量?jī)x72安裝在出氣管8上，用于采集干燥后氣體的濕度。干燥系統(tǒng)中設(shè)置的濕度測(cè)量?jī)x可以檢測(cè)原始?xì)怏w和干燥后的氣體中水分的含量，確保保護(hù)性氣體干燥的程度達(dá)到使用要求。通過(guò)控制模塊10控制氣泵模塊3和濕度測(cè)量?jī)x的運(yùn)轉(zhuǎn)。
充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)還包括干燥罐體組6，干燥罐體組6由若干個(gè)干燥罐體組成，干燥罐體組6的一端與二級(jí)進(jìn)氣管12通過(guò)連接管5連接，連接管5與二級(jí)進(jìn)氣管12之間安裝有止回氣閥4，干燥罐體組6的另一端與出氣管8通過(guò)連接管5連接，連接管5與出氣管8之間安裝有止回氣閥4。干燥罐體內(nèi)腔中設(shè)置有分子篩。通過(guò)分子篩直接去除掉保護(hù)性氣體中的水份，使變壓器時(shí)刻保持干燥狀態(tài)。
本實(shí)施例優(yōu)選的，干燥罐體的數(shù)量至少為2個(gè)，干燥罐體自下而上傾斜排列，所述干燥罐體分為多級(jí)干燥罐體。每?jī)蓚€(gè)干燥罐體通過(guò)連接管5連接，每?jī)蓚€(gè)干燥罐體之間的連接管5在與前一級(jí)的干燥罐連接的位置設(shè)置有止回氣閥4。多級(jí)干燥罐體以串聯(lián)的方式連接。止回氣閥4的設(shè)置是用來(lái)防止保護(hù)性氣體倒流，防止氣泵模塊3中的泵及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，以及保護(hù)性氣體的泄露。
更優(yōu)選的，干燥罐體的數(shù)量為2個(gè)，所述干燥罐體自下而上分為一級(jí)干燥罐體61和二級(jí)干燥罐體62，一級(jí)干燥罐體61和二級(jí)干燥罐體62的兩端設(shè)置有法蘭結(jié)構(gòu)63，法蘭結(jié)構(gòu)63上設(shè)置有單向閥631，用于打開(kāi)關(guān)閉干燥罐體63與連接管5之間的連接，一級(jí)干燥罐體61和二級(jí)干燥罐體62通過(guò)連接管5連接，一級(jí)干燥罐體61和連接管5之間設(shè)置有止回氣閥4。
本發(fā)明的采氣閥2和出氣閥9在垂直方向上的距離不低于2m。當(dāng)采氣閥2和出氣閥9的垂直距離比較近且低于2m后，對(duì)充入變壓器油箱的保護(hù)性氣體進(jìn)行干燥處理后，會(huì)發(fā)現(xiàn)雖然出氣測(cè)量?jī)x72指示已經(jīng)處理完畢，但是保護(hù)性氣體水含量還是沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果。這是由于采氣閥2和出氣閥9之間的距離過(guò)近，容易產(chǎn)生微循環(huán)，干燥的保護(hù)性氣體只有在小空間中來(lái)回循環(huán)，而對(duì)充入整個(gè)變壓器內(nèi)的保護(hù)性氣體，并不能達(dá)到完全循環(huán)干燥處理效果。所以保證采氣閥2和出氣閥9在垂直方向上的距離不低于2m是為了確保保護(hù)性氣體得到完全的干燥處理。
本實(shí)施例中的干燥罐體水平或傾斜的安裝在固定架的兩側(cè)支架14上，支架14上設(shè)置有導(dǎo)槽(圖中未示出)，支架14上還設(shè)置有手柄141，手柄14的后端設(shè)有高度調(diào)節(jié)旋鈕(圖中未示出)用于固定手柄141。手柄141沿著導(dǎo)槽上下滑動(dòng)，手柄141抓取干燥罐體的兩端并固定。手柄141的設(shè)置可以確保干燥罐體組6在更換時(shí)更加方便，而且干燥罐體組6可以通過(guò)手柄141在支架14上移動(dòng)到合適的位置，同時(shí)確保保護(hù)性氣體有足夠的高度和空間進(jìn)行充分干燥。
實(shí)施例二：
該實(shí)施例僅描述與上述實(shí)施例的不同之處，其余技術(shù)特征與上述實(shí)施例相同。本實(shí)施例中的干燥罐體組6垂直的安裝在固定架的上下兩側(cè)支架上。支架上設(shè)置有導(dǎo)槽，支架上還設(shè)置有手柄，手柄的后端設(shè)有水平調(diào)節(jié)旋鈕用于固定手柄。手柄沿著導(dǎo)槽左右滑動(dòng)，手柄抓取干燥罐體的兩端并固定。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種變壓器，該變壓器包括油箱，同時(shí)還包括上述實(shí)施例中的充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)，油箱上設(shè)置連接口與出氣管8的出氣口81連接，進(jìn)氣管1的進(jìn)氣口12外接保護(hù)性氣體輸送裝置。
本發(fā)明變壓器充氣貯存干燥保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)性氣體干燥步驟說(shuō)明：
1).氣體輸送裝置將保護(hù)性氣體由進(jìn)氣口12進(jìn)入進(jìn)氣管1；
2).氣體進(jìn)入一級(jí)進(jìn)氣管11，氣體經(jīng)過(guò)采氣閥2，進(jìn)氣測(cè)量?jī)x71采集原始保護(hù)性氣體的濕度數(shù)據(jù)；
3).氣體經(jīng)過(guò)氣泵模塊3進(jìn)入二級(jí)進(jìn)氣管12，氣泵模塊3推送氣體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)；
4).氣體通過(guò)止回氣閥4和連接管5進(jìn)入干燥罐體組6，氣體在通過(guò)干燥罐體內(nèi)的分子篩過(guò)濾水分，水分子穿過(guò)分子篩表面的孔徑被吸附于分子篩的內(nèi)部；
5).氣體經(jīng)過(guò)連接管5進(jìn)入出氣管8，出氣測(cè)量?jī)x72采集干燥后的保護(hù)性氣體的濕度；
6).氣體經(jīng)過(guò)出氣閥9從出氣管8的出氣口81進(jìn)入變壓器的油箱中。
本發(fā)明的干燥罐體組6在工作一段時(shí)間后，需要進(jìn)行更換，替換干燥罐體的步驟如下：
1).關(guān)閉控制模塊10；
2).關(guān)閉采氣閥2；
3).關(guān)閉出氣閥9；
4).用干燥罐體兩端的法蘭結(jié)構(gòu)63上的單向閥631旋開(kāi)與連接管5的螺紋接口；
5).用提供的密封塞封住干燥罐體的兩端；
6).松開(kāi)支架上的手柄，并且移開(kāi)干燥罐體組6；
7).安置一組新的或者重置的干燥罐體組6，用可提升的手柄141在支架14上滑動(dòng)，并把干燥罐體組6固定在恰當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>
8).再次旋緊干燥罐體與連接管5的螺紋接口。
本發(fā)明中的干燥系統(tǒng)是基于分子篩技術(shù)形成的，在干燥罐體內(nèi)設(shè)置分子篩，該干燥保護(hù)系統(tǒng)直接連接變壓器本體，通過(guò)分子篩直接去除掉保護(hù)性氣體中的水份，使變壓器時(shí)刻保持干燥狀態(tài)。本發(fā)明中的進(jìn)出氣閥在垂直方向上的距離不低于2米，是防止兩者距離太近產(chǎn)生微循環(huán)情況，同時(shí)確保干燥的保護(hù)性氣體在足夠的空間中來(lái)回循環(huán)，而對(duì)充入整個(gè)變壓器油箱內(nèi)的保護(hù)性氣體達(dá)到完全循環(huán)干燥處理效果。
根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。