一種大型電力變壓器乾燥裝置的製作方法

2023-09-17 12:44:55 1

專利名稱：一種大型電力變壓器乾燥裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用真空乾燥罐對大型電力變壓器線圈或器身進行烘乾的
裝置，屬變壓器技術領域。
背景技術：
變壓器中的水分主要聚集在絕緣紙(板)和變壓器油中，它會使絕緣電阻降低，介 質損失增加，局放電壓和擊穿強度也隨絕緣系統含水量增加而急劇下降，水分對變壓器運 行安全構成較大威脅，嚴重時還會釀成放電擊穿事故。另外，水分還直接參與油、紙纖維素 等高分子介質的化學降解反應，促使這些材料降解老化，從而加速絕緣系統介電強度的降 低和各項性能的劣化。因此，變壓器在生產過程中必須進行乾燥處理。 高電壓大容量變壓器具有較厚的絕緣層，傳統的真空乾燥裝置，如電加熱真空幹 燥裝置、熱風循環乾燥裝置等，由於使真空罐內壓力從一個大氣壓降到高真空的抽真空時 間很短，容易使絕緣紙(板)表層毛細胞萎縮，影響深層水分的蒸發，導致生產周期很長，而 且乾燥不徹底，很難滿足變壓器的絕緣要求。

發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足、提供一種能快速、徹底地使深層水 份蒸發的大型電力變壓器乾燥裝置。 本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的 —種大型電力變壓器乾燥裝置，構成中包括真空罐、加熱排管、兩個羅茨泵、兩個 旋片泵和控制電路，所述加熱排管位於真空罐內底部，通過蒸汽閥與蒸汽源連接；第一羅茨 泵的進氣口通過主蝶閥與真空罐連通，出氣口接第二羅茨泵的進氣口 ；第一旋片泵和第二 旋片泵的出氣口與大氣連通，進氣口分別通過第一旋片泵蝶閥和第二旋片泵蝶閥與第二羅 茨泵的出氣口連接。 上述大型電力變壓器乾燥裝置，所述控制電路由開關信號輸入電路、模擬信號輸 入電路、PLC和執行電路組成，所述開關信號輸入電路包括真空罐壓力開關、冷卻水壓力開 關、蒸汽壓力開關和壓縮空氣壓力開關，所述真空罐壓力開關設置六個，壓強值分別是8萬 帕、4萬帕、2萬帕、1萬帕、4200帕和2700帕，六個真空罐壓力開關、冷卻水壓力開關、蒸汽 壓力開關和壓縮空氣壓力開關的輸出端分別接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模擬 信號輸入電路由真空罐真空度傳感器和九個溫度傳感器組成，九個溫度傳感器分別是線圈 上部溫度傳感器、線圈中部溫度傳感器、線圈下部溫度傳感器、鐵芯上部溫度傳感器、鐵芯 中部溫度傳感器、鐵芯下部溫度傳感器、空間溫度傳感器、蒸汽溫度傳感器和冷卻水溫度傳 感器，真空罐真空度傳感器和九個溫度傳感器分別接PLC的不同模擬信號輸入端；所述執 行電路由十個繼電器和七個電磁閥組成，所述十個繼電器的控制線圈分別接PLC的Q0.0 Q0.7、 Ql.O和Ql. l端，它們的常開觸點分別控制第一羅茨泵、第二羅茨泵、第一旋片泵、第 二旋片泵、第一旋片泵蝶閥、第一旋片泵充氣閥、第二旋片泵蝶閥、第二旋片泵充氣閥、主蝶閥、真空罐充氣閥；蒸汽閥的控制端接PLC的M0、 10端。 本實用新型利用開關信號輸入電路和模擬信號輸入電路採集真空罐及與之有關 的各種狀態信號，並把它們輸入到PLC， PLC根據這些狀態信號控制各個繼電器和電磁閥的 動作，使真空罐內的真空度和溫度按設定曲線變化，防止因真空度變化過快等原因影響絕 緣層深層水份的蒸發。本實用新型可大大縮短變壓器乾燥所需時間，而且能顯著提高幹燥 效果，最大限度地滿足變壓器的絕緣要求。
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構示意圖； 圖2是控制電路的電原理框圖； 圖3是控制電路的電原理圖； 圖4是主迴路的電原理圖； 圖5是真空度和溫度控制曲線。 圖中各標號為1、真空罐；2、加熱排管；PLC、可編程序控制器；ZK、真空罐真空度 傳感器；RT1 RT9、溫度傳感器；XB1、第一旋片泵；XB2、第二旋片泵；LB1、第一羅茨泵； LB2、第二羅茨泵；V1、第一旋片泵蝶閥；V2、第一旋片泵充氣閥；V3、第二旋片泵蝶閥；V4、第 二旋片泵充氣閥；V5、主蝶閥；V6、真空罐充氣閥；V7、蒸汽閥；T1、預熱階段抽真空到8萬帕 的停止時間；T2、過渡階段在4萬帕、2萬帕、1萬帕的停止時間；T3、主幹階段抽真空的時 間；T4、主幹階段停止抽真空的時間；P1、主幹階段結束的真空度；P2、終幹階段結束的真空 度；SP1、8萬帕壓力開關；SP2、4萬帕壓力開關；SP3、2萬帕壓力開關；SP4、1萬帕壓力開關； SP5、4200帕壓力開關；SP6、2700帕壓力開關；SP7、冷卻水壓力開關；SP8、蒸汽壓力開關； SP9、壓縮空氣壓力開關；J1、第一旋片泵繼電器；J1-1、 Jl的常開觸點；J2、第二旋片泵繼電 器；J2-1、 J2的常開觸點；J3、第一羅茨泵繼電器；J3-1、 J3的常開觸點；J4、第二羅茨泵繼
電器；J4-1、 J4的常開觸點；J5、第一旋片泵蝶閥繼電器；J5-1、 J5的常開觸點；J6、第一旋 片泵充氣閥繼電器；J6-1、 J6的常開觸點；J7、第二旋片泵蝶閥繼電器；J7-1、 J7的常開觸 點；J8、第二旋片泵充氣閥繼電器；J8-1、 J8的常開觸點；J9、主蝶閥繼電器；J9_1、 J9的常 開觸點；J10、真空罐充氣閥繼電器；J10-1、 J10的常開觸點；
具體實施方式參看圖l，圖中粗實線表示冷卻水管，虛線表示與大氣連接的管道，旋片泵和羅茨 泵與真空罐之間的管道用細實線表示。工作時，變壓器至於真空罐內，溫度傳感器RT1 RT6分別採集其線圈上、中、下部以及鐵芯上、中、下部的溫度，RT7 RT9分別採集空間溫 度、蒸汽溫度和冷卻水溫度。真空度傳感器ZK和真空罐壓力開關SP1 SP6裝於真空罐 與第一羅茨泵LB1之間的管道上，SP7 SP9分別是冷卻水壓力開關、蒸汽壓力開關(未畫 出)和壓縮空氣壓力開關(未畫出)。 參看圖3、圖4， PLC設置有六個擴展模塊， 一個擴展模塊是EM235，連接真空度傳感 器ZK和蒸汽閥V7，其餘五個擴展模塊均為EM231RTD，每個EM231RTD連接兩個或一個溫度 傳感器(溫度傳感共九個)。PLC通過十個繼電器Jl J10的常開觸點Jl-l J10-l分別控制兩個羅茨泵LB1、 LB2、兩個旋片泵XB1、 XB2和六個電磁閥VI V6。 圖5是乾燥過程的一個實例，整個工藝流程分為五個階段分別為預熱階段、過渡 階段、主幹階段、終幹階段、終點判斷階段。在預熱階段，罐內溫度在8萬帕 4萬帕之間變 化，鐵心溫度上升到72°C ，這樣的循環往復過程，使罐內的溫度分布均勻，又可不斷地將深 層絕緣材料中的水分蒸發出來；在過渡階段， 一般要經過8萬Pa、4萬Pa、2萬Pa、 1萬Pa四 個臺階式的下降，最終使罐內真空達到l萬Pa;在主幹階段，抽真空一段時間，關閉主閥一 段時間，如此循環往復，直到真空度達到工藝規定的值(一般為500Pa);在終幹階段，連續 抽真空直到真空度最終達到50Pa以下，終乾結束壓力隨變壓器電壓等級而不同；在終點判 斷階段，採用三段法判斷乾燥是否合格。
權利要求一種大型電力變壓器乾燥裝置，其特徵是，它包括真空罐(1)、加熱排管(2)、兩個羅茨泵、兩個旋片泵和控制電路，所述加熱排管(2)位於真空罐(1)內底部，通過蒸汽閥(V7)與蒸汽源連接；第一羅茨泵(LB1)的進氣口通過主蝶閥(V5)與真空罐(1)連通，出氣口接第二羅茨泵(LB2)的進氣口；第一旋片泵(XB1)和第二旋片泵(XB2)的出氣口與大氣連通，進氣口分別通過第一旋片泵蝶閥(V1)和第二旋片泵蝶閥(V3)與第二羅茨泵(LB2)的出氣口連接。
2. 根據權利要求1所述大型電力變壓器乾燥裝置，其特徵是，所述控制電路由開關信 號輸入電路、模擬信號輸入電路、PLC和執行電路組成，所述開關信號輸入電路包括真空罐 壓力開關、冷卻水壓力開關(SP7)、蒸汽壓力開關(SP8)和壓縮空氣壓力開關(SP9)，所述真 空罐壓力開關設置六個，壓強值分別是8萬帕、4萬帕、2萬帕、1萬帕、4200帕和2700帕，六 個真空罐壓力開關(SP1 SP6)、冷卻水壓力開關(SP7)、蒸汽壓力開關(SP8)和壓縮空氣 壓力開關(SP9)的輸出端分別接PLC的10. 0 10. 7和II. 0端；所述模擬信號輸入電路由 真空罐真空度傳感器(ZK)和九個溫度傳感器組成，九個溫度傳感器分別是線圈上部溫度 傳感器(RT1)、線圈中部溫度傳感器(RT2)、線圈下部溫度傳感器(RT3)、鐵芯上部溫度傳感 器(RT4)、鐵芯中部溫度傳感器(RT5)、鐵芯下部溫度傳感器(RT6)、空間溫度傳感器(RT7)， 蒸汽溫度傳感器(RT8)和冷卻水溫度傳感器(RT9)，真空罐真空度傳感器(ZK)和九個溫度 傳感器分別接PLC的不同模擬信號輸入端；所述執行電路由十個繼電器(Jl J10)和七個 電磁閥組成，所述十個繼電器(Jl J10)的控制線圈分別接PLC的Q0. 0 Q0. 7、 Ql. 0和 Ql. 1端，它們的常開觸點(Jl-1 J10-l)分別控制第一羅茨泵(LB1)、第二羅茨泵(LB2)、 第一旋片泵(XB1)、第二旋片泵(XB2)、第一旋片泵蝶閥(Vl)、第一旋片泵充氣閥(V2)、第二 旋片泵蝶閥(V3)、第二旋片泵充氣閥(V4)、主蝶閥(V5)、真空罐充氣閥(V6);蒸汽閥(V7) 的控制端接PLC的M0、I0端。
專利摘要一種大型電力變壓器乾燥裝置，用於改善變壓器的乾燥效果並縮短乾燥時間。其技術方案是它包括真空罐、加熱排管、兩個羅茨泵、兩個旋片泵和控制電路，所述加熱排管位於真空罐內底部，通過蒸汽閥與蒸汽源連接；第一羅茨泵的進氣口通過主蝶閥與真空罐連通，出氣口接第二羅茨泵的進氣口；第一旋片泵和第二旋片泵的出氣口與大氣連通，進氣口分別通過第一旋片泵蝶閥和第二旋片泵蝶閥與第二羅茨泵的出氣口連接。本實用新型可大大縮短變壓器乾燥所需時間，而且能顯著提高幹燥效果，最大限度地滿足變壓器的絕緣要求。
文檔編號G05D23/20GK201478113SQ20092021724
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月24日 優先權日2009年9月24日
發明者張晶晶, 肖海濱, 臧秀榮, 谷保立, 郄曉立, 馬雙喜 申請人:保定天威集團有限公司