[发明专利]带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕及其控制监测方法

说明书

本发明提供带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕及其控制监测方法，包括壳体，壳体内设置有胶囊，胶囊顶端连接主管道，主管道设置有逆止阀，主管道末端设置吸湿器与外部大气相通，逆止阀与吸湿器之间设置空气压缩机；胶囊与逆止阀之间T接副管道，装设压力传感器与限压阀。通过监测胶囊压力、油枕油位和压缩机工作时间实现空气压缩机向胶囊内补充空气、逆止阀保压、限压阀防止压力过高的压力控制与异常情况监测功能，使胶囊保持恒定压力，补偿高压套管与油枕间的压力差。从而使高压套管端部油压处于正压状态，有效防止水分进入高压套管内部；在高压套管端部密封不良时将有油渗出，便于巡维人员检查；且可监测渗油、散热问题，提升变压器运行可靠性。

技术领域

本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕及其控制监测方法。

背景技术

变压器是电网中的关键设备，其运行可靠性对电网影响较大。在电网中，变压器胶囊式油枕使用较普遍。一般油枕因净空距离等安全考虑，其高度会低于变压器高压套管1-4m。油枕中胶囊通过吸湿器与外界大气相连通。在油受热膨胀时，胶囊通过吸湿器呼出内部的空气。在油冷却收缩时，胶囊通过吸湿器吸入干燥空气。从而通过胶囊的呼吸作用起到补偿变压器油随温度发生体积变化的体积变化量。

变压器在运行中，曾发生高压侧套管顶部密封不良引起水分沿导电杆或电缆下渗，进入变压器内部，最终导致变压器内部绝缘故障而退出运行，严重影响变压器的安全经济运行。通过分析套管端部渗水的原因，一方面是套管端部安装工艺不良或密封圈老化导致。另一方面是因高压套管端部的高度大于油枕高度，致使高压套管端部密封长期处于负压状态，易导致密封不良和潮气吸入。

在出现端部密封不良情况时，外部的雨水、潮湿空气等易被吸入处于负压的套管端部内。当套管端部密封被破坏后，套管与油枕重新达到油压力平衡时，也会因变压器油的热涨冷缩在套管空腔内产生呼吸作用，持续引起外部水分进入高压套管内。当高压套管端部密封不良时，因套管端部高于油枕，变压器油不会渗出，目前运行人员无检测手段提前发现套管端部密封不良。因此有必要对高压套管端部长期处于负压的工作状态进行改善。

发明内容

本发明提供一种带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕及其控制监测方法，以解决变压器高压套管内部的负压问题。

第一方面，本发明提供的一种带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕，包括：

壳体，所述壳体内设置有胶囊，所述胶囊顶端开口连接有主管道，所述主管道设置有逆止阀，所述主管道的末端设置有吸湿器且与大气相通，所述逆止阀与吸湿器之间的主管道设置有空气压缩机；

所述胶囊与逆止阀之间的主管道T接有副管道，所述副管道设置有限压阀，所述副管道末端连接有尾管且与大气相通；

在所述限压阀靠近胶囊侧设置有压力传感器，壳体设置有油位表；

监测系统，所述监测系统与压力传感器、油位表和空气压缩机电连接，所述监测系统监测压力传感器的数值、油位表的数值和空气压缩机的工作时间，控制空气压缩机启停，以及异常时输出报警信息。

第二方面，本发明提供采用第一方面带压力补偿功能的变压器胶囊式油枕的控制监测方法，空气压缩机启停控制包括：

通过监测压力传感器获得胶囊内的压力P，通过油位表获得油枕油位K，监测空气压缩机的工作时间T，依据高压套管顶端与油枕中部位置的垂直高度计算出压力值p，并按1.5倍系数算出P_n＝1.5*p，设定胶囊内正常压力值为P_n，设满油位时油位表的刻度为10刻度；

当P＜0.8*P_n时，空气压缩机开始工作，当P＞P_n时，空气压缩机停止工作。

进一步地，异常时输出报警信息包括：