一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统的制作方法

专利检索2026-06-21  2


本发明涉及变压器,具体为一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统。


背景技术:

1、变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯),其主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等,影响变压器绝缘纸寿命的三大要素就是水分、氧气和温度,其中水分的影响最为明显,而如何将变压器中的水分除去是目前延长变压器寿命的重要手段之一。

2、经检索,根据中国发明专利公开号为cn111948975a的发明专利中公开了一种变压器油纸绝缘智能除水系统及其控制方法,该发明专利中的变压器油纸绝缘智能除水系统及其控制方法是通过设置干燥筒,并在干燥筒的内部填充干燥剂颗粒,油经过干燥筒后对油中微水进行干燥,但是干燥剂通常是通过其外表的多孔结构对水分子进行吸附,而变压器绝缘油的油分子大于水分子结构,油分子接触干燥剂颗粒表面后会形成一层油膜层,从而造成油水分离现象,使水分子无法正常进入干燥剂颗粒表面的多孔结构,此时干燥剂的吸水除湿效果会有所降低,因此该变压器油纸绝缘智能除水系统及其控制方法采用干燥剂去除绝缘油中的水分,难以保证绝缘油的干燥去水效果,还有待进一步改进,故而提出一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统,具备能够自动检测加热绝缘油并分离杂质和水汽的优点,解决了上述背景技术中的变压器油纸绝缘智能除水系统及其控制方法采用干燥剂干燥油中水分的方式,导致干燥剂颗粒表面形成油膜进而难以保证绝缘油的水分干燥效果的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述能够自动检测加热绝缘油并分离杂质和水汽的目的,本发明提供如下技术方案:一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,包括变压器箱,所述变压器箱的内底壁固定安装有绝缘油箱,所述变压器箱的内左壁设置有过滤结构,所述变压器箱的内右壁设置有干燥除水结构;

5、所述过滤结构包括第一油泵、滤油筒、滤网板、清理杆和驱动马达,所述绝缘油箱的左侧固定安装有第一油泵,所述绝缘油箱的内左壁固定连接有滤油筒,所述滤油筒的内部固定连接有滤网板,所述滤网板的外部转动连接有清理杆,所述滤油筒的顶部固定安装有驱动马达;

6、所述干燥除水结构包括干燥箱、微水变送器、热油筒、导热片、盘绕曲管、加热筒、电热丝、温控元件、冷凝箱、冷却筒、风冷散热器、微型气扇和第二油泵,所述变压器箱的内右壁固定连接有干燥箱,所述干燥箱的背面固定连接有微水变送器,所述干燥箱的内后壁固定连接有热油筒,所述热油筒的内部固定连接有导热片,所述导热片的内侧固定连接有盘绕曲管,所述热油筒的外部固定连接有加热筒,所述加热筒的内侧设置有电热丝,所述加热筒的顶部固定安装有温控元件,所述干燥箱的正面固定连接有冷凝箱,所述干燥箱的内部固定连接有冷却筒,所述冷却筒的内部固定安装有风冷散热器,所述干燥箱的背面固定安装有微型气扇,所述绝缘油箱的右侧固定安装有第二油泵。

7、优选的,所述绝缘油箱的左侧通过第一输油管与第一油泵的背面固定连接,所述第一油泵的正面通过第二输油管与滤油筒的前端固定连接,所述滤油筒的内部固定连接有环架,所述清理杆的前端与环架的内侧转动连接。

8、优选的,所述清理杆的外部固定连接有第一套筒,所述第一套筒的外部均匀分布有若干数量的齿刀片,所述滤油筒的底部固定连接有汇流管,所述第一套筒位于汇流管的正上方,所述汇流管的底部贯穿绝缘油箱的内左壁,并延伸至绝缘油箱的左侧外部,所述滤网板位于汇流管的顶部后侧。

9、优选的,所述滤网板的内侧转动连接有第二套筒,所述第二套筒的前后两端均固定连接有毛刷板,两个所述毛刷板分别贴合于滤网板的前后两侧,所述第二套筒与清理杆的外部固定连接,所述清理杆的后端固定连接有一号锥齿杆,所述驱动马达的输出端固定连接有二号锥齿杆,所述二号锥齿杆的底部与一号锥齿杆的左端外部啮合。

10、优选的,所述滤油筒的顶部后侧固定连接有第三输油管,所述热油筒的后侧固定连接有进油口,所述微水变送器位于进油口的顶部,且微水变送器的底部固定连接有检测探头,所述第三输油管的左端与进油口贯通连接,所述盘绕曲管的后端与进油口贯通连接,所述热油筒与加热筒的内侧铺设有岩棉板层。

11、优选的,所述导热片为石墨烯层结构,所述盘绕曲管为若干数量且以环形阵列均匀分布的u型导油管结构,若干所述导油管均相互连通,所述热油筒的外部固定连接有细铁丝网,所述电热丝以s形结构固定在细铁丝网的外侧,所述温控元件包括温度控制器和温度传感器,所述温度控制器与电热丝电性连接。

12、优选的,所述温度传感器的底部固定连接有感温探头,所述感温探头与温度控制器信号连接,所述热油筒的正面固定连接有第四输油管,所述第四输油管的外部固定安装有第一单向阀,所述盘绕曲管的前端与第四输油管贯通连接,所述第四输油管的顶部外侧固定连接有s形结构的冷凝管,所述冷凝管的底部外侧固定连接有第二单向阀,且冷凝管的顶部与冷凝箱的后侧贯通连接。

13、优选的,所述冷凝箱的正面顶部固定安装有液位报警器,且冷凝箱的正面底部固定连接有排水管,所述排水管的外部固定安装有电磁阀,所述液位报警器与电磁阀电性连接,所述冷却筒的内前壁固定连接有铜制结构的散热管,所述散热管以s形结构贯通风冷散热器的内部,且散热管的前端与第四输油管的顶部贯通连接。

14、优选的,所述冷却筒的后端贯通开设有风槽,所述干燥箱的后侧顶部通过第五输油管与第二油泵的背面固定连接,所述散热管的后端与第五输油管贯通连接,所述第二油泵的正面通过第六输油管与绝缘油箱的右侧固定连接。

15、一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水系统,包括:

16、加热升温模块,用于对过滤杂质后的绝缘油进行加热,蒸发水汽;

17、冷凝排水模块,用于将分离出的水汽冷却液化后,以冷凝水状态排出;

18、降温模块,用于对分离后的高温绝缘油进行冷却降温。

19、(三)有益效果

20、与现有技术相比,本发明提供了一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统,具备以下有益效果:

21、1、该变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统,通过第一油泵将绝缘油箱中的绝缘油通入滤油筒,绝缘油中的油泥杂质会经滤网板过滤而粘附在滤网结构上,此时驱动马达驱动一号锥齿杆和二号锥齿杆,使清理杆上的毛刷板和齿刀片对滤网上的油泥进行刮除,油泥受重力因素聚集落入汇流管收集,方便排出清理,实现对绝缘油的过滤效果。

22、2、该变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统,将除杂后的绝缘油通入干燥箱,利用微水变送器检测水分含量,外接控制系统的加热升温模块通过温度控制器控制电热丝进行加热,并利用温度传感器实时监测加热温度,防止油温过高导致变压器内部结构受损,升温后水分蒸发成水蒸气,实现水油分离,水蒸气经冷凝管进入冷凝箱液化冷凝,由液位报警器监测水位,控制电磁阀进行排水,再利用风冷散热器和微型气扇对散热管中的绝缘油降温处理,然后通过第二油泵送回绝缘油箱循环使用,实现干燥除水的效果。


技术特征:

1.一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,包括变压器箱(1),其特征在于:所述变压器箱(1)的内底壁固定安装有绝缘油箱(2),所述变压器箱(1)的内左壁设置有过滤结构(3),所述变压器箱(1)的内右壁设置有干燥除水结构(4);

2.根据权利要求1所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述绝缘油箱(2)的左侧通过第一输油管与第一油泵(301)的背面固定连接,所述第一油泵(301)的正面通过第二输油管与滤油筒(302)的前端固定连接,所述滤油筒(302)的内部固定连接有环架,所述清理杆(304)的前端与环架的内侧转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述清理杆(304)的外部固定连接有第一套筒,所述第一套筒的外部均匀分布有若干数量的齿刀片,所述滤油筒(302)的底部固定连接有汇流管,所述第一套筒位于汇流管的正上方,所述汇流管的底部贯穿绝缘油箱(2)的内左壁,并延伸至绝缘油箱(2)的左侧外部,所述滤网板(303)位于汇流管的顶部后侧。

4.根据权利要求1所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述滤网板(303)的内侧转动连接有第二套筒,所述第二套筒的前后两端均固定连接有毛刷板,两个所述毛刷板分别贴合于滤网板(303)的前后两侧,所述第二套筒与清理杆(304)的外部固定连接,所述清理杆(304)的后端固定连接有一号锥齿杆,所述驱动马达(305)的输出端固定连接有二号锥齿杆,所述二号锥齿杆的底部与一号锥齿杆的左端外部啮合。

5.根据权利要求1所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述滤油筒(302)的顶部后侧固定连接有第三输油管,所述热油筒(403)的后侧固定连接有进油口,所述微水变送器(402)位于进油口的顶部,且微水变送器(402)的底部固定连接有检测探头,所述第三输油管的左端与进油口贯通连接,所述盘绕曲管(405)的后端与进油口贯通连接,所述热油筒(403)与加热筒(406)的内侧铺设有岩棉板层。

6.根据权利要求1所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述导热片(404)为石墨烯层结构,所述盘绕曲管(405)为若干数量且以环形阵列均匀分布的u型导油管结构,若干所述导油管均相互连通,所述热油筒(403)的外部固定连接有细铁丝网,所述电热丝(407)以s形结构固定在细铁丝网的外侧,所述温控元件(408)包括温度控制器(4081)和温度传感器(4082),所述温度控制器(4081)与电热丝(407)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述温度传感器(4082)的底部固定连接有感温探头,所述感温探头与温度控制器(4081)信号连接,所述热油筒(403)的正面固定连接有第四输油管,所述第四输油管的外部固定安装有第一单向阀,所述盘绕曲管(405)的前端与第四输油管贯通连接,所述第四输油管的顶部外侧固定连接有s形结构的冷凝管,所述冷凝管的底部外侧固定连接有第二单向阀,且冷凝管的顶部与冷凝箱(409)的后侧贯通连接。

8.根据权利要求7所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述冷凝箱(409)的正面顶部固定安装有液位报警器,且冷凝箱(409)的正面底部固定连接有排水管,所述排水管的外部固定安装有电磁阀,所述液位报警器与电磁阀电性连接,所述冷却筒(410)的内前壁固定连接有铜制结构的散热管,所述散热管以s形结构贯通风冷散热器(411)的内部,且散热管的前端与第四输油管的顶部贯通连接。

9.根据权利要求8所述的一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,其特征在于:所述冷却筒(410)的后端贯通开设有风槽,所述干燥箱(401)的后侧顶部通过第五输油管与第二油泵(413)的背面固定连接,所述散热管的后端与第五输油管贯通连接,所述第二油泵(413)的正面通过第六输油管与绝缘油箱(2)的右侧固定连接。

10.一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水系统,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及变压器技术领域,且公开了一种变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置,包括变压器箱,所述干燥箱的背面固定连接有微水变送器,所述导热片的内侧固定连接有盘绕曲管,所述加热筒的顶部固定安装有温控元件,所述干燥箱的正面固定连接有冷凝箱,所述冷却筒的内部固定安装有风冷散热器。该变压器油纸绝缘自动感应控制除水装置及系统,利用微水变送器检测水分含量,外接控制系统通过温度控制器控制电热丝进行加热,并利用温度传感器实时监测加热温度,升温后水分蒸发成水蒸气,实现水油分离,水蒸气经冷凝管进入冷凝箱液化冷凝,再利用风冷散热器和微型气扇对散热管中的绝缘油降温处理,实现干燥除水的效果。

技术研发人员:张灏,白金,周秀,冯垚,田天,崇信民,陈磊,徐文斌,沈诗祎,于家英,张恒,王剑,李庆华
受保护的技术使用者:国网宁夏电力有限公司银川供电公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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