一种变压器有载调压开关等量换油装置及其带电换油方法与流程

本发明涉及变压器设备技术领域，具体而言，涉及一种变压器有载调压开关等量换油装置及其带电换油方法。

背景技术：

目前，在电力系统中，通过用有载调压变压器联络电网，稳定负荷中心电压，调节电网潮流分布，改善电气设备运行条件和提高供电电压质量，满足工农业生产需要，具有广泛的优越性，在近十几年中就在电力系统中得到广泛的应用。

在现有的变压器有载调压开关中，多采用油浸式有载分体开关，通过变压器一次绕组或者二次绕组的加匝或者减匝来实现变压器电压比的变化，有载调压是指其利用有载分解开关，在保证不切断负载电流的情况下，变换高压绕组分解头，来改变高压匝数进行调节。

由于有载调压分接开关在运行中经常通过动静触头的切换达到调节电压的目的，而油质随着调压次数增加不断劣化，所以按要求分接开关调压达到一定次数或油劣化到一定程度需要对有载调压分接开关油进行更换，为防止运行中有载调压开关在换油中出现油位异常、调压瓦斯动作、出现油流放电，传统变压器有载调压分接开关换油只能在变压器停电的状态下进行。

在现有的一些发明创造中，虽然提出了如何对变压器有载调压开关的带电换油的方式和装置，但仍然存在一些问题。例如江苏南京供电公司申请的中国发明专利“变压器开关室带电换油装置及其应用方法”(授权公告号：cn102226961b)，其详细公开了一种带电换油装置，通过阀门的切换进行换油，其并未考虑到在换油过程中，由于变压器内油的液面高度的变化，因出油和进油的不平衡，会造成油位异常和瓦斯继电器动作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种变压器有载调压开关等量换油装置，通过设置改变变压器有载调压开关的结构，使其能够在有电状态进行换油，并杜绝因换油作业出现的油位异常、出现油流放电、瓦斯继电器动作的问题。

为达到上述技术目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种变压器有载调压开关等量换油装置，包括分别连接到变压器油室的进油管路和排油管路，在进油管路和排油管路上均分别连接有流量平衡机构；所述进油管路上还设置有超声波除气机构。

进一步地，所述流量平衡机构分别包括向变压器油室供油的进油液压泵、用于监测进油流量的进量流量计；还包括从变压器油室抽油的抽油液压泵、用于监测抽油流量的出量流量计。

进一步地，所述进油液压泵设置在进油管路上，且进油管路连接到外部油源，所述进量流量计设置在进油液压泵与变压器油室之间。

进一步地，所述抽油液压泵设置在排油管路上，且出量流量计设置在抽油液压泵的出口端。

进一步地，所述超声波除气机构连接在外部油源与进油液压泵之间，且所述超声波除气机构包括密封容器、真空泵、设置在密封容器底部的超声波换能器。

进一步地，所述进油液压泵和抽油液压泵均分别连接有控制排量的伺服电机。

本发明还提供了一种采用上述变压器有载调压开关等量换油装置的带电换油方法，在确保设备安全运行的条件下带电更换变压器有载调压分接开关油。

为达到上述技术目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种带电换油方法，包括以下步骤：

a1.关闭进油管路与排油管路，超声波除气机构工作，抽真空并达到负压状态；

a2.打开进油管路，并利用超声波除气机构的负压状态充油，并排出进油管路中的气泡后断开进油管路；

a3.开始换油操作，同时打开进油管路和排油管路，并启动伺服电机分别带动抽油液压泵和进油液压泵工作；

a4.所述进油液压泵向有载分体开关的油室内注油，并通过进量流量计计量；抽油液压泵从有载分体开关的油室内抽油，并通过出量流量计计量；在换油过程中，比较两个流量计的计量信号，分别驱动排油管路或进油管路上的伺服电机提高或者降低转速来保持进油和排油过程中油量的统一。

进一步地，所述a2步骤中，需循环开启设备进行a1步骤的操作，直至观察到进油管路中无气泡。

进一步地，所述a4步骤中，根据分体开关油室大小设置预定值，并对获取的流量计读数信号与预设值进行比较，来调节伺服电机的转速从而精确调节流量大小，保证带电操作换油时的安全流量。

进一步地，所述a4步骤中，当其中一个流量计的累积流量数值大于预设值后，驱动伺服电机减速，并降低单位时间内的流量大小，精确控制保证油枕液位不发生变动。

本发明的有益效果在于：本发明区别于现有技术，本发明可以根据进油油路的采集的瞬时流量计的读数与排油油路上的流量计信号进行比较，来驱动排油路上的伺服电机提高或者降低转速来保持进油和排油过程中油量的统一，从而保证变压器分接开关的油枕内液位在换油过程中并不发生改变，从而进行带电换油操作。

附图说明

图1是本发明提供的变压器有载调压开关等量换油装置及其带电换油方法整体结构示意；

图2是本发明提供的变压器有载调压开关等量换油装置及其带电换油方法的正面局部放大结构示意图；

附图标记：

1、第一伺服电机；2、进油液压泵；3、第一流量计；5、抽油液压泵；6、第二伺服电机；7、第二流量计；8、超声波除气机构；9、变压器；10、油枕；11、密封容器；12、超声波换能器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

图1-图2所示，一种变压器有载调压开关等量换油装置，包括分别连接到变压器油室的进油管路和排油管路，在进油管路和排油管路上均分别连接有流量平衡机构；进油管路一端连接到外部油源，并在进油管路上设置有进油液压泵2，并在进油液压泵2与油室之间设置有进量流量计，记为第一流量计3。且设置有控制进油液压泵2排量的伺服电机，记为第一伺服电机1。

并在进油管路上还设置有超声波除气机构8。超声波除气机构8连接在外部油源于进油液压泵2之间，且超声波除气机构8包括密封容器11、真空泵、设置在密封容器11底部的超声波换能器12。该真空泵为小型真空泵，设置在密封容器11一侧，用于对密封容器11抽真空。

排油管路上设置有抽油液压泵5，并在抽油液压泵5出口端连接有出量流量计，记为第二流量计7。且设置有控制抽油液压泵5排量的伺服电机，记为第二伺服电机6。进油油路的采集的瞬时流量计的读数与排油油路上的流量计信号进行比较，来驱动排油路上的伺服电机提高或者降低转速来保持进油和排油过程中油量的统一，从而保证变压器分接开关的油枕内液位在换油过程中并不发生改变。

具体的带电换油方法，包括以下步骤：

a1.关闭进油管路与排油管路，超声波除气机构8工作，真空泵对密封容器11抽真空并使密封容器11达到负压状态。

a2.打开进油管路，并利用超声波除气机构8的负压状态进行充油，在并排出进油管路中的气泡后断开进油管路；需循环开启设备进行a1步骤的操作，直至观察到进油管路中无气泡。

a3.开始换油操作，同时打开进油管路和排油管路，并启动伺服电机分别带动抽油液压泵5和进油液压泵2工作；

a4.所述进油液压泵2向有载分体开关的油室内注油，并通过第一流量计3计量；抽油液压泵5从有载分体开关的油室内抽油，并通过第二流量计7计量；在换油过程中，比较两个流量计的计量信号，分别驱动排油管路上的第二伺服电机6，或进油管路上的第一伺服电机1，提高或者降低转速来保持进油和排油过程中油量的统一。

所述a4步骤中，根据分体开关油室大小设置预定值，并对获取的流量计读数信号与预设值进行比较，来调节伺服电机的转速从而精确调节流量大小，保证带电操作换油时的安全流量。所述a4步骤中，当其中一个流量计累积流量数值大于预设值后，或者两个流量计均大于预设值后，根据流量计的读数来驱动对应的伺服电机减速，并降低单位时间内的流量大小，精确控制保证油枕10液位不发生变动。

本发明相较于现有技术，在带电换油过程中，分别用两个流量计对变压器油室内的变压器油变化进行进油量和出油量的统计，在进行换油过程中，实现油量变化的统一。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。