油浸式設(shè)備呼吸器總成化改造

易修立 童峰 劉軍

摘要—油浸式設(shè)備呼吸器內(nèi)矽膠更換頻繁，現(xiàn)有呼吸器結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致矽膠更換步驟繁瑣，更換效率低，基于此本文提出一種新型油浸式設(shè)備呼吸器，其適用于變電站內(nèi)所有油浸式設(shè)備，本文對(duì)呼吸器結(jié)構(gòu)及其更換步驟進(jìn)行了詳細(xì)介紹，最后總結(jié)了新型油浸式設(shè)備呼吸器的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約矽膠更換時(shí)長(zhǎng)約86%-90%，提高矽膠利用率約33.3%，提高了矽膠更換期間油浸式設(shè)備的可靠性。

關(guān)鍵詞—油浸式設(shè)備; 呼吸器;矽膠

I.背景介紹

變電站油浸式設(shè)備（主變，站用變等）呼吸器的作用是清除和干燥由于設(shè)備油溫的變化而進(jìn)入設(shè)備儲(chǔ)油柜的空氣中的雜質(zhì)和水分，以免油浸式設(shè)備受潮，保證內(nèi)部油的絕緣強(qiáng)度[1-3] 。呼吸器內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)吸附作用的干燥劑是矽膠，當(dāng)呼吸器內(nèi)的矽膠潮解變色部分超過(guò)總量的2/3時(shí)，需對(duì)矽膠進(jìn)行更換。以主變本體為例，現(xiàn)有主變矽膠更換需要以下步驟：

1. 退出本體（調(diào)壓機(jī)構(gòu)）重瓦斯起動(dòng)跳閘硬壓板，將主變瓦斯保護(hù)改投信號(hào);

2. 松開(kāi)呼吸器與油枕呼吸導(dǎo)管連接處的四個(gè)螺絲，取下呼吸器;

3. 用嶄新、干燥的毛巾包住呼吸導(dǎo)管，以免空氣及雜志直接進(jìn)入油枕;

4. 拆除呼吸器油罐（大油杯與小油杯）;

5. 拆除矽膠罐頂蓋;

6、倒出變色矽膠，更換新矽膠;

7、安裝過(guò)程與上述拆除過(guò)程相反。

總結(jié)現(xiàn)有矽膠更換的過(guò)程存在的問(wèn)題（以主變本體為例）：

1. 更換步驟繁瑣，更換工作的流程和時(shí)間較長(zhǎng)，一次矽膠更換的工作時(shí)間通常要十五至二十分鐘甚至更長(zhǎng)，更換效率低;

2. 主變重瓦斯改投信號(hào)，主變失去內(nèi)部主保護(hù)，不能確保更換過(guò)程中主變運(yùn)行的安全性和可靠性;

3. 主變?cè)诟鼡Q期間處于無(wú)呼吸器運(yùn)行，更換過(guò)程中變壓器內(nèi)部可能進(jìn)入部分潮氣，降低變壓器油的絕緣強(qiáng)度。

4. 主變矽膠更換時(shí)需要將呼吸器內(nèi)矽膠全部倒出更換，矽膠的利用率很低;

基于上述原因，迫切需要對(duì)變電站內(nèi)油浸式設(shè)備的呼吸器進(jìn)行總成化改造，提高站內(nèi)油浸式設(shè)備呼吸器的矽膠更換效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。

II.新型呼吸器設(shè)計(jì)

A.? 呼吸器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮變電站油浸式設(shè)備呼吸器的總成化改造，基于此提出一種新型矽膠呼吸器，如圖1、 圖2 所示：

如圖1所示，新型油浸式設(shè)備呼吸器，包括筒體1、上蓋2、下蓋3、封裝盒體4、泄壓閥5、小油杯6、大油杯7。

筒體1的橫截面形狀為方形，下蓋3與筒體1連接成一體，上蓋2連接于筒體1的上端，且在筒體1和上蓋2之間設(shè)置軟質(zhì)密封圈。

筒體1的三方圍成整體，另一方為開(kāi)口側(cè)，開(kāi)口側(cè)通過(guò)可開(kāi)合的密封門(mén)11密封。

為了簡(jiǎn)化密封門(mén)11的開(kāi)合連接結(jié)構(gòu)，呼吸器采取在上蓋和下蓋上對(duì)稱(chēng)設(shè)置鉸接軸8的方式來(lái)連接密封門(mén)的頂部和底部，使密封門(mén)既可繞鉸接軸旋轉(zhuǎn)打開(kāi)，又可保證與筒體開(kāi)口側(cè)的貼合。

密封門(mén)11上設(shè)置有透明窗口111及方便開(kāi)合的把手112。

為了提高密封門(mén)11與筒體1開(kāi)口側(cè)的密封效果，在密封門(mén)的內(nèi)側(cè)固定軟質(zhì)密封圈。

下油杯6和大油杯7連接于下蓋3下側(cè)的中心位置處。

上蓋2包括錐形蓋體21及其中心位置處的連接法蘭22，錐形蓋體21上連接有泄壓閥5。

如圖2所示，新型呼吸器采用長(zhǎng)方體形的封裝盒體4來(lái)封裝矽膠，其側(cè)壁設(shè)置有若干透氣孔（未示出）。未使用時(shí)，在封裝盒體外包裹可隔絕空氣的薄膜，需使用時(shí)將薄膜拆除。

封裝盒體的平面尺寸可根據(jù)筒體的內(nèi)腔尺寸確定，封裝盒體所需的數(shù)量通過(guò)上下層數(shù)的變化來(lái)滿足呼吸器的要求。

本呼吸器裝配好，并在筒體內(nèi)腔中放置好封裝盒體后，使筒體內(nèi)保持一定的負(fù)壓，以保證上蓋和密封門(mén)與筒體之間的密封效果，但需使密封門(mén)在一般用力往外拉時(shí)可打開(kāi)。

B.? 呼吸器矽膠更換

主變或者站用變等油浸式設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，本呼吸器的密封門(mén)緊閉于筒體的開(kāi)口側(cè)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部矽膠與外界空氣的隔離。通過(guò)密封門(mén)上的透明窗口觀察封裝盒體內(nèi)矽膠的變色情況，當(dāng)有變色超過(guò)三分之二的盒體內(nèi)的矽膠變色時(shí)，打開(kāi)密封門(mén)對(duì)這些封裝盒體進(jìn)行更換。

以主變本體為例，采用本呼吸器后，主變矽膠變色超過(guò)規(guī)定值需要更換時(shí)，更換步驟為：

1. 退出本體重瓦斯起動(dòng)跳閘硬壓板，將主變瓦斯保護(hù)改投信號(hào);

2. 打開(kāi)筒體的密封門(mén);

3. 取出筒體內(nèi)底部變色部分的封裝盒體更換新盒;

4. 關(guān)閉密封門(mén)。

當(dāng)打開(kāi)密封門(mén)困難時(shí)，打開(kāi)上蓋上的泄壓閥泄壓實(shí)現(xiàn)內(nèi)外氣壓平衡，再打開(kāi)密封門(mén)。

III.新型呼吸器性能對(duì)比

本文提出了油浸式設(shè)備呼吸器總成化改造的方案，在不改變呼吸器原有功能的前提下，設(shè)計(jì)以一種新型油浸式設(shè)備呼吸器，經(jīng)實(shí)際測(cè)試其主要的效果為：

1. 精簡(jiǎn)了主變矽膠更換過(guò)程，在更換矽膠時(shí)不需要再拆卸呼吸器的連接螺絲、頂蓋和油罐等部件，直接打開(kāi)矽膠筒箱門(mén)，更換變色部分的矽膠盒即可，將原本需要十五至二十分鐘甚至更長(zhǎng)的更換時(shí)間縮短為兩分鐘，節(jié)約矽膠更換時(shí)長(zhǎng)約86%-90%，極大的提高了呼吸器矽膠更換的效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;

2. 縮短了主變內(nèi)部無(wú)主保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間，減少空氣潮氣進(jìn)入主變內(nèi)部，提高了主變運(yùn)行的安全性和可靠性。

3.油浸式設(shè)備呼吸器內(nèi)矽膠變色是自下而上的，所以更換矽膠時(shí)可以僅將變色部分的封裝盒體更換，相較之前需要將筒體內(nèi)的矽膠從頂部全部倒出更換，矽膠的利用率更高，節(jié)約了成本，經(jīng)測(cè)試，新型呼吸器約可提高矽膠利用率33%

4. 新型矽膠盒為統(tǒng)一尺寸設(shè)計(jì)，通過(guò)改變矽膠盒的層數(shù)（數(shù)量）可以使其適用于站內(nèi)所有油浸式設(shè)備呼吸器;

References

黃建軍.一種便于更換硅膠的變壓器呼吸器[J].科技與創(chuàng)新，2020（08）：138-139.

王森.一種操作簡(jiǎn)單的新型變壓器呼吸器的研制與應(yīng)用[J]. 通信電源技術(shù)， 2020（08）：7-9.

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