[發明專利]用于降低從環境到填充有絕緣液體的高壓設備的膨脹容器中的空氣輸入的方法以及實施該方法的裝置

有效

• 申請號: 200980113471.0
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN102017029A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: E·布雷澤爾
• 申請（專利權）人: 加特龍有限公司
• 主分類號: H01F27/14
• 分類號: H01F27/14
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于降低從環境到填充有絕緣液體的高壓設備的膨脹容器/油軌中的空氣輸入的方法。此外，本發明涉及一種用于實施該方法的裝置，該裝置的結構在變壓器新開動/初始運行時與在變壓器已開始熱老化時不同。

背景技術

高壓設備、例如變壓器為冷卻目的而填充有絕緣液體、例如礦物油。負載變化以及冷卻設備功率和外部溫度的波動導致明顯的溫度變化，進而導致油填充物的體積變化。所述油填充物由變壓器箱上方的膨脹容器容納。在該膨脹容器中油面與環境空氣直接接觸。相對于環境的壓力平衡通過一管路來實現，所述管路在其端部利用空氣去濕器和油罩封閉。當隨著開始熱老化而消耗變壓器活性成分中的氧時以及在恢復飽和(新開動，修理)期間絕緣液體被脫氣的情況下，附加地從環境輸入空氣。雖然這種相對于環境的常規封裝系統在歐洲已得到證明，但由此出發的研發方向是帶有空氣密封功能的封裝系統，主要用以使氧氣不能進入，另外用以避免空氣去濕裝置的損耗。認為氧直接與絕緣系統的使用壽命相關。缺乏這方面的標準以及用于監測的可靠分析方法。

已知的技術方案通過隔膜替代直接的空氣接觸或者在膨脹容器中封閉氮或真空。這種解決方案具有以下缺點：

-高成本，特別是在更換裝備/補充新設備時；

-在切斷狀態下更換裝備；

-缺乏效果標準；

-由于技術限制而不能對氧實現希望的整體干燥。

因為氧的復雜作用仍不夠明確，所以認為此前僅降低(氧)的要求是安全的。

已知在油中實現活性成分分離的技術。因此，在DE?102005054812A1中公開了一種與容器并行的管形空心體，所述空心體以液壓的方式與該容器連接。其中引導一浮動設置的密封活塞，所述密封活塞在一側被絕緣填充在容器中的、具有確定電氣強度/絕緣強度的絕緣液體加載而在另一側被在環境壓力下的、具有任意電氣強度的絕緣油加載，其中用作阻斷液體的絕緣油位于設置在空心體上方的平衡容器中。

DE?10035947?B4公開了一種用于降低空氣混合物和水對液體的污染的裝置。這種裝置包括：內有熱源的主容器，所述熱源在其下部區域中利用一管與擴張容器連接；所述擴張容器自由地通入外界環境。在純凈的液體和受熱的液體之間形成一熱分層的穩定層，該熱分層在熱源下方自發地形成在相對于下方可能被污染的冷液體的分界層上，所述液體位于主容器的下部區域、接管和擴張容器中。

這種技術具有上述缺點。

本發明的目的是，特別是利用直接的空氣接觸來加強膨脹容器、實現氧含量的持續降低以及來自環境的濕氣輸入的降低。

發明內容

因此，本發明的目的在于：實現一種與高壓設備的膨脹容器連接的、不能被封斷的空氣緩沖腔，所述空氣緩沖腔以給定的界限來限制和利用由絕緣液體系統的氣體管理(Gashaushalt)引起的來自環境的空氣輸入，在絕緣系統開始熱老化的同時消耗溶解在液體中的氧，這樣便使膨脹容器中空氣的氧含量降低，從而通過持續的反饋降低氧消耗以及降低濕氣輸入。

為了實現所述目的，考慮以下與特別是直接接觸空氣的膨脹容器相關的知識：

-在新開動變壓器后，容器油在6周至18個月的時間段內達到空氣飽和(NIS標準)。

-約32000ppm的空氣氧飽和濃度保持多年，直至絕緣系統開始熱退化并進行氧化反應；

-油中氧濃度的降低對膨脹容器的空氣腔中的氧含量沒有影響(僅在熱異常時確定)，因為(氧)迅速地從環境得到補充。

所述目的通過在權利要求中給出的特征實現。在此基本構想是，使用一外部的吹吸緩沖器，該吹吸緩沖器可以與惰性氣體一起使用。

根據本發明的方法的特征是，

-至一給定的、相對于環境壓力的過壓，使氣體從膨脹容器進入一外部緩沖腔，

-至一給定的、相對于環境壓力的負壓，使氣體從一外部緩沖腔進入所述膨脹容器，

-其中，所述緩沖腔的體積由所述高壓設備中的絕緣液體的下工作溫度(T_u)和上工作溫度(T_o)來確定。

在超出所述相對于環境壓力的過壓時，使氣體從所述緩沖腔經由一位于較小的內箱的殼體中的管口排出。

在低于所述相對于環境壓力的負壓時，使空氣從環境經由一平衡管和一位于一較小的內箱的殼體中的管口進入所述緩沖腔中。

在一種實施方式中，為了在低于所述相對于環境壓力的負壓時更快、更強地降低來自環境的空氣輸入，將惰性氣體輸入所述緩沖腔中。