[發明專利]一種變壓器充氣貯存干燥保護系統及包括該系統的變壓器

有效

• 申請號: 201710500003.5
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107170555B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 田靜;劉斌
• 申請（專利權）人: 廣州市萬源能源科技有限公司
• 主分類號: H01F27/14
• 分類號: H01F27/14
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

本發明公開了一種變壓器充氣貯存干燥保護系統和包括該系統的變壓器，包括進氣管、采氣閥、氣泵模塊、止回氣閥、出氣管、出氣閥、濕度測量儀和控制模塊，出氣閥安裝在出氣管的上方，采氣閥安裝在一級進氣管上，氣泵模塊安裝在一級進氣管和二級進氣管之間。所述系統還包括干燥罐體組，干燥罐體組由若干個干燥罐體組成，干燥罐體組的一端與二級進氣管通過連接管連接，干燥罐體組的另一端與出氣管通過連接管連接。本發明的干燥系統是基于分子篩技術形成的，在干燥罐體內設置分子篩，該干燥保護系統直接連接變壓器本體，對通入油箱的保護性氣體進行微循環過濾，直接去除掉保護性氣體中的水份，使變壓器時刻保持干燥狀態。

技術領域

本發明涉及變壓器設備領域，尤其涉及一種變壓器充氣貯存干燥保護系統及包括該系統的變壓器。

背景技術

變壓器是變電站最重要的一次設備。變壓器內部安全運行壽命主要取決絕緣材料的機械強度和電氣強度。在這個意義上來講，變壓器的絕緣材料狀況的優劣決定和影響整個變電站的供電可靠性。傳統的變壓器未安裝運行時存儲依靠注入變壓器油或油箱充入氮氣等保護性氣體保存，理論上在沒有油箱泄露情況下，可以保證變壓不會受外界水分影響，保持干燥狀態。但大量的實踐顯示，很多變壓器在這種保護存儲方法，因為油箱結構、氣候變化、運輸轉移等多面因素，變壓器內部仍然受潮。這對變電站按時建設交付產生巨大影響，甚至很多變壓器受潮了而又不為人知，最后導致變壓器短路事故。特別目前國內電網建設特高壓變壓器，采用傳統充氣方式基礎上如何進一步保證油箱內沒有受潮氣體，為變壓器這一重大的電力一次設備設置最后一道防護措施，其意義非常重大。

分子篩是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽，由硅氧四面體或鋁氧四面體通過氧橋鍵相連而形成分子尺寸大小(通常為0.3～2.0nm)的孔道和空腔體系。分子篩為粉末狀晶體，有金屬光澤，硬度為3～5，相對密度為2～2.8，天然沸石有顏色，合成沸石為白色，不溶于水，熱穩定性和耐酸性隨著SiO₂/Al₂O₃組成比的增加而提高。分子篩有很大的比表面積，達300～1000m²/g，內晶表面高度極化，為一類高效吸附劑，也是一類固體酸，表面有很高的酸濃度與酸強度，能引起正碳離子型的催化反應。當組成中的金屬離子與溶液中其他離子進行交換時，可調整孔徑，改變其吸附性質與催化性質，從而制得不同性能的分子篩催化劑。由于含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態的水，水分子在加熱后連續地失去，但晶體骨架結構不變，形成了許多大小相同的空腔，空腔又有許多直徑相同的微孔相連，這些微小的孔穴直徑大小均勻，能把比孔道直徑小的分子吸附到孔穴的內部中來，而把比孔道大的分子排斥在外,因而能把形狀直徑大小不同的分子，極性程度不同的分子，沸點不同的分子，飽和程度不同的分子分離開來，即具有“篩分”分子的作用，故稱為分子篩。分子篩對水的吸附首先為物理吸附，在分子篩內部表面空氣中的水分子可以被分層吸附并液化，液態水附著與分子篩內表面，這樣可以降低分子篩內部大比表面積的高表面能。

目前變壓器的干燥系統，是變壓器上面的油枕連接的呼吸器結構。呼吸器里面的吸濕材料硅膠顆粒阻止空氣里的水分進入變壓器本體油。而這種接觸式的過慮無法確保含水空氣和本體油完全分離，實際上只是起到一個輕微的延緩作用。而且正是該結構是本體與外界的唯一開放通道，它也成為本體受潮的主要途徑，特別是當吸濕器里面的硅膠喪失功能后，大量的水分通過這個呼吸器結構進入變壓器本體內，從而使變壓器油受潮。

發明內容

本發明公開了一種變壓器充氣貯存干燥保護系統及包括該系統的變壓器。本發明的干燥系統是基于分子篩技術形成的，在干燥罐體內設置分子篩，該干燥保護系統直接連接變壓器本體，對通入油箱的保護性氣體進行微循環過濾，直接去除掉保護性氣體中的水份，使變壓器時刻保持干燥狀態。

本發明解決上述問題采用的技術如下：