一种单相油浸式变压器及其监控系统

摘要

本发明提供了一种单相油浸式变压器及其监控系统，该系统包括采集单元、执行单元和主控单元，采集单元采集变压器内部信息传输给主控单元，主控单元根据采集信息进行处理并将执行指令传输给执行单元，执行单元执行指令；该系统可以有效避免因恶劣的温度、湿度作用而形成凝露造成闪络事故；该变压器还包括抬升机构、动力机构和油箱，抬升机构设置在铁芯的正下方，动力机构与抬升机构相连，油箱与动力机构相连，油箱设置在箱体外部。本发明可以通过动力机构将箱体内的油作为动力来源，驱动抬升机构将铁芯取出，并将箱体内的油储存到油箱，有利于铁芯的维护和换油的操作，既节约了成本，又提高了检修的效率。

权利要求

1.一种用于监控系统的单相油浸式变压器，包括带有箱盖的箱体(1)、铁芯(2)、线圈、散热管和油枕，所述铁芯(2)为单框双芯柱，且设置在箱体(1)中央，并被油体浸没，所述单框双芯柱上分别绕有线圈，并将线圈引出箱盖，引线上分别套有高压绝缘套管和低压绝缘套管，所述箱体(1)侧壁上设置有散热管，所述油枕设置在箱体(1)一侧的上端，其特征在于：还包括抬升机构(3)、动力机构(4)和油箱(5)，所述抬升机构(3)设置在铁芯(2)的正下方，所述抬升机构(3)的底端与箱体(1)固定连接，所述动力机构(4)与抬升机构(3)相连，所述油箱(5)与动力机构(4)相连，所述油箱(5)设置在箱体(1)外部；所述抬升机构(3)包括两个支撑架(31)、支撑平台(32)和支撑轨道(33)，所述两个支撑架(31)并排设置，所述两个支撑架(31)之间设置有连杆(312)，所述支撑平台(32)固定设置在两个支撑架(31)的顶端，所述两个支撑架(31)下端与支撑轨道(33)相连；所述动力机构(4)包括液压泵(41)、单向阀(42)、推动活塞(43)和电磁阀(44)，所述液压泵(41)、单向阀(42)和推动活塞(43)设置在箱体(1)内部，所述液压泵(41)、单向阀(42)和推动活塞(43)通过管路与箱体(1)外部的电磁阀(44)、油箱(5)依次相连，所述推动活塞(43)与支撑架(31)之间的连杆(312)固定连接，所述电磁阀(44)与外部控制器相连；所述油箱(5)的一侧下部设置有出油口(51)，所述出油口(51)设置有截流片(511)与导流片(512)，所述导流片(512)与油箱(5)呈30°～60°固定连接，所述截流片(511)与出油口(51)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种单相油浸式变压器，其特征在于：所述支撑平台(32)设置有凹形沟槽(322)，所述铁芯(2)下端为倒凸状，所述铁芯(2)下端与支撑平台(32)凹形沟槽(322)相嵌。

3.根据权利要求1所述的一种单相油浸式变压器，其特征在于：所述支撑架(31)包括多个剪叉结构(311)，所述各个剪叉结构(311)通过铰接相连，所述支撑架(31)底端的剪叉结构(311)的一端与支撑轨道(33)固定连接，另一端与支撑轨道(33)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种单相油浸式变压器，其特征在于：所述支撑架(31)包括4～8个剪叉结构(311)。

说明书

一种单相油浸式变压器及其监控系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力输送设备技术领域，尤其涉及一种单相油浸式变压器及其监控系统。

背景技术

[0002] 变压器的主要组成部分是铁芯和线圈，而铁芯在变压器中起导磁和骨架的作用，其加工质量的好坏直接影响变压器的质量。目前，变压器铁芯一般都采用叠片式铁芯结构，在制造过程中不同于小型变压器铁芯的制造，主要体现在铁芯的叠装和起吊方法上，变压器铁芯一般只要在工作平台上叠装完成后，用吊具直接从工作平台上吊起，使其从水平位置变为垂直位置起立即可，在起吊过程中很容易使铁芯发生变形，造成硅钢片之间的接缝变大，铁芯端面变得参差不齐，这样变压器的空载损耗和噪声都会大大增加；另外，这样很容易发生安全事故，造成设备的损坏以及人员的伤亡。

[0003] 如公开号为：CN 105098632A的中国专利公开了一种台架型变压器吊芯的维修方法，在台架型变压器底部槽钢上安装维修吊芯的一种门型支架吊芯工具；用第一步骤中的一种门型支架吊芯工具将台架型变压器吊芯固定好；用第一步骤中的一种门型支架吊芯工具将台架型变压器吊芯吊起；将吊起的台架型变压器放置在适当的位置；工作人员对其进行检查维修；将维修好的变压器芯，利用一种门型支架吊芯工具将其吊装到变压器上方，安装好；卸下门型支架吊芯工具就完成本次维修。该方法的缺点是：利用门型支架吊芯工具将变压器芯吊起来维修，整个过程噪音比较大，更重要的是会损坏变压器芯，不利于变压器芯的再利用。

[0004] 又如公开号为：CN 104009403A的中国专利公开了专用于对室外大型变压器的检修方法，对高压套管进行检修，对隔膜式油枕进行检修，卸下吸湿器，打开油枕上部的排气孔塞，送入检漏气压，令油从排气孔中逸出，关闭排气孔塞，安装吸温器，打开油枕与器身的油道连接阀门；利用油枕排油阀排尽油枕中的油，拆去通至吸温器的管路，将绝缘油通过变压器上的阀门注入，降低膈膜中的压力，将二次引线接头牢固地连接好；开关位置号可由指示盘给出，使指针对准所需分接位置时，再旋紧固定螺钉。该方法的缺点是：若需要对变压器中的器件检修检修就需要先将不必要的部件进行拆卸后，将变压器中的压力降低并将变压器中的油全部放干净，操作时间长，费时费力，并且维修好后还需依次将部件装上原位，若在拆卸过程中有损坏就不利于变压器的再次使用，增加了成本。

发明内容

[0005] 为克服现有技术中存在的变压器铁芯维修和换油操作费时费力的问题，本发明提供了一种单相油浸式变压器及其监控系统。

[0006] 本发明所采取的技术方案是：

[0007] 一种单相油浸式变压器的监控系统，其特征在于：包括采集单元、执行单元和主控单元，所述采集单元采集变压器内部信息传输给主控单元，所述主控单元根据采集信息进行处理并将执行指令传输给执行单元，所述执行单元执行指令；所述执行单元为开关阀组，所述开关阀组包括总开关与N个附属开关，所述总开关与N个附属开关均串联，所述N个附属开关并联，所述附属开关与变压器内部结构相连。

[0008] 在此基础上，所述主控单元内部集成有信息处理单元、记录单元、显示单元和报警单元，所述采集单元包括温湿度传感器、压力传感器和烟雾传感器；所述报警单元为蜂鸣器。

[0009] 在此基础上，所述主控单元设置有多个扩展口。

[0010] 本发明还提供了一种单相油浸式变压器，包括带有箱盖的箱体、铁芯、线圈、散热管和油枕，所述铁芯为单框双芯柱，且设置在箱体中央，并被油体浸没，所述单框双芯柱上分别绕有线圈，并将线圈引出箱盖，引线上分别套有高压绝缘套管和低压绝缘套管，所述箱体侧壁上设置有散热管，所述油枕设置在箱体一侧的上端，其特征在于：还包括抬升机构、动力机构和油箱，所述抬升机构设置在铁芯的正下方，所述抬升机构的底端与箱体固定连接，所述动力机构与抬升机构相连，所述油箱与动力机构相连，所述油箱设置在箱体外部。

[0011] 在此基础上，所述抬升机构包括两个支撑架、支撑平台和支撑轨道，所述两个支撑架并排设置，所述两个支撑架之间设置有连杆，所述支撑平台固定设置在两个支撑架的顶端，所述两个支撑架下端与支撑轨道相连。

[0012] 在此基础上，所述支撑平台设置有凹形沟槽，所述铁芯下端为倒凸状，所述铁芯下端与支撑平台凹形沟槽相嵌。

[0013] 在此基础上，所述支撑架包括多个剪叉结构，所述各个剪叉结构通过铰接相连，所述支撑架底端的剪叉结构的一端与支撑轨道固定连接，另一端与支撑轨道与滑动连接。

[0014] 在此基础上，所述支撑架包括4～8个剪叉结构。

[0015] 在此基础上，所述动力机构包括液压泵、单向阀、推动活塞和电磁阀，所述液压泵、单向阀和推动活塞设置在箱体内部，所述液压泵、单向阀和推动活塞通过管路与箱体外部的电磁阀、油箱依次相连，所述推动活塞与支撑架之间的连杆固定连接，所述电磁阀与外部控制器相连。

[0016] 在此基础上，所述油箱的一侧下部设置有出油口，所述出油口设置有截流片与导流片，所述导流片与箱体呈30°～60°固定连接，所述截流片与出油口滑动连接。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0018] 1、本发明设置有监控系统包括采集单元、执行单元和主控单元，本系统集中一体化的采集、监测、控制和保护等功能，同时考虑到安装、检修过程中易因恶劣的温度、湿度作用而形成的凝露造成闪络事故，因此在采集单元中加油温湿度传感器，并且执行单元为开关阀组，开关阀组包括总开关与N个附属开关，当采集单元获取到的数据有异常时，可以报警，并且切断总开关以保护整个装置。

[0019] 2、本发明在变压器箱体内设置有抬升机构和动力机构，并且配备有油箱，在变压器内部需要维修时，可以通过动力机构驱动抬升机构将铁芯取出，同时将变压器内的油全部抽存至油箱，再通过油枕给变压器箱体内部加入新的油体，以达到换油的效果，本设计操作原理简单，维修效率高，不仅可以利用变压器箱体内的油体作为动力源快速取出铁芯，而且可以同时换油，一举两得，降低了成本。

[0020] 3、本发明中的抬升机构包括两个支撑架、支撑平台和支撑轨道，该支撑架包括多个剪叉结构，各个剪叉结构通过铰接相连，并且支撑架底端的剪叉结构的一端与支撑轨道固定连接，另一端与支撑轨道与滑动连接。剪叉结构的各剪叉铰接点受力均匀，使受力点峰值下降，降低了材料的用量，节省了成本，而且摆幅明显减小，不会疲劳断裂，不存在使用隐患，提高了最大起升高度和额定载荷等特点，因而具有很好的推广应用价值。

[0021] 4、本发明中的支撑平台设置有凹形沟槽，同时铁芯下端为倒凸状，铁芯下端与支撑平台凹形沟槽相嵌，采用相嵌的模式，使得铁芯与支撑平台连接的更加紧凑，而且铁芯与支撑平台的接触面积较大，有利于在抬升机构抬升变压器铁芯时的平稳上升，不会损坏铁芯，有利于铁芯的再利用。

[0022] 5、本发明中设置有动力机构，该动力机构包括液压泵、单向阀、推动活塞和电磁阀，本机构利用变压器箱体内部的油体作为动力源，通过液压泵驱动推动活塞，单向阀保证油体不回油，使得推动活塞静止，动力源无须通过外部再获得，节约了原料的成本，并且液压泵的入口处设置有滤油器，可以保护油泵和其他液压元件，以避免吸入污染杂质，可以有效的控制液压系统的清洁度，有助于提高动力机构的使用寿命。

[0023] 6、本发明中抬升机构和动力机构配备有油箱，可以储存在抬升变压器铁芯时取出的变压器箱体中的油，该油箱设置有出油口，出油口设置有截流片与导流片，导流片与箱体呈30°～60°固定连接，截流片与出油口滑动连接。该出油口由于与箱体之间有倾斜角度，便于油箱中的油体流出，而截流片可以通过插入出油口，截止油体的流动，操作简单有效。

附图说明

[0024] 图1是一种单相油浸式变压器的结构示意图；

[0025] 图2是一种单相油浸式变压器中动力机构与抬升机构的连接示意图；

[0026] 图3是一种单相油浸式变压器中抬升机构支撑平台与铁芯的连接示意图；

[0027] 图4是一种单相油浸式变压器出油口的结构示意图；

[0028] 图5是一种单相油浸式变压器的监控系统的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0030] 一种单相油浸式变压器的监控系统，如图5所示，包括采集单元6、执行单元8和主控单元7，采集单元6采集变压器内部信息传输给主控单元7，主控单元7根据采集信息进行处理并将执行指令传输给执行单元8，执行单元8执行指令；执行单元8为开关阀组，开关阀组包括总开关与N个附属开关，总开关与N个附属开关均串联，N个附属开关并联，附属开关与变压器内部结构相连，一个附属开关可以控制变压器一个内部结构的通断，总开关可以同时控制所有结构的通断。当发生数据异常时，控制单元将执行指令发送给执行单元，执行单元通过总开关可以直接通断变压器的结构以达到保护要求。当变压器其中一路需要检修时，可以通过控制单元将该机构的一路断开，进行正常检修。主控单元7内部集成有信息处理单元71、记录单元72、显示单元73和报警单元74，其中信息处理单元71可以为CPU处理器、PLC控制器、单片机等；记录单元可以保存历史报告，动作信息记录、告警信息记录等；显示单元采用图形液晶，中文显示，菜单式操作；报警单元74为蜂鸣器。采集单元6包括温湿度传感器、压力传感器和烟雾传感器等，可以根据需求增加传感器；主控单元7设置有多个扩展口，方便进行监控系统的控制功能扩展。本系统集中一体化的采集、监测、控制和保护等功能，同时考虑到安装、检修过程中易因恶劣的温度、湿度作用而形成的凝露造成闪络事故，因此在采集单元中加油温湿度传感器，并且执行单元为开关阀组，开关阀组包括总开关与N个附属开关，当采集单元获取到的数据有异常时，可以报警，并且切断总开关以保护整个装置。

[0031] 一种单相油浸式变压器，如图1所示，包括带有箱盖的箱体1、铁芯2、线圈、散热管和油枕，其中铁芯2为单框双芯柱，且设置在箱体1中央，并被油体浸没，单框双芯柱上分别绕有线圈，并将线圈引出箱盖，引线上分别套有高压绝缘套管和低压绝缘套管，变压器箱体1侧壁上设置有散热管，油枕设置在箱体1一侧的上端，本单相油浸式变压器还包括抬升机构3、动力机构4和油箱5，其中抬升机构3设置在变压器铁芯2的正下方，抬升机构3的底端与箱体1固定连接，动力机构4与抬升机构3相连，油箱5与动力机构4相连，油箱5设置在箱体1外部。本发明在变压器箱体内设置有抬升机构和动力机构，并且配备有油箱，在变压器内部需要维修时，不需要另加吊机将变压器铁芯吊起来维修，可以通过动力机构驱动抬升机构将铁芯取出，同时将变压器内的油全部抽存至油箱，再通过油枕给变压器箱体内部加入新的油体，以达到换油的效果，本设计操作原理简单，维修效率高，噪音低，且不会破坏铁芯，不仅可以利用变压器箱体内的油体作为动力源快速取出铁芯，而且可以同时换油，一举两得，降低了成本。

[0032] 如图1、2所示，抬升机构3包括两个支撑架31、支撑平台32和支撑轨道33，两个支撑架31并排设置，两个支撑架31之间设置有连杆312，支撑平台32固定设置在两个支撑架31的顶端，两个支撑架31下端与支撑轨道33相连。其中支撑架31包括多个剪叉结构311，各个剪叉结构311通过铰接相连，支撑架31底端的剪叉结构311的一端与支撑轨道33固定连接，另一端与支撑轨道33与滑动连接。优选地，支撑架31包括4～8个剪叉结构311。进一步优选，支撑架31包括6个剪叉结构311。本发明中的抬升机构的主要结构为剪叉结构，该剪叉结构的各剪叉铰接点受力均匀，受力点峰值下降，降低了材料的用量，节省了成本，而且摆幅明显减小，不会疲劳断裂，不存在使用隐患，提高了最大起升高度和额定载荷等特点，因而具有很好的推广应用价值。

[0033] 如图3所示，支撑平台32设置有凹形沟槽322，所述铁芯2下端为倒凸状，所述铁芯2下端与支撑平台32凹形沟槽322相嵌。本发明中的支撑平台设置有凹形沟槽，同时铁芯下端为倒凸状，铁芯下端与支撑平台凹形沟槽相嵌，采用相嵌的模式，使得铁芯与支撑平台连接的更加紧凑，而且铁芯与支撑平台的接触面积较大，有利于在抬升机构抬升变压器铁芯时的平稳上升，不会损坏铁芯，有利于铁芯的再利用。

[0034] 如图1所示，动力机构4包括液压泵41、单向阀42、推动活塞43和电磁阀44，所述液压泵41、单向阀42和推动活塞43设置在箱体1内部，所述液压泵41、单向阀42和推动活塞43通过管路与箱体1外部的电磁阀44、油箱5依次相连，所述推动活塞43与支撑架31之间的连杆312固定连接，所述电磁阀44与外部控制器相连。本发明中设置有动力机构，该动力机构包括液压泵、单向阀、推动活塞和电磁阀，本机构利用变压器箱体内部的油体作为动力源，通过液压泵驱动推动活塞，单向阀保证油体不回油，使得推动活塞静止，动力源无须通过外部再获得，节约了原料的成本，优选地，在液压泵41入口处设置有滤油器，可以保护油泵和其他液压元件，以避免吸入污染杂质，可以有效的控制液压系统的清洁度，有助于提高动力机构的使用寿命。其中滤油器可以为网式滤油器、线隙式滤油器等，优选地，本发明中滤油器为网式滤油器，而且不仅在液压泵的入口处安装滤油器，在油箱的入口和出口处也安装有滤油器。其中电磁阀可以为直动式电磁阀、分步直动式电磁阀和先导式电磁阀，优选地，本发明中的电磁阀44为直动式电磁阀44。

[0035] 如图1、4所示，油箱5的一侧下部设置有出油口51，出油口51设置有截流片511与导流片512，所述导流片512与箱体1呈30°～60°固定连接，截流片511与出油口51滑动连接。本发明中抬升机构和动力机构配备有油箱，可以储存在抬升变压器铁芯时取出的变压器箱体中的油，该油箱设置有出油口，出油口设置有截流片与导流片，导流片与箱体呈30°～60°固定连接，截流片与出油口滑动连接。该出油口由于与箱体之间有倾斜角度，便于油箱中的油体流出，而截流片可以通过插入出油口，截止油体的流动，操作简单有效。其中导流片可以伸缩，可以根据需求加长导流片的长度，使得导油更方便且不会溢出或溅出。

[0036] 工作时，液压泵接通电源，启动液压泵将变压器箱体中的油体沿管路不断增压，推动活塞推动支撑架，匀速缓慢抬起，当抬升至一定位置后停止泵液，此时单向阀阻止回油，推动活塞静止在上升途中，支撑架保持静止状态，操作人员可以进行检修；下降时，只需接通电磁阀打开回液路，油液返回油箱，液压缸减压，推动活塞下降，支撑架平缓下降。若需更换油液，即可从油枕中输入新油液；若无须更换油液则将油箱中的油液返回至变压器箱体中，检修完成。

[0037] 上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。