一种特高压变压器应急排油管路系统

技术领域

本发明涉及一种特高压变压器应急排油管路系统，属于特高压变压器制造运维技术领域。

背景技术

特高压电网承担着跨省跨区输电的重要作用，而特高压变压器犹如特高压电网的“心脏”，是电压变换及电能分配的关键。在运的1000kV油浸式特高压变压器，其本体储油量一般达到了106吨～132吨，若特高压变压器内部一旦发生严重故障，则很可能会引发火灾事故，变压器本体大量外溢的绝缘油往往造成火势蔓延，甚至引发整个变电站火灾事故。

一直以来，特高压变压器本体下部会设置事故排油阀门，需手动控制事故排油阀门开启/闭合以实现变压器本体排油。但是变压器本体一旦发生火灾，站内运维人员几乎无法靠近本体来手动操作事故排油阀门，进而造成火灾蔓延而失控，对变电站内运维人员和其他设备的安全构成极大的危险隐患。

为了降低火灾扑救难度和保障站内运维人员和设备安全，需要设计一种应急排油管路系统，当变压器内部出现故障时，能够远程开启电动球阀，并经专用排油管路将变压器油导入安全储油区域。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种特高压变压器应急排油管路系统，本发明所采用的技术方案是：

一种特高压变压器应急排油管路系统，三通管接头的一通道与事故放油阀门互通连接，三通管接头的二通道与替代拓展阀门固定连接，三通管接头的三通道与检修阀门的一端固定连接，检修阀门远离三通管接头的另一端固定连接注放油管，注放油管远离检修阀门的端部通过法兰密封封堵，在注放油管的封堵端部固定安装注放油阀门，在注放油管的一侧引出两路并联的排油管支路，排油管支路上固定安装电动球阀，在检修阀门与注放油阀门之间的注放油管上侧面固定安装设置抽真空阀门，在抽真空阀门的顶部盖板上固定设置放气塞，两路并联的排油管支路分别连接弯折结构的排油管。

优选的，电动球阀的上方固定安装防火罩。

优选的，排油管的出口向下对准集油坑与事故油池之间预留的油池排油口。

优选的，排油管出口处固定安装防护网。

优选的，在两路并联的排油管支路上分别固定安装泄漏检测仪。

优选的，在排油管的下方固定设置支撑架。

优选的，支撑架包括固定设置在地面上的接地板，接地板上固定安装竖支撑柱，竖支撑柱的上方固定设置水平支撑板，水平支撑板的边沿位置加工设置内螺纹孔，全螺纹螺柱通过水平支撑板两侧的螺母转动安装在水平支撑板上，管夹通过一对螺母活动安装在全螺纹螺柱的上端。

优选的，所述的竖支撑柱的材质采用槽钢，槽钢的内侧增设加强筋。

优选的，管夹由一对半圆弧结构的管夹组件相对设置组成，管夹组件的内侧表面固定设置有胶垫。

本发明具有如下优点：

当变压器内部压力突增时，本发明能够远程开启电动球阀，并经专用排油管路系统将变压器油导入安全储油区域，不仅提高了事故排油操作的便捷性和作业效率，而且有效保证了站内人员和其他设备的运行安全。

保留原有事故排油阀功能，在变压器本体原有事故排油阀门(改造后处于常开状态)后串联一个三通管接头和一个检修阀门(运行时处于常开状态)，用于替代原事故排油阀功能的同时，新增阀门用于排油管路异常时更换检修。

增设远程开启双重保障。采用两个带防火罩的电动球阀(运行时处于常闭状态)并联的可靠方式，两个电动球阀的电源、信号等回路相互独立。在特高压变压器排油时，运维人员在排油控制屏柜远程合上电机电源，远程启动电动球阀排油。每个电动球阀设置一个泄漏报警仪，用于监测电动球阀是否渗漏油，信号上传至排油控制屏柜。

防管路窝气措施。优化排油管路设计，避免采用管径小、转弯多、内壁不规则的管，转弯处采用成型弯头过渡。在排油管路最高点设置抽真空阀门，并在阀门顶部盖板上设计放气塞，用于抽出注油时带入管路内的空气。在排油管路最低点设置设置注放油阀门。管路沿排油方向有1-1.5°升高坡度。以上措施能够有效避免窝气。

增强抗震措施。在整个排油管路敷设路径上，尤其是电动球阀附近，设置专用支撑架，架体采用槽钢、胶垫、管夹、接地板及全螺纹螺柱等组成，可调节管夹大小和支架高度，采用槽钢内侧增设加强筋，每个全螺纹螺柱配合四个螺母等方式进行加固。

提高排油安全措施。应急排油管路敷设路径不与地基、风冷却器、消防管等干涉，且兼顾美观性，管路终点对准集油坑与事故油池之间预留的排油口，两者应保持一定的安全距离(不影响火灾时集油坑内油水正常排放)，应急排油管路终点安装防护网，以防止堵塞及小动物进入。

附图说明

图1为本发明实施例的应急排油管路系统的主视角度结构示意图；

图2为本发明实施例的应急排油管路系统的俯视角度结构示意图；

图3为本发明实施例的支撑架及管夹的结构主视图。

其中，1-事故放油阀门，2-替代拓展阀门，3-检修阀门，4-抽真空阀门，5-注放油阀门，6-电动球阀，7-泄漏检测仪，8-排油管，9-三通管接头，10-支撑架，11-管夹，12-防雨罩，13-集油坑，14-防护网，15-油池排油口，16-胶垫，17-螺母，18-全螺纹螺柱，19-竖支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一般而言，特高压变压器本体下部会设置事故放油阀门1，在变压器运行时事故放油阀门1处于常闭状态，当出现事故时需要手动控制事故放油阀门1开启/闭合以实现本体排油。

结合附图1、2所示，本发明提供的一种特高压变压器应急排油管路系统，对现有的事故放油阀门1进行了改造，在事故放油阀门1上固定安装三通管接头9，三通管接头9的一通道与事故放油阀门1互通连接；三通管接头9的二通道与替代拓展阀门2固定连接，替代拓展阀门2代替了原来的事故放油阀1并且在变压器运行时处于常闭状态；三通道与检修阀门3的一端固定连接，检修阀门3在变压器运行时处于常开状态，便于当应急排油管路系统出现异常时进行更换和检修。

检修阀门3远离三通管接头9的另一端固定连接注放油管，注放油管远离检修阀门3的端部通过法兰密封封堵，在注放油管的封堵端部固定安装设置注放油阀门5，注放油阀门5用于通过应急排油管路系统进行注放油。本发明实施例中，特高压变压器共有两种注油方法，一是抽真空后，缓慢打开本体储油柜的注放油阀门进行注油；二是抽真空后，利用滤油机通过应急排油管路系统的注放油阀门5进行注油。

在注放油管的一侧引出两路并联的排油管支路，排油管支路上固定安装电动球阀6，在检修阀门3与注放油阀门5之间的注放油管上侧面固定安装设置抽真空阀门4，并且在抽真空阀门4的顶部盖板上固定设置放气塞，抽真空阀门4用于对电动球阀6和事故放油阀门1之间的管路进行抽真空。

在检修阀门3后面的一段应急排油管路上设置两个电动球阀6，电动球阀6在变压器运行时处于常闭状态，将两个电动球阀6并联使用以防止拒动。电动球阀6通过网络与主控室内的控制设备连接实现数据交互，主控室的控制设备接收电动球阀6的开/闭状态信号；在变压器本体排油时，由运维人员合上电机电源，远程控制电动球阀6开启排油。每个电动球阀6采用220V交流电单独供电，取自不同母线段。日常检修维护时，电动球阀6具备现场手动开启功能。每个电动球阀6单独设置一个防火罩12，防火罩12用于发生火灾时对电动球阀6进行防护，确保90分钟内电动球阀6能够可靠排油。

两路并联的排油管支路分别连接弯折结构的排油管8，排油管8向下穿过钢格栅引至油池底，在油池底提前设置集油坑13，排油管8的出口向下对准集油坑13与事故油池之间预留的油池排油口15，两者应保持一定的安全距离(不影响火灾时集油坑内的油正常排放)，排油管8出口处固定安装防护网14，以防止排油管8堵塞及小动物进入排油管8内。

此外，在两路并联的排油管支路上分别固定安装泄漏检测仪7，每个电动球阀6设置独立的泄漏检测仪7，用于监测电动球阀6是否渗漏油。泄漏检测仪7采用浮球式结构原理，信号上传至主控室的排油控制屏柜；泄漏检测仪7配备手动放油阀，在发生渗漏信号时用以判断是否误报。

特高压变压器应急排油管路系统的管路沿排油方向设置有1-1.5°升高坡度，这样能够有效避免在管路中窝气。

结合附图3所示，在整个排油管路敷设路径上，尤其是电动球阀6附近，在排油管8的下方固定设置专用的支撑架10，支撑架10用于可靠稳定地支撑排油管路。支撑架10包括固定设置在地面上的接地板，接地板上固定安装竖支撑柱19，所述的竖支撑柱19的材质采用槽钢，槽钢的内侧增设加强筋以提高支撑架10的机械强度。竖支撑柱19的上方固定设置水平支撑板，水平支撑板的边沿位置加工设置内螺纹孔，全螺纹螺柱18通过水平支撑板两侧的螺母17转动安装在水平支撑板上。管夹11通过一对螺母17活动安装在全螺纹螺柱18的上端，管夹11由一对半圆弧结构的管夹组件相对设置组成，管夹组件的内侧表面固定设置有胶垫16。通过转动一对螺母17以调节其在全螺纹螺柱18的高度和间距，可以方便地调节管夹11的大小及高度，最终实现紧密固定排油管8。

进一步地，应急排油管路敷设路径不与地基、风冷却器、消防管等干涉，且兼顾美观性。

本发明创新一种特高压变压器应急排油管路系统，改变了必须在变压器本体上手动操作事故排油阀门的传统方式。本发明的应急排油管路系统中：保留原事故排油阀门功能，并增加专用三通管将变压器油引至电动球阀处；采用2个电动球阀并联的方式，2个电动球阀的电源、信号等回路相互独立，一次、二次设备均采用相同配置；在三通管接头和电动球阀之间管路的最高点设置抽真空阀门4，并在其最低点设置注放油阀门5；排油管路终点应对着集油坑13与事故油池之间预留的油池排油口15，同时考虑集油坑13的变压器油排放能力。应急排油管路系统实现了远程开启电动球阀6排油的功能，采取防误动、防拒动、防窝气、防震(振)等技术措施，将事故油引至远离本体的安全储油区域，最大化地保障了站内运维人员和设备安全。

本发明实施例中，未详细描述的技术特征均为现有技术或者常规技术手段，在此不再赘述。

最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。