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探討磁助式電接點壓力表在膠囊破損監測中的應用

發布時間:2018-03-20 12:40:59 瀏覽:

1.引言

大型變壓器在運行過程中,要求其內部的絕緣 油與空氣進行隔絕,以防止絕緣油氧化而降低其絕 緣性能。儲油柜膠囊在絕緣油與空氣的隔絕中起到 了重要的保護作用,由于儲油柜膠囊安裝方式的隱 蔽性,難以在其破損時及時發現,往往等故障發生 時,才能發現該問題,給變壓器的安全運行帶來了很 大的隱患及很高的維護費用,因此,膠囊的破損監測 對變壓器的安全運行至關重要。本文中筆者主要探 討磁助式電接點壓力表對膠囊進行破損監測的可行 性。

2.工作原理

在儲油柜端部安裝一個磁助式電接點壓力表, 位置距離油室頂部0.2m當膠囊未破損時,儲油相 油室內充滿了絕緣油,此時,壓力表顯示一個恒定的 油壓,如圖1所示。

當膠囊破損時,空氣通過膠囊進入到儲油柜油 室,油室與膠囊內部(大氣壓)氣壓逐漸平衡,油室內 的絕緣油流動到膠囊下方;由于絕緣油油位的下降, 從而使壓力表處的油壓降低。此時,壓力表內的布爾 登彈簧旋轉,進而觸發開關觸點,由此發出報警信 號,如圖2所示。

3.可行性分析

對于不同容量的變壓器,儲油柜的直徑一般介于0.8m到1.6m之間。根據浮球式油位計(YZF型) 的結構特點可知,儲油柜的高油位報警位置約在儲 油柜直徑的90%左右;實際上,儲油柜的補償容積 往往給了一定的裕度,因此變壓器實際運行時,膠囊 下方的油位即油位計的浮球高度一般低于90%, 很少發生高油位報警現象。

當膠囊下方的油位達到最高(即油位計的浮球 接近高油位報警位置時,此時因膠囊破損而造成的 儲油柜油室內絕緣油油位下降的高度差最小,約為 儲油柜直徑的 10%

進而得到,儲油柜直徑越大,油位的下降高度也 越大,壓力表的數值變化也越大;儲油柜直徑越小, 油位的下降高度也越小,壓力表的數值變化也越小。 因此,以直徑最小的儲油柜進行分析具有代表性。

根據帕斯卡定律,液體內部的油壓計算公式為: P=p-g-H ⑴

式中p——液體的密度,kg/m3

g 重力加速度,9.8N/kg

H——距離油室頂端的高度,m 當膠囊完好時,由式1)得出壓力表的數值為: 6=900x9.8x0.2=1 764Pa 當膠囊破損時,同樣由式1)得出壓力表的數值為:

P2=900x9.8x(0.2-0.8x10%)=1 058Pa 因此,膠囊破損時,壓力表處的油壓范圍是 時絕緣油油面位于壓力表以下):0Pa~1 058Pa。

通過上述數據,選定一個量程為3000Pa的壓力表,并將壓力表設置為當油壓小于1 500Pa(當膠 囊有輕微破損或密封不良時可提前發現并進行診 斷,故設置為1 500Pa)時,觸發其內部的開關觸點, 由此發出報警信號。因此,根據上述論證,證明此方 法切實可行。

4.與傳統的膠囊破損監測方法進行對比

目前,我公司運用的膠囊破損監測方法有:氣體 繼電器法、專用繼電器法及MBR傳感器和保護繼 電器組合法,并已經運用在了出口項目上。下面,從 成本和維護檢修方面進行對比分析來判斷各種膠囊 破損監測方法的優缺點,對比結果如表1所示。

5.結論與建議

通過表1對比可知,磁助式電接點壓力表法具 有成本低廉,檢修方便等優點,可完全代替傳統的監 測方法。

目前,膠囊破損監測裝置在國外項目上已經廣 泛應用,而在國內項目上卻少有使用。近年來,因膠 囊破裂使絕緣油氧化而導致變壓器運行出現故障的 情況時有發生,給社會帶來了極大的經濟損失。因 此,膠囊式儲油柜使用膠囊破損監測裝置是必要的。 鑒于磁助式電接點壓力表法具有成本低廉、維護檢 修方便的優勢,因此可廣泛運用于膠囊式儲油柜中。

 

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