EA 030334B1 20180731 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2018\PDF/030334 Полный текст описания [**] EA201290253 20101028 Регистрационный номер и дата заявки CN200910205596.8 20091030 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок CN2010/001713 Номер международной заявки (PCT) WO2011/050577 20110505 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21807 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000030\334BS000#(1906:1200) Основной чертеж [**] СИСТЕМА И СПОСОБ ГАЗОФАЗНОЙ СУШКИ КЕРОСИНОМ ТРАНСФОРМАТОРОВ, СОБРАННЫХ НА МЕСТЕ МОНТАЖА Название документа [8] H01F 41/00, [8] B01D 1/00 Индексы МПК [CN] Лю Хэ, [CN] Чун Яньминь, [CN] Лэн Чэнь, [CN] Лю Сяодань, [CN] Ван Ицзюнь Сведения об авторах [CN] ТБЕА ХЭНЪЯН ТРАНСФОРМЕРЗ КО., ЛТД. Сведения о патентообладателях [CN] ТБЕА ХЭНЪЯН ТРАНСФОРМЕРЗ КО., ЛТД. Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000030334b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Система для газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, содержащая оборудование для газофазной сушки, отличающаяся тем, что оборудование для газофазной сушки выполнено в виде одной модульной сборки для газофазной сушки или множества модульных сборок для газофазной сушки, причем каждая модульная сборка для газофазной сушки включает в себя модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина, содержащий пневматический клапан, и модуль (18) охлаждения для охлаждения высокотемпературного масляного насоса в модуле (16) нагревания паров керосина и конденсатора (29) в модуле (17) вакуумной конденсации, бак (27) для хранения масла и бак (26) для отработанного масла, указанные модули и баки соединены соединительными трубопроводами, при этом соединительные трубопроводы выполнены с возможностью их присоединения к масляному баку (11) трансформатора, который выполнен с возможностью представлять собой технологический контейнер для трансформатора при осуществлении процесса газофазной сушки, при этом оборудование для газофазной сушки содержит стальную станину, верхняя поверхность которой является наклонной поверхностью для установки трансформатора вдоль направления длины трансформатора так, чтобы масляный бак трансформатора был расположен с наклоном, а канал для выпуска масла находился в нижнем положении, обеспечивая равномерную циркуляцию керосина.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что масляный бак (11) трансформатора дополнительно снабжен газопропускным каналом, маслопропускным каналом и впускным отверстием (22) температурного сигнала для соединения с оборудованием для газофазной сушки.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что газопропускной канал содержит впускной канал (14) для паров керосина и вакуумное отверстие (12), причем впускной канал (14) для паров керосина размещен на середине нижней части боковой поверхности масляного бака трансформатора, а вакуумное отверстие (12) размещено сверху масляного бака (11) трансформатора.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что во впускном канале (14) для паров керосина размещен направляющий патрубок и на направляющем патрубке имеется опорная перегородка для отклонения в сторону паров керосина, поступающих в направляющий патрубок, чтобы исключить перегрев у впускного канала (14) для паров керосина.

5. Система по п.3, отличающаяся тем, что впускной канал (13) для сухого воздуха установлен на вакуумном трубопроводе, соединенном с вакуумным отверстием (12), причем с впускным каналом (13) для сухого воздуха соединен генератор сухого воздуха.

6. Система по п.2, отличающаяся тем, что маслопропускной канал содержит первый выпускной керосиновый канал (15) и второй выпускной керосиновый канал (20), причем первый выпускной керосиновый канал (15) размещен на боковой стенке на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора и служит в качестве основного выпускного масляного канала на масляном баке трансформатора во время процесса газофазной сушки, а второй выпускной керосиновый канал (20) размещен у дна масляного бака трансформатора для выпуска всего масла из масляного бака трансформатора.

7. Система по п.2, отличающаяся тем, что температурное сигнальное впускное отверстие (22) размещено посередине нижней части масляного бака (11) трансформатора и через температурное сигнальное впускное отверстие (22) в масляном баке трансформатора могут быть размещены несколько температурных датчиков, причем указанные температурные датчики вставлены соответственно в различные части корпуса трансформатора, при этом оборудование для газофазной сушки содержит управляющее устройство для автоматического регулирования системы, причем управляющее устройство через выходные линии соединено с соответствующими температурными датчиками, которые передают сигнал о детектированной температуре в управляющее устройство.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль (18) охлаждения соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации и модулем (16) нагревания паров керосина, модуль (16) нагревания паров керосина соединен соответственно с модулем (19) возврата керосина и модулем (17) вакуумной конденсации, масляный бак (11) трансформатора соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации, модулем (16) нагревания паров керосина и модулем (19) возврата керосина.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина и модуль (18) охлаждения в совокупности размещены в контейнерной компоновке.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации и модуль (16) нагревания паров керосина соединены с баком (27) для хранения масла, а бак (26) для отработанного масла соединен с модулем (16) нагревания паров керосина.

11. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации содержит сборку (30) вакуумного блока, конденсатор (29) и сборный бак (28), причем впускной канал конденсатора (29) соединен с вакуумным отверстием (12) на масляном баке (11) трансформатора, выпускной канал которого соединен соответственно со сборкой (30) вакуумного блока и сборным баком (28); модуль (16) нагревания паров керосина содержит испаритель (24) и нагреватель (25) масляного теплоносителя, причем нагреватель (25) масляного теплоносителя используется для нагревания испарителя (24), впускной канал испарителя (24) соединен с модулем (19) возврата керосина, а его выпускной канал соединен с впускным каналом (14) для паров керосина на масляном баке трансформатора; модуль (19) возврата керосина содержит фильтр (34) грубой очистки, причем впускной патрубок фильтра грубой очистки соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) и вторым выпускным керосиновым каналом (20) трансформатора соответственно, а выпускной патрубок соединен с испарителем (24); модуль (18) охлаждения содержит водяной бак (31) и блок (32) водяного охлаждения, при этом компоненты различных модулей соединены между собой соединительными трубопроводами.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что испаритель (24) представляет собой наружный единый испаритель для испарения и дистилляции керосина.

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные трубопроводы представляют собой трубопроводы с изменяемой длиной, используемые для компенсирования длины соединений.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что соединительный трубопровод для присоединения модуля охлаждения представляет собой пластиковый шланг со стальным проволочным армированием.

15. Система по п.11, отличающаяся тем, что фильтр (34) грубой очистки содержит полость (323), и в стенке полости (323) размещены впускной керосиновый патрубок (322) и выпускной керосиновый патрубок (319), причем в полости (323) имеется фильтрационная сетка (320), и на стенке полости (323) размещено отверстие (315) для наружного вакуумирования, которое предназначено для соединения с наружной вакуумной системой.

16. Система по п.15, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) размещен на боковой стенке полости (323), и второй впускной керосиновый патрубок (310) размещен на боковой стенке полости (323).

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) на масляном баке трансформатора, а второй впускной керосиновый патрубок (310) соединен со вторым выпускным керосиновым каналом (20) на масляном баке трансформатора.

18. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) проходит назад с образованием сборной камеры (314), пригодной для размещения жидкого керосина, причем отверстие (315) для наружного вакуумирования размещено на стенке полости, которая образована сборной камерой (314).

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что фильтрационная сетка (320) размещена в середине полости и напротив впускного керосинового патрубка (322), фильтрационная сетка (320) разделяет полость (323) на переднюю секцию и заднюю секцию, причем задняя секция составляет сборную камеру (314), тогда как в дне передней секции дополнительно размещено спускное отверстие (321), а фильтрационная сетка (320) имеет форму полуцилиндра с мешком.

20. Система по п.18, отличающаяся тем, что выпускной керосиновый патрубок (319) размещен у дна сборной камеры (314), насос (318) для перекачки керосина размещен у дна сборной камеры (314), так чтобы жидкий керосин после прохода через насос (318) для перекачки керосина вытекал из выпускного керосинового патрубка (319), регулятор (316) уровня жидкости для управления пуском и остановкой насоса (318) для перекачки керосина размещен на сборной камере (314).

21. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) покрыта теплосберегающим слоем (317).

22. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) имеет воздухоприемное отверстие (311) с воздухопропускным клапаном, причем передний конец воздухоприемного отверстия (311) имеет колено.

23. Система по п.15, отличающаяся тем, что сверху полости на стенке находится отверстие в положении, соответствующем фильтрационной сетке (320), причем отверстие закрыто открываемой крышкой (312), и в крышке (312) имеется смотровое окошко.

24. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит вспомогательное нагревательное устройство (21), размещенное на боковой стенке масляного бака трансформатора, представляющее собой ленточный электронагревательный элемент для нагревания, вспомогательное нагревательное устройство (21) размещено у дна масляного бака трансформатора и представляет собой инфракрасную нагревательную плиту.

25. Система по п.1, отличающаяся тем, что стальная станина (23), верхняя поверхность которой представляет собой наклонную поверхность, размещена у дна масляного бака трансформатора, и наклонная поверхность наклонена вдоль направления длины масляного бака трансформатора так, что размещенный на ней масляный бак трансформатора расположен с наклоном.

26. Система по любому из пп.1-23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит управляющее устройство для полностью автоматического управления всей системой в целом с помощью компьютера, причем управляющее устройство обеспечивает мониторинг всего процесса сушки без вмешательства ручного управления и мониторинг состояния различных элементов в системе или настройки эксплуатационных параметров.

27. Способ газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, в котором используют для газофазной сушки керосином оборудование по пп.1-26, содержащий этапы, на которых размещают высушиваемый трансформатор внутри масляного бака (11) трансформатора, используют соединительные трубопроводы и соединяют масляный бак (11) трансформатора с оборудованием для газофазной сушки снаружи масляного бака трансформатора, проводят способ газофазной сушки керосином для выполнения процесса сушки трансформатора в масляном баке трансформатора, содержащий подготовительную стадию, стадию нагревания, на которой керосин нагревается с переходом в пары керосина, которые поступают по трубопроводам в масляный бак (11) трансформатора, стадию снижения давления, стадию вакуумирования и стадию сброса вакуума, причем на стадии сброса вакуума разрежение в масляном баке трансформатора сбрасывают с использованием сухого воздуха, который производят генератором сухого воздуха.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что для обеспечения тщательного высушивания обрабатываемого трансформатора определяют конечное содержание воды в трансформаторе, для чего определяют: 1) общее время сушки трансформатора; 2) среднюю конечную температуру сушки трансформатора; 3) конечный уровень вакуума при сушке трансформатора; 4) конечное количество воды, выделенное при сушке трансформатора; и 5) измеряют содержание воды в высушенном трансформаторе с помощью тест-блока для испытания изоляции.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Система для газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, содержащая оборудование для газофазной сушки, отличающаяся тем, что оборудование для газофазной сушки выполнено в виде одной модульной сборки для газофазной сушки или множества модульных сборок для газофазной сушки, причем каждая модульная сборка для газофазной сушки включает в себя модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина, содержащий пневматический клапан, и модуль (18) охлаждения для охлаждения высокотемпературного масляного насоса в модуле (16) нагревания паров керосина и конденсатора (29) в модуле (17) вакуумной конденсации, бак (27) для хранения масла и бак (26) для отработанного масла, указанные модули и баки соединены соединительными трубопроводами, при этом соединительные трубопроводы выполнены с возможностью их присоединения к масляному баку (11) трансформатора, который выполнен с возможностью представлять собой технологический контейнер для трансформатора при осуществлении процесса газофазной сушки, при этом оборудование для газофазной сушки содержит стальную станину, верхняя поверхность которой является наклонной поверхностью для установки трансформатора вдоль направления длины трансформатора так, чтобы масляный бак трансформатора был расположен с наклоном, а канал для выпуска масла находился в нижнем положении, обеспечивая равномерную циркуляцию керосина.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что масляный бак (11) трансформатора дополнительно снабжен газопропускным каналом, маслопропускным каналом и впускным отверстием (22) температурного сигнала для соединения с оборудованием для газофазной сушки.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что газопропускной канал содержит впускной канал (14) для паров керосина и вакуумное отверстие (12), причем впускной канал (14) для паров керосина размещен на середине нижней части боковой поверхности масляного бака трансформатора, а вакуумное отверстие (12) размещено сверху масляного бака (11) трансформатора.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что во впускном канале (14) для паров керосина размещен направляющий патрубок и на направляющем патрубке имеется опорная перегородка для отклонения в сторону паров керосина, поступающих в направляющий патрубок, чтобы исключить перегрев у впускного канала (14) для паров керосина.

5. Система по п.3, отличающаяся тем, что впускной канал (13) для сухого воздуха установлен на вакуумном трубопроводе, соединенном с вакуумным отверстием (12), причем с впускным каналом (13) для сухого воздуха соединен генератор сухого воздуха.

6. Система по п.2, отличающаяся тем, что маслопропускной канал содержит первый выпускной керосиновый канал (15) и второй выпускной керосиновый канал (20), причем первый выпускной керосиновый канал (15) размещен на боковой стенке на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора и служит в качестве основного выпускного масляного канала на масляном баке трансформатора во время процесса газофазной сушки, а второй выпускной керосиновый канал (20) размещен у дна масляного бака трансформатора для выпуска всего масла из масляного бака трансформатора.

7. Система по п.2, отличающаяся тем, что температурное сигнальное впускное отверстие (22) размещено посередине нижней части масляного бака (11) трансформатора и через температурное сигнальное впускное отверстие (22) в масляном баке трансформатора могут быть размещены несколько температурных датчиков, причем указанные температурные датчики вставлены соответственно в различные части корпуса трансформатора, при этом оборудование для газофазной сушки содержит управляющее устройство для автоматического регулирования системы, причем управляющее устройство через выходные линии соединено с соответствующими температурными датчиками, которые передают сигнал о детектированной температуре в управляющее устройство.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль (18) охлаждения соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации и модулем (16) нагревания паров керосина, модуль (16) нагревания паров керосина соединен соответственно с модулем (19) возврата керосина и модулем (17) вакуумной конденсации, масляный бак (11) трансформатора соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации, модулем (16) нагревания паров керосина и модулем (19) возврата керосина.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина и модуль (18) охлаждения в совокупности размещены в контейнерной компоновке.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации и модуль (16) нагревания паров керосина соединены с баком (27) для хранения масла, а бак (26) для отработанного масла соединен с модулем (16) нагревания паров керосина.

11. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации содержит сборку (30) вакуумного блока, конденсатор (29) и сборный бак (28), причем впускной канал конденсатора (29) соединен с вакуумным отверстием (12) на масляном баке (11) трансформатора, выпускной канал которого соединен соответственно со сборкой (30) вакуумного блока и сборным баком (28); модуль (16) нагревания паров керосина содержит испаритель (24) и нагреватель (25) масляного теплоносителя, причем нагреватель (25) масляного теплоносителя используется для нагревания испарителя (24), впускной канал испарителя (24) соединен с модулем (19) возврата керосина, а его выпускной канал соединен с впускным каналом (14) для паров керосина на масляном баке трансформатора; модуль (19) возврата керосина содержит фильтр (34) грубой очистки, причем впускной патрубок фильтра грубой очистки соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) и вторым выпускным керосиновым каналом (20) трансформатора соответственно, а выпускной патрубок соединен с испарителем (24); модуль (18) охлаждения содержит водяной бак (31) и блок (32) водяного охлаждения, при этом компоненты различных модулей соединены между собой соединительными трубопроводами.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что испаритель (24) представляет собой наружный единый испаритель для испарения и дистилляции керосина.

13. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные трубопроводы представляют собой трубопроводы с изменяемой длиной, используемые для компенсирования длины соединений.

14. Система по п.13, отличающаяся тем, что соединительный трубопровод для присоединения модуля охлаждения представляет собой пластиковый шланг со стальным проволочным армированием.

15. Система по п.11, отличающаяся тем, что фильтр (34) грубой очистки содержит полость (323), и в стенке полости (323) размещены впускной керосиновый патрубок (322) и выпускной керосиновый патрубок (319), причем в полости (323) имеется фильтрационная сетка (320), и на стенке полости (323) размещено отверстие (315) для наружного вакуумирования, которое предназначено для соединения с наружной вакуумной системой.

16. Система по п.15, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) размещен на боковой стенке полости (323), и второй впускной керосиновый патрубок (310) размещен на боковой стенке полости (323).

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) на масляном баке трансформатора, а второй впускной керосиновый патрубок (310) соединен со вторым выпускным керосиновым каналом (20) на масляном баке трансформатора.

18. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) проходит назад с образованием сборной камеры (314), пригодной для размещения жидкого керосина, причем отверстие (315) для наружного вакуумирования размещено на стенке полости, которая образована сборной камерой (314).

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что фильтрационная сетка (320) размещена в середине полости и напротив впускного керосинового патрубка (322), фильтрационная сетка (320) разделяет полость (323) на переднюю секцию и заднюю секцию, причем задняя секция составляет сборную камеру (314), тогда как в дне передней секции дополнительно размещено спускное отверстие (321), а фильтрационная сетка (320) имеет форму полуцилиндра с мешком.

20. Система по п.18, отличающаяся тем, что выпускной керосиновый патрубок (319) размещен у дна сборной камеры (314), насос (318) для перекачки керосина размещен у дна сборной камеры (314), так чтобы жидкий керосин после прохода через насос (318) для перекачки керосина вытекал из выпускного керосинового патрубка (319), регулятор (316) уровня жидкости для управления пуском и остановкой насоса (318) для перекачки керосина размещен на сборной камере (314).

21. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) покрыта теплосберегающим слоем (317).

22. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) имеет воздухоприемное отверстие (311) с воздухопропускным клапаном, причем передний конец воздухоприемного отверстия (311) имеет колено.

23. Система по п.15, отличающаяся тем, что сверху полости на стенке находится отверстие в положении, соответствующем фильтрационной сетке (320), причем отверстие закрыто открываемой крышкой (312), и в крышке (312) имеется смотровое окошко.

24. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит вспомогательное нагревательное устройство (21), размещенное на боковой стенке масляного бака трансформатора, представляющее собой ленточный электронагревательный элемент для нагревания, вспомогательное нагревательное устройство (21) размещено у дна масляного бака трансформатора и представляет собой инфракрасную нагревательную плиту.

25. Система по п.1, отличающаяся тем, что стальная станина (23), верхняя поверхность которой представляет собой наклонную поверхность, размещена у дна масляного бака трансформатора, и наклонная поверхность наклонена вдоль направления длины масляного бака трансформатора так, что размещенный на ней масляный бак трансформатора расположен с наклоном.

26. Система по любому из пп.1-23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит управляющее устройство для полностью автоматического управления всей системой в целом с помощью компьютера, причем управляющее устройство обеспечивает мониторинг всего процесса сушки без вмешательства ручного управления и мониторинг состояния различных элементов в системе или настройки эксплуатационных параметров.

27. Способ газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, в котором используют для газофазной сушки керосином оборудование по пп.1-26, содержащий этапы, на которых размещают высушиваемый трансформатор внутри масляного бака (11) трансформатора, используют соединительные трубопроводы и соединяют масляный бак (11) трансформатора с оборудованием для газофазной сушки снаружи масляного бака трансформатора, проводят способ газофазной сушки керосином для выполнения процесса сушки трансформатора в масляном баке трансформатора, содержащий подготовительную стадию, стадию нагревания, на которой керосин нагревается с переходом в пары керосина, которые поступают по трубопроводам в масляный бак (11) трансформатора, стадию снижения давления, стадию вакуумирования и стадию сброса вакуума, причем на стадии сброса вакуума разрежение в масляном баке трансформатора сбрасывают с использованием сухого воздуха, который производят генератором сухого воздуха.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что для обеспечения тщательного высушивания обрабатываемого трансформатора определяют конечное содержание воды в трансформаторе, для чего определяют: 1) общее время сушки трансформатора; 2) среднюю конечную температуру сушки трансформатора; 3) конечный уровень вакуума при сушке трансформатора; 4) конечное количество воды, выделенное при сушке трансформатора; и 5) измеряют содержание воды в высушенном трансформаторе с помощью тест-блока для испытания изоляции.


Евразийское
патентное
ведомство
030334
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2018.07.31
(21) Номер заявки 201290253
(22) Дата подачи заявки
2010.10.28
(51) Int. Cl.
H01F 41/00 (2006.01) B01D 1/00 (2006.01)
(54)
СИСТЕМА И СПОСОБ ГАЗОФАЗНОЙ СУШКИ КЕРОСИНОМ ТРАНСФОРМАТОРОВ, СОБРАННЫХ НА МЕСТЕ МОНТАЖА
(31) (32) (33) (43) (86) (87)
200910205596.8; 201020527124.2 2009.10.30; 2010.09.10 CN
2012.12.28
PCT/CN2010/001713 WO 2011/050577 2011.05.05
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ТБЕА ХЭНЪЯН ТРАНСФОРМЕРЗ КО., ЛТД. (CN)
(72) Изобретатель:
Лю Хэ, Чун Яньминь, Лэн Чэнь, Лю Сяодань, Ван Ицзюнь (CN)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) CN-A-1440827
JP-A-2002280243 JP-A-2005183857
(57) Система и способ газофазной сушки керосином трансформаторов, собранных на месте монтажа. Трансформаторный бак (11) для содержания в нем трансформатора служит в качестве технологического контейнера для процесса газофазной сушки. Трансформаторный бак соединяют с наружным оборудованием для газофазной сушки соединительными трубопроводами. Оборудование для газофазной сушки собирают в модули. Система является более простой, это сокращает расходы на изготовление и монтаж технологической системы газофазной сушки трансформатора.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области производства и изготовления трансформаторов и, более конкретно, к системе и способу, которыми выполняют процесс газофазной сушки корпуса трансформатора способом газофазной сушки керосином на месте монтажа трансформатора.
Уровень техники
За последние годы масштабно развивается электроэнергетическая промышленность в Китае, в особенности гидроэнергетика (чистая энергия). Однако отрасли промышленности, которые нуждаются в развитии электроэнергетики в Китае, главным образом расположены в юго-западной, северо-западной и других отдаленных областях (свыше 80%), тем самым будучи очень неудобными для транспортирования крупногабаритных грузов. Кроме того, вследствие немалой величины трансформатора, в особенности крупного трансформатора весом в сотни тонн, невозможно транспортировать его на место сооружения целиком ввиду многих факторов, таких как ограниченная ширина дороги, высота туннеля, допустимая нагрузка моста и т.д. Поэтому трансформатор обычно разбирают для перевозки и вновь собирают на месте после доставки. Однако, поскольку перевозка разобранного трансформатора и сборка его на месте монтажа занимают длительное время, детали изоляции трансформатора могут подвергаться воздействию сырости. Поэтому то, каким образом провести процесс сушки трансформатора на месте монтажа, становится ключевым вопросом, который должен быть разрешен.
В настоящее время для высушивания трансформатора на месте монтажа обычно приняты следующие традиционные способы, например, вакуумная сушка горячим воздухом, распылительная вакуумная сушка, сушка тепловым действием тока (в том числе метод нагревания вихревыми токами в масляном баке, метод нагревания токами нулевой последовательности, метод нагревания током короткого замыкания) и так далее. Однако все вышеуказанные способы сушки имеют такие недостатки, как низкая температура нагревания, длительная продолжительность нагревания, неравномерное нагревание и неполное высушивание.
Для трансформатора большой емкости и высокого уровня напряжения наилучшим способом сушки является газофазная сушка, которая имеет такое преимущество, как высокая температура сушки, высокая скорость сушки, короткая продолжительность сушки, равномерное нагревание, полнота высушивания, и способна очищать самые разнообразные трансформаторы, поскольку в ней используют пары керосина в качестве теплоносителя, и весь процесс сушки целиком проводят при низком содержании кислорода.
Система газофазной сушки с использованием вышеуказанного способа газофазной сушки представляет собой довольно крупную и сложную систему. Вообще говоря, в дополнение к компоновке вакуумной камеры и огромной системе охлаждения, необходимо использовать достаточное количество воды и источник тепла, а также проводить масштабные строительные работы, например, фильтр грубой очистки должен быть сооружен под нагреваемым слоем кирпича для обеспечения перепада высот между сушильной камерой и фильтром грубой очистки. В настоящее время все изготовители трансформаторов изготавливают стационарную систему газофазной сушки, то есть строят ее на стационарном фундаменте для сушки трансформатора на предприятии по производству трансформаторов. В основном стационарная вакуумная камера в указанной стационарной системе газофазной сушки представляет собой основной технологический контейнер. В процессе сушки высушиваемые объекты помещают в вакуумную камеру, и затем процесс нагревания, вакуумирования и так далее проводят в вакуумной камере. Вокруг вакуумной камеры также размещают другие компоненты системы газофазной сушки, такие как испаритель. Для поддержания температуры в вакуумной камере наружную стенку вакуумной камеры оснащают паровым трубчатым нагревателем для нагревания и термоизоляционным материалом для сохранения тепла, а также наружной броней, и крышка (дверца) камеры имеет специальную гидравлическую систему для сохранения ее воздухонепроницаемости. В случае горизонтальной вакуумной камеры внутри имеется платформенная тележка для размещения корпуса трансформатора. Снаружи вакуумной камеры имеется тяговое устройство для введения трансформатора в камеру и выведения из нее.
Теперь обратимся к фиг. 1, которая иллюстрирует схему технологического процесса системы газофазной сушки с наружным испарителем (то есть стационарную систему газофазной сушки), известную в технике. Она представляет схему принципа действия известной системы газофазной сушки с наружным испарителем. Одиночная стрелка, как показано на чертеже, показывает направление паров керосина, двойная стрелка показывает путь возврата пара, тройная стрелка показывает путь возврата керосина; на схеме, 1 - вакуумное устройство, 2 - система водяного охлаждения, 3 - дверное устройство вакуумной камеры, 4 вакуумная камера, 5 - система сбора конденсата, 6 - устройство для приема сточных вод, 7 -испаритель, 8 - бак для отработанного масла, 9 - бак для хранения масла, 10 - система пароснабжения.
Технологическая схема стационарного процесса газофазной сушки включает следующие операции:
Операция 1: после подъема корпуса трансформатора на платформенную тележку платформенную тележку втягивают в вакуумную камеру с помощью тягового устройства.
Операция 2: вставляют температурный датчик в корпус трансформатора, затем закрывают дверцу вакуумной камеры и плотно прижимают дверцу вакуумной камеры с помощью прижимного устройства на дверце камеры.
Операция 3: начинают процесс газофазной сушки. Процесс газофазной сушки подразделяется на
пять этапов:
Подготовительный этап: сначала давление внутри вакуумной камеры 4 снижают с использованием вакуумного устройства 1, в то же время испаритель 7 начинает нагревать керосин паром, подводимым из системы 10 пароснабжения.
Этап нагревания: испаритель 7 продолжает нагревать керосин паром, подводимым из системы 10 пароснабжения, так что жидкий керосин превращается в пары керосина, и пары керосина направляют в вакуумную камеру 4 по трубопроводу, тем самым нагревая корпус трансформатора, помещенный внутрь вакуумной камеры, и корпус трансформатора постепенно нагревается, и по ходу времени нагревания влага в изоляционном материале на корпусе трансформатора испаряется, образуя в вакуумной камере сорт газовой смеси, состоящей из паров керосина, водяного пара и воздуха, просочившегося в вакуумную камеру. Газовую смесь направляют по возвратному трубопроводу в конденсатор 5. В конденсаторе 5 водяной пар и пары керосина конденсируются действием системы 2 водяного охлаждения, тогда как просочившийся воздух выводят в атмосферу с помощью вакуумного насоса (на фиг. 1 не показан). Вследствие разницы в удельных весах сконденсированные вода и керосин разделяются в конденсаторе, затем отделенный керосин откачивают масляным насосом (на фиг. 1 не показан) в испаритель 7 для рециркуляции, отделенную воду выводят в устройство 6 для приема сточных вод.
Этап снижения давления: когда большая часть влаги в изоляционном материале трансформатора была удалена, начинают останавливать нагревание керосина и подачу паров керосина, и газовую смесь выводят в вакуумную камеру 4 с помощью вакуумного устройства 1 так, что повторно испаряют остаточный керосин в изоляционном материале.
Высоковакуумный этап: наконец, вакуумную камеру 4 вакуумируют дополнительно с использованием вакуумного устройства 1 так, что остатки керосина и воды в глубине изоляционного материала дополнительно испаряются вплоть до завершения сушки.
Этап сброса вакуума, то есть этап впуска воздуха: заполняют камеру воздухом для сброса вакуума внутри после того, как соблюдено условие завершения процесса сушки, и в конечном итоге извлекают продукт из камеры.
Из компоновки системы и технологического процесса при вышеуказанной стационарной газофазной сушке можно видеть, что изготовление указанной технологической системы газофазной сушки является очень дорогостоящим, при том что она является весьма неэкономичной. Кроме того, система во многих аспектах ограничена в отношении ее окружения, то есть нужно использовать стационарную вакуумную камеру (контейнер для размещения трансформатора), которая является очень дорогостоящей и требует достаточного количества воды и источника тепла, а также большого объема строительных работ, например, для вакуумной камеры требуется фундамент, фильтр грубой очистки должен быть сооружен в котловане ниже, чем вакуумная камера, и так далее. Процесс газофазной сушки трансформатора может быть выполнен только тогда, когда сделано вышеуказанное. Поэтому смонтировать оборудование для газофазной сушки такого типа на месте монтажа трансформатора невозможно.
Сущность изобретения
Для разрешения проблемы сложности конструкции, высокой стоимости и инфраструктурных ограничений известной стационарной системы газофазной сушки, согласно настоящему изобретению предложены система и способ, с помощью которых можно собрать трансформатор на месте монтажа трансформатора с проведением процесса газофазной сушки, который может обеспечить газофазную сушку трансформатора на месте монтажа трансформатора без каких-либо инфраструктурных ограничений, тем самым устраняя недостатки и изъяны уровня техники.
Для решения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении заменяют вакуумную камеру в стационарной системе газофазной сушки на масляный бак трансформатора, в котором размещается трансформатор, и делают оборудование для газофазной сушки в виде модуля, и затем собирают и соединяют соответствующие компоненты системы после того, как трансформатор был доставлен на место монтажа трансформатора, тем самым реализуя процесс газофазной сушки трансформатора на месте монтажа трансформатора.
Техническое решение, принятое для решения технической задачи согласно настоящему изобретению, представляет собой систему, в которой применяют газофазную сушку керосином трансформатора, собранного на месте монтажа, содержащую технологический контейнер, который может содержать в себе трансформатор, и оборудование для газофазной сушки, размещенное снаружи технологического контейнера. В системе используют масляный бак трансформатора, который содержит в себе трансформатор, в качестве технологического контейнера для процесса газофазной сушки, и масляный бак трансформатора соединяют соединительными трубопроводами с наружным оборудованием для газофазной сушки.
Масляный бак трансформатора согласно настоящему изобретению дополнительно оснащают газопропускным каналом, маслопропускным каналом и температурным сигнальным впускным отверстием для соединения с наружным оборудованием для газофазной сушки.
При этом газопропускной канал включает впускной канал для паров керосина и вакуумное отверстие, причем впускной канал для паров керосина размещают в середине нижней части боковой поверх
ности масляного бака трансформатора, и вакуумное отверстие размещают сверху масляного бака трансформатора.
Во впускном канале для паров керосина предпочтительно размещают направляющий патрубок, и на направляющем патрубке устанавливают опорную перегородку для отведения в сторону паров керосина, протекающих в направляющий патрубок, чтобы тем самым предохранить изоляцию корпуса трансформатора от местного перегрева у впускного канала для паров керосина.
Кроме того, на вакуумном трубопроводе, соединенном с вакуумным отверстием, устанавливают впускной патрубок для сухого воздуха, причем впускной патрубок для сухого воздуха соединяют с генератором сухого воздуха.
Маслопропускной канал согласно настоящему изобретению включает первый выпускной керосиновый канал и второй выпускной керосиновый канал, причем первый выпускной керосиновый канал, который размещают в боковой стенке на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора, служит в качестве основного масляного выпускного канала на масляном баке трансформатора во время процесса газофазной сушки, тогда как второй выпускной керосиновый канал размещают у дна масляного бака трансформатора для слива всего масла из масляного бака трансформатора. Снаружи первый выпускной керосиновый канал и второй выпускной керосиновый канал соединяют с модулем возврата керосина.
Температурное сигнальное впускное отверстие предпочтительно размещено в середине нижней части масляного бака трансформатора. Через температурное сигнальное впускное отверстие в масляном баке трансформатора могут быть смонтированы несколько температурных датчиков. Несколько температурных датчиков вставляют соответственно в различные части корпуса трансформатора. Оборудование для газофазной сушки включает устройство управления для автоматического регулирования системы. Устройство управления соединяют с соответствующими температурными датчиками выходными линиями, которые передают сигнал о детектированной температуре на устройство управления.
Оборудование для газофазной сушки согласно настоящему изобретению собирают в виде модуля. Указанное оборудование для газофазной сушки может быть выполнено в виде сборочного модуля оборудования для газофазной сушки.
Кроме того, оборудование для газофазной сушки согласно настоящему изобретению выполнено в виде множества модулей, включающих модуль вакуумной конденсации, модуль нагревания паров керосина, модуль возврата керосина и модуль охлаждения, причем модуль охлаждения соединен соответственно с модулем вакуумной конденсации и модулем нагревания паров керосина, модуль нагревания паров керосина соединен соответственно с модулем возврата керосина и модулем вакуумной конденсации, масляный бак трансформатора соединен соответственно с модулем вакуумной конденсации, модулем нагревания паров керосина и модулем возврата керосина.
Предпочтительно оборудование для газофазной сушки дополнительно включает бак для хранения масла и бак для отработанного масла, которые также сделаны в виде модулей. Бак для хранения масла соединен соответственно с модулем вакуумной конденсации и модулем нагревания паров керосина, тогда как бак для отработанного масла соединен с модулем нагревания паров керосина.
Вышеуказанные модули размещают в свободном порядке согласно топографическим особенностям местности на производственной площадке путем сочетания модулей и между ними прокладывают соединительные трубопроводы. С использованием модулей согласно настоящему изобретению можно упростить составление технологической системы газофазной сушки и облегчить быструю сборку соответственных частей системы, тем самым решая задачу, состоящую в проведении процесса газофазной сушки на месте монтажа трансформатора.
Предпочтительно, чтобы модуль вакуумной конденсации, модуль нагревания паров керосина, модуль возврата керосина и модуль охлаждения были все выполнены в конструкции контейнера. Поскольку средства наружной упаковки модулей согласно настоящему изобретению приспособлены к конструкции контейнера, монтаж системы становится легким и простым.
Кроме того, модуль вакуумной конденсации включает, главным образом, сборку вакуумного блока, конденсатор и сборный бак, причем впускной канал конденсатора соединен с вакуумным отверстием на масляном баке трансформатора, и его выпускной канал соответственно подсоединен к сборке вакуумного блока и сборному баку.
Модуль нагревания паров керосина, главным образом, включает испаритель и нагреватель масляного теплоносителя, причем нагреватель масляного теплоносителя используют для нагревания испарителя, впускной канал испарителя соединяют с модулем возврата керосина и его выпускной канал соединяют с впускным каналом для паров керосина на масляном баке трансформатора.
Модуль возврата керосина, главным образом, включает фильтр грубой очистки, причем впускной патрубок фильтра грубой очистки соединен с первым выпускным керосиновым каналом и вторым выпускным керосиновым каналом на трансформаторе соответственно, и его выпускной патрубок соединен с испарителем.
Модуль охлаждения главным образом включает водяной бак и блок водяного охлаждения, и части соответствующих модулей соединены между собой соединительными трубопроводами.
Применением модуля ординарного охлаждения (то есть он состоит из большого и малого блоков водяного охлаждения, а также водяного бака) согласно настоящему изобретению можно подводить охлаждающую воду к устройствам в модуле вакуумной конденсации и модуле нагревания паров керосина соответственно, тем самым разрешая проблему дефицита воды на месте монтажа трансформатора и отказываясь от довольно громоздкой системы водяного охлаждения в стационарной системе газофазной сушки (поскольку предприятие по производству трансформаторов обычно не имеет проблем с источниками воды для применения традиционной стационарной системы газофазной сушки, обычно необходимо сооружение водяного бассейна емкостью 100-300 м3 снаружи производственного цеха с рытьем котлована значительной глубины и монтажом градирни над водяным бассейном для естественного охлаждения воды). Согласно настоящему изобретению, вода почти не теряется во время процесса сушки, поскольку в настоящем изобретении применяют модуль охлаждения, что ведет к простой конструкции и занимает малую площадь, тем самым со значительной экономией водных ресурсов. Однако использование традиционной стационарной системы газофазной сушки должно расходовать огромное количество воды для снижения температуры воды вследствие высокой наружной температуры в летний период, тем самым приводя к трате водных ресурсов.
Используемый в настоящем изобретении испаритель предпочтительно представляет собой наружный единый испаритель для испарения и дистилляции керосина, и в нагревателе масляного теплоносителя применяют электрическую энергию для нагревания масляного теплоносителя, в результате чего масляный теплоноситель нагревает керосин, тем самым преобразуя жидкий керосин в пары керосина. Благодаря нагреванию керосина с помощью масляного теплоносителя система согласно настоящему изобретению не ограничена инфраструктурой на месте монтажа, то есть система согласно настоящему изобретению может реализовать процесс газофазной сушки без необходимости в подключении к источнику тепла, столь же обильному, как для традиционного стационарного процесса газофазной сушки.
Кроме того, соединительные трубопроводы системы согласно настоящему изобретению представляют собой раздвижные трубопроводы для регулирования соединений так, чтобы длина соединения могла быть увеличена согласно топологическим особенностям местности на месте монтажа.
Для соединительных трубопроводов предпочтительно, что, за исключением трубопровода для подсоединения модуля охлаждения, который представляет собой пластиковый шланг со стальным проволочным армированием, все другие соединительные трубопроводы являются раздвижными шлангами из нержавеющей стали.
Фильтр грубой очистки включает полость, на которой предусмотрены впускной керосиновый патрубок и выпускной керосиновый патрубок, причем в полости имеется фильтрационная сетка, и в полости, кроме того, имеется отверстие для наружного вакуумирования, которое может быть соединено с наружной вакуумной системой.
Во время процесса сушки трансформатора наружную вакуумную систему подсоединяют через отверстие для наружного вакуумирования. Через отверстие для наружного вакуумирования наружная вакуумная система может проводить регулирование для поддержания определенной разности давлений между масляным баком трансформатора и полостью фильтра грубой очистки, тем самым достигая цели ускорения циркуляции керосина во всем оборудовании для газофазной сушки в целом, чтобы жидкий керосин мог быстро циркулировать, даже если нет перепада высот между сушильной камерой и фильтром грубой очистки, и тем самым нет необходимости в рытье котлована в земле для размещения фильтра грубой очистки.
Впускной керосиновый патрубок предпочтительно находится в боковой стенке полости, будучи напротив фильтрационной сетки, тем самым сокращая высоту между впускным керосиновым патрубком и фильтрационной сеткой, в результате чего дополнительно уменьшают перепад высот между масляным баком трансформатора и фильтром грубой очистки и достигают быстрой циркуляции жидкого керосина. Поэтому на месте монтажа трансформатора, даже если не вырыт котлован, по-прежнему может быть обеспечена циркуляция жидкого керосина в оборудовании для газофазной сушки.
Кроме того, на боковой стенке полости размещают второй впускной керосиновый патрубок. Указанный второй впускной керосиновый патрубок может быть соединен с первым выпускным керосиновым каналом на масляном баке трансформатора. Второй впускной керосиновый патрубок может быть соединен со вторым выпускным керосиновым каналом на масляном баке трансформатора. Причем первый выпускной керосиновый канал имеет увеличенный диаметр и тем самым может обеспечивать циркуляцию керосина, но керосин у дна масляного бака трансформатора не может быть полностью выведен вследствие расположения канала на определенной высоте относительно дна масляного бака трансформатора; второй выпускной керосиновый канал имеет меньший диаметр и тем самым не может участвовать в циркуляции керосина, но может выводить керосин с самого дна масляного бака трансформатора. Назначение такой конструкции состоит в обеспечении того, что проблема циркуляции керосина во время процесса сушки и проблема извлечения всего керосина в масляном баке трансформатора после завершения процесса сушки могут быть разрешены без изменения конструкции масляного бака трансформатора.
Полость предпочтительно проходит назад для формирования сборной камеры, способной размещать сконденсированную керосиновую текучую среду. Внешнее вакуумирующее отверстие выполнено в
сборной камере. У дна сборной камеры размещают выпускной керосиновый патрубок. Дно сборной камеры дополнительно оснащено насосом для перекачки керосина. Сконденсированная керосиновая текучая среда после прохода через насос для перекачки керосина вытекает из выпускного керосинового патрубка. В сборной камере может быть размещен регулятор уровня жидкости для управления пуском или остановкой насоса для перекачки керосина.
В настоящем изобретении корпус трансформатора высушивают на месте монтажа трансформатора с использованием в качестве сушильного контейнера масляного бака трансформатора вместо вакуумной камеры. Однако рабочее пространство в масляном баке трансформатора ограничено, что будет непосредственно влиять на циркуляцию жидкого керосина. Созданием сборной камеры позади полости можно собирать и хранить сконденсированный жидкий керосин. Когда количество сконденсированного керосина достигает определенного уровня, регулятор уровня жидкости посылает сигнал на насос для перекачки керосина, насос для перекачки керосина отправляет жидкий керосин в другие элементы оборудования для газофазной сушки для рециркуляции керосина, что тем самым разрешает проблему частого пуска насоса для перекачки керосина в известном устройстве, увеличивает срок службы насоса для перекачки керосина, сберегает энергию и обеспечивает рециркуляцию керосина во время процесса нагревания.
Фильтрационную сетку предпочтительно размещают в середине полости и напротив впускного керосинового патрубка. Фильтрационная сетка разделяет полость на переднюю секцию и заднюю секцию. Задняя секция представляет собой сборную камеру, тогда как дно передней секции дополнительно оснащают спускным каналом для стока, пригодным для удаления осадка загрязняющих примесей в полости, чтобы облегчить очистку.
Фильтрационная сетка предпочтительно имеет форму полуцилиндра с мешком. Такая конструкция может сделать более равномерным течение жидкого керосина, поступающего из боковой стенки полости в фильтрационную сетку.
Полость предпочтительно покрывают теплосберегающим слоем, который может сохранять теплоту жидкого керосина, удерживаемого в полости, чтобы перед тем, как сохраняемый жидкий керосин поступит в масляный бак трансформатора для повторной рециркуляции, можно было снизить потерю тепла во время нагревания керосина для экономии энергии.
Кроме того, полость дополнительно имеет воздухоприемное отверстие с воздухопропускным клапаном (то есть отверстие для сброса вакуума). Воздухопропускной клапан используют для открывания или закрывания воздухоприемного отверстия. Передний конец воздухоприемного отверстия имеет колено. Для очистки фильтрационной сетки открывают воздухопропускной клапан, сбрасывают разрежение внутри полости через воздухоприемное отверстие. Передний конец воздухоприемного отверстия, будучи выполненным в виде колена, может играть роль предохранителя, предотвращая фонтанирование горячего жидкого керосина наружу из воздухоприемного отверстия и травмирование рабочего персонала на производственной площадке вследствие неправильного функционирования или отказа оборудования, когда сбрасывают вакуум для очистки фильтрационной сетки.
Более того, сверху полости в положении, соответствующем фильтрационной сетке, проделывают отверстие. Отверстие закрывают крышкой, которая может быть открыта. В крышке имеется смотровое окошко, через которое оператор может в любой момент увидеть осадки на фильтрационной сетке.
По сравнению с фильтром грубой очистки согласно прототипу, вышеуказанный фильтр грубой очистки имеет следующие преимущества: 1) не требует проведения строительных работ, то есть рытья котлована в грунте, тем самым значительно сокращая стоимость изготовления трансформатора; 2) благодаря сборной камере не нужно часто запускать насос для перекачки керосина, тем самым защищая фильтр грубой очистки; 3) благодаря колену на переднем конце воздухоприемного отверстия операция по замене фильтрационной сетки становится более безопасной; 4) теплосберегающий слой снаружи полости может снизить потери энергии во время процесса сушки, и в конечном итоге стоимость изготовления трансформатора.
Кроме того, масляный бак трансформатора оснащают теплосберегающим устройством для сохранения тепла в масляном баке трансформатора. Теплосберегающее устройство масляного бака трансформатора согласно настоящему изобретению предпочтительно размещают на теплосберегающем слое снаружи трансформатора, и у дна и на боковой стенке масляного бака трансформатора размещают вспомогательное нагревательное устройство.
При этом вспомогательное нагревательное устройство, размещенное на боковой стенке масляного бака трансформатора, представляет собой ленточный электронагревательный элемент для нагревания, вспомогательное нагревательное устройство, размещенное у дна масляного бака трансформатора, представляет собой инфракрасную нагревательную плиту.
Кроме того, под дном масляного бака трансформатора находится станина, верхняя поверхность которой представляет собой наклонную поверхность, причем наклонная поверхность наклонена вдоль направления длины масляного бака трансформатора так, что размещенный на ней масляный бак трансформатора расположен с наклоном. Благодаря покатой станине масляный бак трансформатора на ней расположен наклонно, тем самым облегчая равномерное вытекание масла в масляном баке трансформатора из бака.
Система дополнительно включает управляющий блок для полностью автоматического регулирования всей системы в целом с помощью компьютера. Управляющий блок может отслеживать весь процесс сушки без вмешательства ручного управления, и проводит мониторинг состояния различных элементов в системе или настройки эксплуатационных параметров.
Что касается идеи настоящего изобретения, дополнительно предложен способ газофазной сушки керосином трансформатора, собранного на месте монтажа. Способ включает стадии, на которых: помещают высушиваемый трансформатор внутрь масляного бака трансформатора, используют соединительные трубопроводы для соединения масляного бака трансформатора с оборудованием для газофазной сушки снаружи масляного бака трансформатора, и проводят процесс газофазной сушки керосином путем сушки трансформатора в масляном баке трансформатора. Поэтому вакуумную камеру для стационарной газофазной сушки заменяют масляным баком трансформатора с использованием способа согласно настоящему изобретению, тем самым снижая стоимость устройства и достигая цели, которая состоит в реализации процесса газофазной сушки трансформатора на месте монтажа трансформатора.
В настоящем изобретении процесс газофазной сушки керосином включает подготовительную стадию, стадию нагревания, стадию снижения давления, стадию вакуумирования и стадию сброса вакуума, причем в стадии сброса вакуума разрежение в масляном баке трансформатора сбрасывают с использованием сухого воздуха, который производят генератором сухого воздуха, тем самым гарантируя тщательное высушивание трансформатора и избегая повторного увлажнения.
Для обеспечения тщательного высушивания обрабатываемого трансформатора настоящее изобретение дополнительно включает способ исчерпывающего определения конечного содержания воды в трансформаторе, включающий следующие аспекты:
1) общую продолжительность сушки трансформатора;
2) среднюю конечную температуру сушки трансформатора;
3) конечный уровень вакуума при сушке трансформатора;
4) конечное количество воды, выделенное при сушке трансформатора и
5) измерение содержания воды в высушенном трансформаторе с помощью тест-блока для испытания изоляции.
Следует отметить, что как вышеприведенное обобщение, так и подробное разъяснение ниже в отношении настоящего изобретения являются иллюстративными, которые предназначены скорее для разъяснения заявленного изобретения, нежели для ограничения области настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Чертежи, включенные в настоящую заявку и составляющие ее часть, обеспечивают дополнительное понимание настоящего изобретения. Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения вместе с описанием использованы для иллюстрирования основополагающих характеристик настоящего изобретения, со ссылками на чертежи, на которых
фиг. 1 иллюстрирует схематическую диаграмму принципа действия стационарной технологической системы газофазной сушки керосином согласно прототипу;
фиг. 2 иллюстрирует схематическую диаграмму принципа действия системы согласно настоящему изобретению, которая обеспечивает процесс газофазной сушки трансформатора на месте монтажа;
фиг. 3 иллюстрирует блок-схему операций способа газофазной сушки трансформатора керосином согласно настоящему изобретению;
фиг. 4 иллюстрирует схематическую диаграмму конструкции фильтра грубой очистки согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Далее приведено дополнительное подробное описание настоящего изобретения со ссылками на чертежи.
Для разрешения проблемы того, как высушить трансформатор на месте монтажа трансформатора, и проблемы сложности конструкции стационарной системы газофазной сушки, ее высокой стоимости и ограниченности в окружающей среде настоящее изобретение представляет систему и способ газофазной сушки керосином трансформаторов, собранных на месте монтажа, который может выполнять газофазную сушку трансформатора на месте монтажа трансформатора без инфраструктурных ограничений.
Для достижения цели настоящего изобретения, в настоящем изобретении используют масляный бак трансформатора, заключающий в себе трансформатор, вместо вакуумной камеры стационарной системы газофазной сушки, и проводят газофазную сушку в модульной конструкции, для чего собирают и соединяют соответствующие компоненты системы после прибытия трансформатора и тем самым исполняют газофазную сушку трансформатора на месте монтажа трансформатора.
Для лучшей реализации концепции изобретения и признаков настоящего изобретения, ниже приведено подробное описание конкретного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 иллюстрирует схематическую диаграмму принципа действия системы согласно настоящему изобретению, которая исполняет процесс газофазной сушки трансформатора на месте монтажа. В диаграмме одиночная стрелка представляет направление паров керосина, двойная стрелка представляет путь возврата пара, и тройная стрелка представляет путь возврата керосина, тогда как множество пунктирных
прямоугольников представляют модули оборудования для газофазной сушки. На фиг. 2 представлены: 11 - масляный бак трансформатора, 12 - вакуумное отверстие, 13 - впускной канал для сухого воздуха, 14 впускной канал для паров керосина, 15 - первый выпускной керосиновый канал, 16 - модуль нагревания паров керосина, 17 -модуль вакуумной конденсации, 18 - модуль охлаждения, 19 модуль возврата керосина, 20 - второй выпускной керосиновый канал, 21 - вспомогательное нагревательное устройство, 22 температурное сигнальное впускное отверстие, 23 - станина, 24 -испаритель, 25 - нагреватель масляного теплоносителя, 26 - бак для отработанного масла, 27 - бак для хранения масла, 28 сборный бак, 29 - конденсатор, 30 - сборка вакуумного блока, 31 - водяной бак, 32 - блок водяного охлаждения, 33 - устройство для сбора сточных вод, 34 - фильтр грубой очистки, 35 управляющее устройство, 36 - пневматическое устройство.
Настоящее изобретение представляет систему (фиг. 2) для исполнения процесса газофазной сушки трансформатора на месте монтажа, включающую: масляный бак 11 трансформатора, который действует как технологический контейнер для процесса сушки, причем корпус высушиваемого трансформатора помещают внутрь масляного бака 11 трансформатора; оборудование для газофазной сушки, которое монтируют снаружи масляного бака 11 трансформатора; и соединительный трубопровод для соединения масляного бака 11 трансформатора с оборудованием для газофазной сушки. В системе согласно настоящему изобретению масляный бак трансформатора служит в качестве технологического контейнера для замены вакуумной камеры в традиционной стационарной технологической системе газофазной сушки. Поскольку в настоящем изобретении применяют масляный бак трансформатора вместо вакуумной камеры в прототипной стационарной технологической системе газофазной сушки, этим экономят затраты на монтаж (включая монтажные работы по инфраструктуре) и изготовление вакуумной камеры, в результате чего значительно снижают стоимость устройства и расходы на монтаж всей технологической системы сушки в целом. В реальном производстве применением масляного бака трансформатора в качестве технологического контейнера для сушки трансформатора упрощается конструкция всей технологической системы сушки в целом, с экономией около двух миллионов RMB капиталовложений в такое оборудование, как стационарная вакуумная камера.
Для обеспечения характеристик температуры и герметизации масляного бака 11 трансформатора на масляном баке 11 трансформатора размещают уплотнитель для его герметизации, и в то же время, с нанесением покрытия из теплосберегающего слоя снаружи, имеется вспомогательное нагревательное устройство 21, размещенное у дна и на боковой стенке масляного бака трансформатора. Когда сушка завершается, теплосберегающий слой и вспомогательное нагревательное устройство 21 снаружи масляного бака 11 трансформатора могут быть без труда демонтированы.
Вспомогательное нагревательное устройство 21 включает две части: одна представляет собой ленточный электронагревательный элемент для нагревания на боковой стенке масляного бака трансформатора, которым нагревают боковую стенку масляного бака 11 трансформатора; другая представляет собой инфракрасную нагревательную плиту у дна масляного бака трансформатора, которой нагревают дно масляного бака 11 трансформатора. Вспомогательное нагревательное устройство 21 начинает нагревать масляный бак 11 трансформатора во время стадии нагревания в процессе сушки и поддерживает тепло до завершения сушки.
Чтобы дополнительно гарантировать, что трансформатор в масляном баке трансформатора может быть тщательно высушен с помощью масляного бака трансформатора, масляный бак трансформатора предпочтительно может быть усилен и усовершенствован следующим образом: 1) повышают прочность самого масляного бака трансформатора как такового, чтобы он не испытывал остаточной деформации, будучи нагретым в состоянии полного вакуумирования; 2) повышают надежность всех уплотнений на масляном баке трансформатора, например, высокую устойчивость к керосину, высокую термостойкость; и 3) настраивают направляющее керосин устройство в масляном баке трансформатора так, чтобы пары керосина при поступлении в масляный бак трансформатора равномерно циркулировали. Все эти аспекты усовершенствования и настройки предназначены для цели высушивания трансформатора в масляном баке трансформатора с помощью масляного бака трансформатора в высокотемпературном состоянии.
Чтобы обеспечить равномерную циркуляцию керосина во всей системе в целом, имеется станина 23 с определенной высотой, которую подставляют под дно масляного бака трансформатора. Обычно станину изготавливают из металлических материалов с высокой прочностью на сжатие. В этом варианте исполнения станина представляет собой стальную станину. Верхняя поверхность стальной станины представляет собой покатую поверхность, и покатая поверхность наклонена вдоль направления длины трансформатора так, чтобы масляный бак трансформатора, помещенный на стальную станину, был расположен с наклоном. Благодаря такому расположению канал для выпуска масла на масляном баке трансформатора может быть в нижнем положении, тем самым обеспечивая, что керосин во всей системе в целом может циркулировать равномерно.
На масляном баке 11 трансформатора согласно настоящему изобретению размещают газопропускной канал и маслопропускной канал, соединенные с наружным оборудованием для газофазной сушки, как описано выше. Газопропускной канал включает впускной канал 14 для паров керосина и вакуумное отверстие 12, причем впускной канал 14 для паров керосина размещают в середине нижней части боко
вой поверхности стороны масляного бака трансформатора, тогда как вакуумное отверстие 12 находится сверху масляного бака трансформатора.
При этом во впускном канале 14 для паров керосина размещают направляющий патрубок (на фиг. 2 не показан), и через направляющий патрубок пары керосина могут достигать середины и дна масляного бака трансформатора. На направляющем патрубке предпочтительно устанавливают опорную перегородку (на фиг. 2 не показана) для отведения в сторону паров керосина, поступающих в направляющий патрубок, тем самым избегая явления местного перегрева изоляции корпуса трансформатора у впускного канала для паров керосина.
Впускной канал 13 для сухого воздуха размещают на вакуумном трубопроводе, соединенном с вакуумным отверстием, причем к впускному каналу 13 для сухого воздуха подсоединяют генератор сухого воздуха (на фиг. 2 не показан).
Генератор сухого воздуха предназначен для выработки сухого воздуха, когда достигается условие завершения сушки трансформатора, соответственно чему сбрасывают вакуум в масляном баке трансформатора. Размещение указанного генератора сухого воздуха разрешает проблему повторного увлажнения высушенного трансформатора, тем самым достигая тщательного высушивания трансформатора, тогда как в стационарном процессе газофазной сушки вакуум сбрасывают поступлением обычного воздуха с довольно высоким содержанием влаги.
Маслопропускной канал масляного бака трансформатора согласно настоящему изобретению включает первый выпускной керосиновый канал 15 и второй выпускной керосиновый канал 20, причем первый выпускной керосиновый канал 15, который размещают в боковой стенке на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора, служит как основной канал для выпуска масла из масляного бака трансформатора, тогда как второй выпускной керосиновый канал 20 размещают у дна масляного бака трансформатора для обеспечения полного слива всего масла из масляного бака трансформатора.
При нормальных обстоятельствах на первом выпускном керосиновом канале 15 и на втором выпускном керосиновом канале 20 масляного бака трансформатора устанавливают, соответственно, предохранительный масляный клапан и донный масляный клапан. Хотя диаметр второго выпускного керосинового канала 20 не очень велик, второй выпускной керосиновый канал 20 может быть использован для слива всего масла в масляном баке трансформатора. Диаметр первого выпускного керосинового канала
15 является довольно большим, но, поскольку этот выпускной канал находится на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора, масло в масляном баке 11 трансформатора не может вытечь полностью из этого выпускного канала. В этой системе первый выпускной керосиновый канал 15 действует как основной масляный выпускной канал масляного бака трансформатора.
В технологической системе газофазной сушки согласно настоящему изобретению оборудование для газофазной сушки, размещенное снаружи масляного бака 11 трансформатора, имеет модульную конструкцию, чтобы упростить транспортировку и приспособление к разнообразным топографическим особенностям на месте монтажа трансформатора. В соответствии с техническим решением согласно настоящему изобретению оборудование для газофазной сушки может быть сделано в виде сборной модульной конструкции для упрощения компоновки всей технологической системы газофазной сушки в целом и облегчения сборки соответствующих частей системы, тем самым сокращая продолжительность цикла в процессе газофазной сушки трансформатора.
В настоящем изобретении наружное оборудование для газофазной сушки предпочтительно подразделяют на множество модулей, включающих модуль 17 вакуумной конденсации, модуль 16 нагревания паров керосина, модуль 19 возврата керосина, модуль 18 охлаждения, бак 27 для хранения масла и бак 26 для отработанного масла. Их размещают согласно топографическим особенностям на месте монтажа трансформатора в свободном порядке комбинации модулей. При этом модуль 18 охлаждения соединяют соответственно с модулем 17 вакуумной конденсации и модулем 16 нагревания паров керосина, модуль
16 нагревания паров керосина соединяют соответственно с модулем 19 возврата керосина и модулем 17 вакуумной конденсации, масляный бак 11 трансформатора соединяют соответственно с модулем 17 вакуумной конденсации, модулем 16 нагревания паров керосина и модулем 19 возврата керосина, бак 27 для хранения масла соединяют соответственно с модулем 17 вакуумной конденсации и модулем 16 нагревания паров керосина, и бак 26 для отработанного масла соединяют с модулем 16 нагревания паров керосина.
В этом варианте исполнения, чтобы упростить транспортировку и работы вне помещения, модуль
17 вакуумной конденсации, модуль 16 нагревания паров керосина, модуль 19 возврата керосина и модуль 18 охлаждения могут быть выполнены в контейнерной компоновке. При работе требуется только открыть дверь контейнера, что тем самым значительно сокращает монтажные операции и продолжительность монтажа. В то же время, поскольку в оборудовании для газофазной сушки применяют вышеуказанный порядок сочетания модулей, монтаж и эксплуатация всей системы в целом становятся простыми, легкими, безопасными и надежными, тем самым в значительной мере повышая производительность труда.
Из соединительных трубопроводов в данной системе, за исключением соединительного трубопровода для подсоединения модуля охлаждения, который представляет собой пластиковый шланг со сталь
ным проволочным армированием, все другие соединительные трубопроводы являются раздвижными шлангами из нержавеющей стали. Другими словами, за исключением соединительного трубопровода охлаждающего устройства, во всех из вакуумного трубопровода и керосинового трубопровода применяют нержавеющую сталь как материал для предотвращения попадания ржавчины в керосин и трансформатор, тем самым гарантируя качество трансформатора. В то же время шланг, изготовленный из нержавеющей стали, может не только сделать систему более приятной на вид и легкой и удобной в обращении, но также обеспечить большую гибкость и удобство размещения соответствующих модулей оборудования для газофазной сушки относительно друг друга.
В этом варианте исполнения модуль 17 вакуумной конденсации главным образом включает сборку 30 вакуумного блока, конденсатор 29 и сборный бак 28, причем впускной канал конденсатора 29 подсоединяют к вакуумному отверстию 12 на масляном баке 11 трансформатора, и его выпускной канал соответственно подсоединяют к сборке 30 вакуумного блока и сборному баку 28; модуль 16 нагревания паров керосина, главным образом, включает испаритель 24 и нагреватель 25 масляного теплоносителя, и т.д., причем нагреватель 25 масляного теплоносителя используют для нагревания испарителя 24, причем впускной канал испарителя 24 соединяют с модулем 19 возврата керосина, и его выпускной канал соединяют с впускным каналом 14 для паров керосина на масляном баке трансформатора; модуль 19 возврата керосина главным образом включает фильтр 34 грубой очистки и т.д., причем впускной патрубок фильтра 34 грубой очистки соединяют соответственно с первым выпускным керосиновым каналом 15 и вторым выпускным керосиновым каналом 20 масляного бака трансформатора, и его выпускной патрубок соединяют с испарителем 24; модуль 18 охлаждения, главным образом, включает водяной бак 31 и блок 32 водяного охлаждения, и имеются соединительные трубопроводы, размещенные между частями соответствующих модулей.
В дополнение, модуль 17 вакуумной конденсации может дополнительно включать управляющее устройство 35 для полностью автоматического регулирования всей системы в целом. Управляющее устройство 35 соединяют соответственно с модулем 16 нагревания паров керосина и модулем 19 возврата керосина, и другими элементами в модуле 17 вакуумной конденсации.
В управляющем устройстве 35 используют компьютерную систему, и управляющее устройство с помощью компьютера автоматически регулирует состояние всех элементов в системе сушки согласно настоящему изобретению или настройку эксплуатационных параметров, тем самым обеспечивая автоматическую работу, автоматическую регистрацию, автоматический мониторинг и так далее.
Модуль 17 вакуумной конденсации дополнительно включает пневматическое устройство 36 для привода пневматического клапана. Пневматическое устройство 36 соединяют соответственно с модулем 16 нагревания паров керосина и модулем 19 возврата керосина и соединяют с другими элементами модуля 17 вакуумной конденсации (поскольку все модули, модуль 16 нагревания паров керосина, модуль 19 возврата керосина и модуль 17 вакуумной конденсации, имеют пневматический клапан).
Испаритель 24 в модуле 16 нагревания паров керосина согласно настоящему изобретению представляет собой наружный единый испаритель для испарения и дистилляции керосина. Поскольку место монтажа не может быть таким же, как при процессе сушки на предприятии-изготовителе, то есть с высушиванием трансформатора путем применения водяного пара для преобразования керосина в пары керосина, в системе газофазной сушки керосином размещают нагреватель 25 масляного теплоносителя для трансформатора, собираемого на месте монтажа. Нагреватель 25 масляного теплоносителя имеет простую конструкцию, занимает мало места и экономичен в изготовлении.
Еще одно преимущество состоит в том, что, поскольку применение системы пароснабжения для нагревания керосина легко вызывает коррозию трубопроводов, делает нагревательные трубы ржавыми, приводящими к утечке пара и повышению расходов на производство и техническое обслуживание, настоящее изобретение с использованием нагревателя масляного теплоносителя может не только избежать неблагоприятного аспекта нагревания паром, но и разрешить реальную проблему на месте установки трансформатора.
Чтобы приспособить настоящую систему к окружающей среде на месте монтажа трансформатора, в настоящем изобретении применяют комбинированный модуль 18 охлаждения, который оснащен блоком 32 водяного охлаждения и водяным баком 31. Этим разрешают проблему недостатка источника воды на месте монтажа трансформатора и в то же время обеспечивают эффект охлаждения системы на месте размещения. Благодаря вышеуказанной конструкции технологическая система газофазной сушки согласно настоящему изобретению не ограничена инфраструктурой на месте размещения, то есть может не располагать обильным источником воды и источником тепла, и тем не менее процесс газофазной сушки может быть проведен.
В настоящем изобретении охлаждающую воду модуля 18 охлаждения используют во время процесса нагревания для охлаждения высокотемпературного масляного насоса (которых может быть несколько, в том числе высокотемпературный масляный насос для перекачки масляного теплоносителя в испаритель 24 и высокотемпературный масляный насос для циркуляции керосина в испарителе 24) в модуле 16 нагревания паров керосина, и конденсатора 29 в модуле 17 вакуумной конденсации. Бак 27 для хранения масла может хранить керосин, используемый во время процесса сушки. Бак 26 для отработанного масла
может хранить трансформаторное масло из корпуса трансформатора, отделенное методом дистилляции, когда высушивают трансформатор, имеющий трансформаторное масло.
Модуль 19 возврата керосина соединен соответственно с первым выпускным керосиновым каналом 15 и вторым выпускным керосиновым каналом 20 и включает фильтр 34 грубой очистки.
Как показано на фиг. 4, фильтр грубой очистки включает полость 323. В полости 323 находятся впускной керосиновый патрубок 322 и выпускной керосиновый патрубок 319. В полости 323 находится фильтрационная сетка 320 для отфильтровывания загрязняющих примесей в жидком керосине, и на полости 32 3 размещено отверстие 315 для наружного вакуумирования, предназначенное для соединения с наружной вакуумной системой. Впускной керосиновый патрубок 322 находится на боковой стенке полости 323 в положении напротив фильтрационной сетки 320. Впускной керосиновый патрубок 322 может быть соединен с первым выпускным керосиновым каналом 15 на масляном баке трансформатора. На боковой стенке полости 323 может быть второй впускной керосиновый патрубок 310. Второй впускной керосиновый патрубок 310 может быть соединен со вторым выпускным керосиновым каналом 20 на масляном баке трансформатора. Расширение полости 32 3 назад может формировать сборную камеру 314, пригодную для содержания жидкого керосина, причем отверстие 315 для наружного вакуумирова-ния размещено на полости в месте, которое соответствует сборной камере 314. В этом варианте исполнения фильтрационная сетка 320 имеет форму полуцилиндра с мешком. Фильтрационная сетка 320 разделяет полость 323 на переднюю секцию и заднюю секцию. Задняя секция представляет собой именно сборную камеру 314, тогда как дно передней секции дополнительно оснащают спускным отверстием 321. На дне сборной камеры 314 размещают выпускной керосиновый патрубок 319. Дно сборной камеры 314 дополнительно оснащают насосом 318 для перекачки керосина, и жидкий керосин вытекает из выпускного керосинового патрубка 319 после прохода через насос 318 для перекачки керосина. На сборной камере 314 так же имеется регулятор 316 уровня жидкости для управления пуском и остановкой насоса 318 для перекачки керосина. В этом варианте исполнения на полости 323 находится воздухоприемное отверстие 311 с воздухопропускным клапаном. Передний конец воздухоприемного отверстия 311 имеет колено. Сверху полости в положении, соответствующем фильтрационной сетке 320, размещают отверстие. Отверстие закрыто крышкой 312, которая может быть открыта. В крышке 312 имеется смотровое окошко. Полость 323 дополнительно покрывают теплосберегающим слоем 317.
Ниже приведено разъяснение конкретной работы фильтра грубой очистки.
Когда оборудование для газофазной сушки высушивает трансформатор, нагретый жидкий керосин вытекает из первого выпускного керосинового канала 15 или второго выпускного керосинового канала 20 масляного бака трансформатора и через впускной керосиновый патрубок 322 или второй впускной керосиновый патрубок 310 на полости 323 поступает в полость 323 фильтра грубой очистки, причем жидкий керосин, будучи профильтрованным через фильтрационную сетку 320, перекачивается насосом 318 для перекачки керосина и выходит из выпускного керосинового патрубка 319 в оборудование для газофазной сушки на рециркуляцию, причем излишний жидкий керосин после фильтрации продолжает сохраняться в сборной камере 314, в которой регулятор 316 уровня жидкости может управлять временем пуска-остановки насоса 318 для перекачки керосина согласно количеству керосина в сборной камере 314.
Когда оператор через смотровое окошко в крышке 321 видит, что фильтрационная сетка 320 забилась, ему нужно только перекрыть доступ жидкого керосина, поступающего в фильтрационное устройство, активировать воздухопропускной клапан для открывания воздухоприемного отверстия 311, тем самым сбрасывая вакуум в полости 323. После завершения процесса впуска воздуха отворачивают зажимной винт 313, открывают крышку 312, извлекают и очищают фильтрационную сетку 320. После очистки фильтрационной сетки проводят действия в обратном порядке, устанавливают на место вышеуказанные детали и возобновляют эксплуатацию фильтра грубой очистки.
В системе сушки согласно настоящему изобретению середину нижней части масляного бака 11 трансформатора дополнительно оснащают температурным сигнальным впускным отверстием 22, через которое в масляный бак трансформатора могут быть введены несколько температурных датчиков. Температурные зонды температурных датчиков соответственно вставляют в различные места на корпусе трансформатора. Температурные датчики соединены выходными линиями с управляющим устройством 35 и передают сигнал детектированной температуры на управляющее устройство 35, и затем управляющее устройство 35 регулирует работу всей системы сушки в целом согласно данным, переданным температурными датчиками.
Для лучшей реализации признаков и преимуществ системы согласно настоящему изобретению, далее приведено описание процедуры монтажа технологической системы газофазной сушки на месте сборки трансформатора, в сочетании с компоновкой системы согласно настоящему изобретению, которая выполняет процесс газофазной сушки на месте монтажа трансформатора. Процедуру монтажа проводят следующим образом:
1) проверяют все уплотнительные детали на масляном баке трансформатора, чтобы убедиться в том, что они являются термостойкими и устойчивыми к керосину;
2) готовят керосин и резервные расходные материалы, такие как масло для насоса, фильтрационная сетка и так далее; добавляют керосин и масляный теплоноситель в бак 27 для хранения масла и нагрева
1)
тель 25 масляного теплоносителя согласно эксплуатационным инструкциям устройства;
3) поднимают масляный бак трансформатора, подводят предварительно приготовленную станину под его дно так, чтобы масляный бак трансформатора по направлению длины сохранял определенную степень наклона;
4) после завершения сборки корпуса трансформатора вставляют температурные датчики в корпус трансформатора и соединяют температурные датчики с электрическими частями системы;
5) помещают тест-блок для испытания изоляции через люк со смотровыми окошками на нижнюю часть корпуса трансформатора для регистрации содержания воды в тест-блоке для испытания изоляции после завершения сушки, чтобы оценить высушивающее действие процесса сушки;
6) выполняют соединение трубопроводов между сушильными устройствами и между сушильным устройством и масляным баком трансформатора;
7) включают все электрические управляющие устройства системы;
8) устанавливают наружный теплосберегающий материал масляного бака 11 трансформатора и монтируют вспомогательное нагревательное устройство 21 у дна масляного бака 11 трансформатора;
9) включают сборку 30 вакуумного блока для вакуумирования масляного бака трансформатора и испытывают степень утечки масла из масляного бака трансформатора.
После проведения вышеуказанных работ систему согласно настоящему изобретению затем используют для выполнения процесса газофазной сушки керосином трансформатора, размещенного в масляном баке трансформатора.
Что касается идеи настоящего изобретения, дополнительно представлен способ исполнения газофазной сушки керосином трансформатора, собранного на месте монтажа. Способ представляет собой такой способ, который включает стадии, на которых: помещают высушиваемый трансформатор внутрь масляного бака трансформатора, используют соединительные трубопроводы для соединения масляного бака трансформатора с оборудованием для газофазной сушки снаружи масляного бака трансформатора, и проводят процесс газофазной сушки керосином исполнением способа сушки трансформатора в масляном баке трансформатора. Поэтому вакуумную камеру для стационарной газофазной сушки заменяют масляным баком трансформатора с использованием способа согласно настоящему изобретению, тем самым снижая стоимость устройства и достигая цели, которая состоит в исполнении процесса газофазной сушки трансформатора на месте монтажа трансформатора.
Способ сушки трансформатора согласно настоящему изобретению в основном идентичен стационарному процессу газофазной сушки, и способ подразделяется на пять стадий соответственно следующему: подготовительная стадия, стадия нагревания, стадия снижения давления, стадия вакуумирования, и стадия сброса вакуума. Ниже эти стадии разъясняются с привлечением фиг. 3.
Стадия 1: Подготовительная стадия R с использованием сборки 30 вакуумного блока для вакууми-рования масляного бака 11 трансформатора при комнатной температуре;
Стадия 2: Стадия Н нагревания, в которой, когда давление в масляном баке трансформатора достигает определенного значения, нагреватель 25 масляного теплоносителя начинает нагревать испаритель 24, и в испарителе 24 керосин нагревается с переходом в пары керосина, которые поступают по трубопроводам в масляный бак 11 трансформатора, и после этого корпус трансформатора постепенно нагревается с использованием теплоты, подводимой парами керосина. С другой стороны, пары керосина конденсируются с образованием жидкости после контакта с холодным корпусом трансформатора, и жидкость выводится из дна масляного бака трансформатора (жидкий керосин автоматически вытекает из первого выпускного керосинового канала или второго выпускного керосинового канала соответственно высоте уровня жидкого керосина в это время), затем возвращается в испаритель 24, чтобы быть нагретой и опять вовлеченной в циркуляцию в нем. С другой стороны, с повышением температуры трансформатора пары керосина уже не будут полностью конденсироваться, но будут накапливаться в масляном баке трансформатора, по-прежнему существуя в форме газа. При постепенном повышении температуры корпуса трансформатора в масляном баке трансформатора температура изоляционного материала в трансформаторе также постепенно возрастает, и тем самым влага в изоляционном материале начинает испаряться и накапливаться в масляном баке трансформатора в виде водяного пара. В дополнение, в масляном баке трансформатора могло бы быть небольшое количество просочившегося воздуха, так что газ в масляном баке трансформатора представляет собой газовую смесь. В то же время также постепенно повышается давление в масляном баке трансформатора. Затем газовая смесь выходит через вакуумное отверстие 12 в конденсатор 29 для конденсации.
Сконденсированная газовая смесь собирается в сборном баке 28. Масло и вода разделяются в результате осаждения в сборном баке 28 вследствие различия удельных весов, причем воду выводят в устройство 33 для сбора сточных вод, керосин используют повторно и направляют в испаритель 24 для выполнения второго цикла, тогда как неконденсирующийся газ выпускают в атмосферу через сборку 30 вакуумного блока. В результате вышеуказанных двух циркуляции корпус трансформатора постепенно нагревается. Когда продолжительность нагревания достигает определенного значения, давление в масляном баке 11 трансформатора и давление в испарителе 24 будут проявлять тенденцию к выравниванию, и потребуются одно или несколько промежуточных циклов снижения давления, а именно промежуточная
стадия IPL снижения давления, то есть перекрывание впускного канала для паров керосина в масляный бак 11 трансформатора. Снижение давления в масляном баке трансформатора, чтобы содействовать поступлению паров керосина в масляный бак 11 трансформатора, выполняют с использованием модуля 17 вакуумной конденсации в промежуточном снижении давления. Если корпус трансформатора имеет трансформаторное масло, прекращают нагревание корпуса трансформатора, отгоняют жидкую смесь и отделяют трансформаторное масло от керосина согласно различным давлениям испарения керосина и трансформаторного масла, когда содержание трансформаторного масла в жидкой смеси в испарителе 24 превышает определенное количество (например, выше 10%). Таким образом, после того как чистота керосина была повышена, продолжают процесс нагревания корпуса трансформатора керосином.
Стадия 3: стадия P снижения давления, в которой, когда температура корпуса трансформатора достигает уровня около 120°C и большая часть влаги в изоляционном материале трансформатора была удалена, прекращают перекачку жидкого керосина в испаритель. Газовую смесь в масляном баке 11 трансформатора выводят с помощью сборки 30 вакуумного блока, чтобы повторно испарился керосин, оставшийся в изоляционном материале.
Стадия 4: стадия V вакуумирования, в которой дополнительно используют сборку 30 вакуумного блока для создания более глубокого вакуума в масляном баке 11 трансформатора, чтобы обеспечить дополнительное испарение керосина и воды, оставшихся глубоко в изоляционном материале, до завершения сушки.
Стадия 5: стадия сброса вакуума, то есть стадия E заполнения газом, в которой сначала запускают генератор сухого воздуха, и с использованием сухого воздуха сбрасывают вакуум в масляном баке трансформатора.
В конечном итоге, открывают впускной канал на масляном баке трансформатора (который не соединен с температурным датчиком), извлекают тест-блок для испытания изоляции, определяют содержание воды в изоляционном элементе, завершают весь процесс в целом.
Как указано выше, по сравнению со стационарным процессом газофазной сушки, технологическая схема газофазной сушки согласно настоящему изобретению, по существу, идентична стационарному процессу газофазной сушки. Однако, поскольку изменена внутренняя инфраструктура системы сушки для процесса газофазной сушки трансформатора согласно настоящему изобретению, и усовершенствовано и приспособлено наружное сушильное устройство, в значительной степени изменены соответствующие контрольные параметры проведения процесса сушки согласно настоящему изобретению.
Для разъяснения характеристик технологической схемы газофазной сушки согласно настоящему изобретению теперь приведено описание, касающееся основных различий технологической схемы газофазной сушки согласно настоящему изобретению и стационарного процесса газофазной сушки. Основные различия состоят в том, что:
1) в настоящем изобретении используют масляный бак трансформатора в качестве технологического контейнера, который является гораздо меньшим по объему, чем стационарная вакуумная камера, так что стадии процесса требуют кратковременного выдерживания глубокого вакуума и степени глубокого вакуума;
2) в настоящем изобретении, поскольку устройство для генерирования паров керосина размещают очень близко к масляному баку трансформатора, трубопровод для подачи паров керосина является не более длинным, чем это требуется для стационарной вакуумной камеры, так что настоящее изобретение сокращает потерю энергии во время процесса передачи паров керосина;
3) в настоящем изобретении, по достижении состояния завершения сушки трансформатора, в технологической схеме согласно настоящему изобретению проводят стадию сброса вакуума, то есть стадию E заполнения газом, и на этой стадии сначала запускают генератор сухого воздуха с нагревателем, и с использованием сухого воздуха обеспечивают поступление сухого воздуха в масляный бак трансформатора для сброса вакуума в масляном баке трансформатора. Различие между этой операцией и процессом стационарного типа состоит в том, что при стационарной газофазной сушке для сброса вакуума используют обычный воздух, причем высушенная изоляция трансформатора чувствительна к повторному увлажнению ввиду довольно высокого содержания влаги в обычном воздухе. Поэтому стадия сброса вакуума в способе согласно настоящему изобретению может предотвращать повторное увлажнение высушенного трансформатора, тем самым обеспечивая качество высушивания трансформатора.
В то же время, чтобы определить, достиг ли высушенный трансформатор уровня требований к качеству, предъявляемых к процессу сушки, для определения применяют следующий метод: когда давление в масляном баке трансформатора достигает уровня атмосферного давления, открывают впускной канал на масляном баке трансформатора, извлекают тест-блок для испытания изоляции и определяют содержание воды в изоляционном элементе. В настоящем изобретении тест-блок для испытания изоляции предназначен для лучшего определения конечного содержания воды в трансформаторе.
В дополнение к определению содержания воды в трансформаторе детектированием содержания воды в тест-блоке для испытания изоляции, исчерпывающее определение конечного содержания воды в трансформаторе дополнительно требует учета следующих аспектов: общей продолжительности сушки трансформатора; средней конечной температуры сушки трансформатора; конечного уровня вакуума при
сушке трансформатора; и измерения конечного количества воды, выделенного при сушке трансформатора.
Таким образом, система и способ согласно настоящему изобретению дополнительно имеют следующие преимущества в дополнение к достижению вышеуказанных целей изобретения:
1) способны сократить цикл производства трансформатора и, по сравнению с традиционным способом сушки на месте монтажа, продолжительность сушки сокращена на 1/2, тем самым улучшая экономические показатели;
2) сравнительно с традиционным способом сушки на месте монтажа, нагревание проходит более равномерно, высушивание является более тщательным;
3) сравнительно с традиционным способом сушки на месте монтажа, поскольку пары керосина сами по себе представляют собой лучшее моющее средство, способное вымывать трансформаторное масло во время ремонта и удалять изношенный материал и загрязняющие примеси из изоляционного материала трансформатора, тем самым повышается чистота трансформатора;
4) сравнительно с традиционным способом сушки на месте монтажа, поскольку способ настоящей системы является удобным в эксплуатации и имеет высокую степень автоматизации, этим сокращают затраты ручного труда оператора;
5) сравнительно со стационарной газофазной сушкой, поскольку в качестве технологического контейнера используют масляный бак трансформатора, нет необходимости в сооружении вакуумной камеры и не требуются расходы на строительные работы, тем самым значительно снижая стоимость процесса сушки;
6) сравнительно со стационарной газофазной сушкой устройство согласно настоящему изобретению является компактным и малогабаритным, будучи простым для работы и мониторинга;
7) сравнительно со стационарной газофазной сушкой конструкция в форме комбинации модулей является более гибкой и более приспособленной для применения. Она может быть применена не только самой компанией для сушки корпуса трансформатора, но также может быть использована, когда проводят капитальный ремонт и сборку трансформатора.
В результате система и способ, представленные настоящим изобретением, разрешают проблему выполнения процесса газофазной сушки трансформатора на месте сборки трансформатора. В дополнение к повышению качества процесса сушки трансформатора, настоящее изобретение упрощает конструкцию технологической системы газофазной сушки и делает соответствующие части системы более простыми для монтажа и транспортировки.
Разнообразные модификации и изменения могут быть сделаны без выхода за пределы области настоящего изобретения, так что все технические признаки или содержание вышеприведенного описания, включая те, которые проиллюстрированы на чертежах, должны быть интерпретированы как разъяснительные, но не ограничительные.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система для газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, содержащая оборудование для газофазной сушки, отличающаяся тем, что оборудование для газофазной сушки выполнено в виде одной модульной сборки для газофазной сушки или множества модульных сборок для газофазной сушки, причем каждая модульная сборка для газофазной сушки включает в себя модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина, содержащий пневматический клапан, и модуль (18) охлаждения для охлаждения высокотемпературного масляного насоса в модуле (16) нагревания паров керосина и конденсатора (29) в модуле (17) вакуумной конденсации, бак (27) для хранения масла и бак (26) для отработанного масла, указанные модули и баки соединены соединительными трубопроводами, при этом соединительные трубопроводы выполнены с возможностью их присоединения к масляному баку (11) трансформатора, который выполнен с возможностью представлять собой технологический контейнер для трансформатора при осуществлении процесса газофазной сушки, при этом оборудование для газофазной сушки содержит стальную станину, верхняя поверхность которой является наклонной поверхностью для установки трансформатора вдоль направления длины трансформатора так, чтобы масляный бак трансформатора был расположен с наклоном, а канал для выпуска масла находился в нижнем положении, обеспечивая равномерную циркуляцию керосина.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что масляный бак (11) трансформатора дополнительно снабжен газопропускным каналом, маслопропускным каналом и впускным отверстием (22) температурного сигнала для соединения с оборудованием для газофазной сушки.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что газопропускной канал содержит впускной канал (14) для паров керосина и вакуумное отверстие (12), причем впускной канал (14) для паров керосина размещен на середине нижней части боковой поверхности масляного бака трансформатора, а вакуумное отверстие (12) размещено сверху масляного бака (11) трансформатора.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что во впускном канале (14) для паров керосина размещен
направляющий патрубок и на направляющем патрубке имеется опорная перегородка для отклонения в сторону паров керосина, поступающих в направляющий патрубок, чтобы исключить перегрев у впускного канала (14) для паров керосина.
5. Система по п.3, отличающаяся тем, что впускной канал (13) для сухого воздуха установлен на вакуумном трубопроводе, соединенном с вакуумным отверстием (12), причем с впускным каналом (13) для сухого воздуха соединен генератор сухого воздуха.
6. Система по п.2, отличающаяся тем, что маслопропускной канал содержит первый выпускной керосиновый канал (15) и второй выпускной керосиновый канал (20), причем первый выпускной керосиновый канал (15) размещен на боковой стенке на определенной высоте от дна масляного бака трансформатора и служит в качестве основного выпускного масляного канала на масляном баке трансформатора во время процесса газофазной сушки, а второй выпускной керосиновый канал (20) размещен у дна масляного бака трансформатора для выпуска всего масла из масляного бака трансформатора.
7. Система по п.2, отличающаяся тем, что температурное сигнальное впускное отверстие (22) размещено посередине нижней части масляного бака (11) трансформатора и через температурное сигнальное впускное отверстие (22) в масляном баке трансформатора могут быть размещены несколько температурных датчиков, причем указанные температурные датчики вставлены соответственно в различные части корпуса трансформатора, при этом оборудование для газофазной сушки содержит управляющее устройство для автоматического регулирования системы, причем управляющее устройство через выходные линии соединено с соответствующими температурными датчиками, которые передают сигнал о детектированной температуре в управляющее устройство.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль (18) охлаждения соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации и модулем (16) нагревания паров керосина, модуль (16) нагревания паров керосина соединен соответственно с модулем (19) возврата керосина и модулем (17) вакуумной конденсации, масляный бак (11) трансформатора соединен соответственно с модулем (17) вакуумной конденсации, модулем (16) нагревания паров керосина и модулем (19) возврата керосина.
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации, модуль (16) нагревания паров керосина, модуль (19) возврата керосина и модуль (18) охлаждения в совокупности размещены в контейнерной компоновке.
10. Система по п.8, отличающаяся тем, что модуль (17) вакуумной конденсации и модуль (16) нагревания паров керосина соединены с баком (27) для хранения масла, а бак (26) для отработанного масла соединен с модулем (16) нагревания паров керосина.
11. Система по п.8, отличающаяся тем, что
модуль (17) вакуумной конденсации содержит сборку (30) вакуумного блока, конденсатор (29) и сборный бак (28), причем впускной канал конденсатора (29) соединен с вакуумным отверстием (12) на масляном баке (11) трансформатора, выпускной канал которого соединен соответственно со сборкой (30) вакуумного блока и сборным баком (28);
модуль (16) нагревания паров керосина содержит испаритель (24) и нагреватель (25) масляного теплоносителя, причем нагреватель (25) масляного теплоносителя используется для нагревания испарителя (24), впускной канал испарителя (24) соединен с модулем (19) возврата керосина, а его выпускной канал соединен с впускным каналом (14) для паров керосина на масляном баке трансформатора;
модуль (19) возврата керосина содержит фильтр (34) грубой очистки, причем впускной патрубок фильтра грубой очистки соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) и вторым выпускным керосиновым каналом (20) трансформатора соответственно, а выпускной патрубок соединен с испарителем (24);
модуль (18) охлаждения содержит водяной бак (31) и блок (32) водяного охлаждения, при этом компоненты различных модулей соединены между собой соединительными трубопроводами.
12. Система по п.11, отличающаяся тем, что испаритель (24) представляет собой наружный единый испаритель для испарения и дистилляции керосина.
13. Система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные трубопроводы представляют собой трубопроводы с изменяемой длиной, используемые для компенсирования длины соединений.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что соединительный трубопровод для присоединения модуля охлаждения представляет собой пластиковый шланг со стальным проволочным армированием.
15. Система по п.11, отличающаяся тем, что фильтр (34) грубой очистки содержит полость (323), и в стенке полости (323) размещены впускной керосиновый патрубок (322) и выпускной керосиновый патрубок (319), причем в полости (323) имеется фильтрационная сетка (320), и на стенке полости (323) размещено отверстие (315) для наружного вакуумирования, которое предназначено для соединения с наружной вакуумной системой.
16. Система по п.15, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) размещен на боковой стенке полости (323), и второй впускной керосиновый патрубок (310) размещен на боковой стенке полости (323).
17. Система по п.16, отличающаяся тем, что впускной керосиновый патрубок (322) соединен с первым выпускным керосиновым каналом (15) на масляном баке трансформатора, а второй впускной керо
12.
синовый патрубок (310) соединен со вторым выпускным керосиновым каналом (20) на масляном баке трансформатора.
18. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) проходит назад с образованием сборной камеры (314), пригодной для размещения жидкого керосина, причем отверстие (315) для наружного ва-куумирования размещено на стенке полости, которая образована сборной камерой (314).
19. Система по п.18, отличающаяся тем, что фильтрационная сетка (320) размещена в середине полости и напротив впускного керосинового патрубка (322), фильтрационная сетка (320) разделяет полость (323) на переднюю секцию и заднюю секцию, причем задняя секция составляет сборную камеру (314), тогда как в дне передней секции дополнительно размещено спускное отверстие (321), а фильтрационная сетка (320) имеет форму полуцилиндра с мешком.
20. Система по п.18, отличающаяся тем, что выпускной керосиновый патрубок (319) размещен у дна сборной камеры (314), насос (318) для перекачки керосина размещен у дна сборной камеры (314), так чтобы жидкий керосин после прохода через насос (318) для перекачки керосина вытекал из выпускного керосинового патрубка (319), регулятор (316) уровня жидкости для управления пуском и остановкой насоса (318) для перекачки керосина размещен на сборной камере (314).
21. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) покрыта теплосберегающим слоем (317).
22. Система по п.15, отличающаяся тем, что полость (323) имеет воздухоприемное отверстие (311) с воздухопропускным клапаном, причем передний конец воздухоприемного отверстия (311) имеет колено.
23. Система по п.15, отличающаяся тем, что сверху полости на стенке находится отверстие в положении, соответствующем фильтрационной сетке (320), причем отверстие закрыто открываемой крышкой (312), и в крышке (312) имеется смотровое окошко.
24. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит вспомогательное нагревательное устройство (21), размещенное на боковой стенке масляного бака трансформатора, представляющее собой ленточный электронагревательный элемент для нагревания, вспомогательное нагревательное устройство (21) размещено у дна масляного бака трансформатора и представляет собой инфракрасную нагревательную плиту.
25. Система по п.1, отличающаяся тем, что стальная станина (23), верхняя поверхность которой представляет собой наклонную поверхность, размещена у дна масляного бака трансформатора, и наклонная поверхность наклонена вдоль направления длины масляного бака трансформатора так, что размещенный на ней масляный бак трансформатора расположен с наклоном.
26. Система по любому из пп.1-23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит управляющее устройство для полностью автоматического управления всей системой в целом с помощью компьютера, причем управляющее устройство обеспечивает мониторинг всего процесса сушки без вмешательства ручного управления и мониторинг состояния различных элементов в системе или настройки эксплуатационных параметров.
27. Способ газофазной сушки керосином трансформатора на месте его монтажа, в котором используют для газофазной сушки керосином оборудование по пп.1-26, содержащий этапы, на которых размещают высушиваемый трансформатор внутри масляного бака (11) трансформатора, используют соединительные трубопроводы и соединяют масляный бак (11) трансформатора с оборудованием для газофазной сушки снаружи масляного бака трансформатора, проводят способ газофазной сушки керосином для выполнения процесса сушки трансформатора в масляном баке трансформатора, содержащий подготовительную стадию, стадию нагревания, на которой керосин нагревается с переходом в пары керосина, которые поступают по трубопроводам в масляный бак (11) трансформатора, стадию снижения давления, стадию вакуумирования и стадию сброса вакуума, причем на стадии сброса вакуума разрежение в масляном баке трансформатора сбрасывают с использованием сухого воздуха, который производят генератором сухого воздуха.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что для обеспечения тщательного высушивания обрабатываемого трансформатора определяют конечное содержание воды в трансформаторе, для чего определяют:
1) общее время сушки трансформатора;
2) среднюю конечную температуру сушки трансформатора;
3) конечный уровень вакуума при сушке трансформатора;
4) конечное количество воды, выделенное при сушке трансформатора; и
5) измеряют содержание воды в высушенном трансформаторе с помощью тест-блока для испытания изоляции.
1)
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
030334
- 1 -
030334
- 1 -
030334
- 1 -
030334
- 1 -
030334
- 1 -
030334
- 4 -
030334
- 16 -