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1、(10)申请公布号 CN 103779045 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103779045 A (21)申请号 201310697477.5 (22)申请日 2013.12.17 H01F 27/14(2006.01) (71)申请人 浙江金冠特种变压器有限公司 地址 324100 浙江省衢州市江山市经济开发 区江东区兴工八路 16 号 (72)发明人 姜儒雄 (74)专利代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人 尉伟敏 (54) 发明名称 变压器油枕的净油保护装置 (57) 摘要 本发明公开了一种变压器油枕的净油保护装 置， 提供一种变压器的油枕对。
2、冷却油的密封性净 油保护效果较好， 油枕内的冷却油不易变质的变 压器油枕的净油保护装置。 包括油枕， 还包括三通 管、 U 形管和防水管， 三通管的一号支管连接在油 枕的出气孔上， 三通管的二号支管开口竖直向上， 并在三通管的二号支管上竖直向上连接有呈层状 的自由伸缩波纹管， 在三通管的三号支管上连接 有压力阀 ； 在 U 形管的内底部装有吸油海绵， U 形 管的左支管连接在压力阀的出口外端上， U 形管 的右支管连接在防水管上。本发明主要用在变压 器降温技术中。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申。
3、请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103779045 A CN 103779045 A 1/1 页 2 1. 一种变压器油枕的净油保护装置， 包括连接在变压器油箱 (30) 上的油枕 (1)， 其特 征在于， 还包括三通管(2)、 U形管(13)、 防水管(17)、 热膨胀伸缩机构(18)和拉绳(22)， 热 膨胀伸缩机构导热的活塞腔外壁紧贴连接在变压器油箱的外壁上 ； 三通管的一号支管 (7) 连接在油枕的出气孔上， 三通管的二号支管 (5) 开口竖直向上， 并在三通管的二号支管上 竖直向上连接有呈层状的自由伸缩波纹管 (6)， 在三通管的三号支管 (4) 。
4、上连接有压力阀 (3) ； 在 U 形管的内底部装有吸油海绵 (14)， U 形管的左支管 (11) 连接在压力阀的出口外 端上， U 形管的右支管 (16) 连接在防水管上 ； 在保护箱上端设有与保护箱内腔相通的抽拉 孔 (23) ； 在热膨胀伸缩机构的活塞腔内装有热膨胀冷缩液体 (19)， 热膨胀伸缩机构的伸缩 杆(21)一端固定连接在活塞腔的活塞(20)上， 伸缩杆另一端固定连接在拉绳上端， 拉绳下 端从抽拉孔穿入后固定连接在自由伸缩波纹管的顶端。 2. 根据权利要求 1 所述的一种变压器油枕的净油保护装置， 其特征在于， 在二号支管 上设有保护箱 (10)， 自由伸缩波纹管布置在保护箱。
5、内。 3. 根据权利要求 2 所述的一种变压器油枕的净油保护装置， 其特征在于， 在自由伸缩 波纹管外侧设有呈 “T” 形的若干段滑轨 (8)， 在滑轨对面的保护箱内壁上设有与滑轨匹配 的竖直向下的滑槽 (9)。 4. 根据权利要求 3 所述的一种变压器油枕的净油保护装置， 其特征在于， 在 U 形管的 左支管内设有直径大于 U 形管直径的球状左空腔 (12)， 在 U 形管的右支管内设有直径大于 U 形管直径的球状右空腔 (15)。 5. 根据权利要求 1 或 4 所述的一种变压器油枕的净油保护装置， 其特征在于， 还包括 ： 微控制器 (29)、 地址分配器 (24)、 无线定向收发器 (。
6、25)、 显示器 (26) 和卫星定位器 (27)， 并在保护箱内的自由伸缩波纹管上设有位移传感器 (28)， 并且位移传感器、 地址分配器、 无 线定向收发器， 显示器和卫星定位器分别与微控制器电连接。 权 利 要 求 书 CN 103779045 A 2 1/5 页 3 变压器油枕的净油保护装置 技术领域 0001 本发明涉及变压器冷却油保护技术领域， 尤其涉及变压器油枕的净油保护装置。 背景技术 0002 变压器的油枕， 当变压器温度升高时， 变压器内的冷却油由于受热膨胀， 有一部分 变压器内的冷却油就会从变压器内流入到油枕内。当变压器温度降低时， 变压器内的冷却 油由于受冷体积缩小， 。
7、有一部分油枕内的冷却油就会从油枕内流入到变压器内。 如此往复， 就会把油枕内变质的冷却油也流入到变压器内， 导致变压器冷却油的冷却效果变差。 0003 而目前的变压器油枕， 是直接在油枕上开一个出气孔上， 便于油枕内冷却油体积 的变化。 但这种直接在油枕上设置出气孔上， 出气孔与空气相通， 油枕内的冷却油直接与空 气接触， 在使用一段时间后， 油枕内的冷却油由于受到空气中氧气等的氧化作用而易出现 冷却油而变质， 变质的冷却油会降低对变压器的冷却效果。导致油枕内冷却油变质的原因 就在于目前的油枕对冷却油的密封性净油保护效果较差所致。 0004 公开日为 2013 年 1 月 16 日， 公开号为。
8、 102881408A 的专利文件公开了一种自冷却 变压器， 包括由第一绕组、 第二绕组以及卷绕第一绕组和第二绕组的铁芯所组成的变压器 本体， 变压器本体通过支架安装于一块 PCB 板上， PCB 板上设有由变压器本体所产生的电源 来驱动的半导体制冷片。不足之处在于， 这种变压器的油枕对冷却油的密封性净油保护效 果较差。 发明内容 0005 本发明是为了解决现有变压器的油枕对冷却油的密封性净油保护效果较差， 油枕 内的冷却油由于受到空气中氧气等的氧化作用而易出现冷却油而变质， 变质的冷却油会降 低对变压器的冷却效果的不足， 提供一种变压器的油枕对冷却油的密封性净油保护效果较 好， 油枕内的冷却。
9、油不易变质的变压器油枕的净油保护装置。 0006 为了实现上述目的， 本发明采用以下技术方案 ： 0007 变压器油枕的净油保护装置， 包括连接在变压器油箱上的油枕， 还包括三通管、 U 形管、 防水管、 热膨胀伸缩机构和拉绳， 热膨胀伸缩机构导热的活塞腔外壁紧贴连接在变压 器油箱的外壁上 ； 三通管的一号支管连接在油枕的出气孔上， 三通管的二号支管开口竖直 向上， 并在三通管的二号支管上竖直向上连接有呈层状的自由伸缩波纹管， 在三通管的三 号支管上连接有压力阀 ； 在 U 形管的内底部装有吸油海绵， U 形管的左支管连接在压力阀的 出口外端上， U 形管的右支管连接在防水管上 ； 在保护箱上。
10、端设有与保护箱内腔相通的抽 拉孔 ； 在热膨胀伸缩机构的活塞腔内装有热膨胀冷缩液体， 热膨胀伸缩机构的伸缩杆一端 固定连接在活塞腔的活塞上， 伸缩杆另一端固定连接在拉绳上端， 拉绳下端从抽拉孔穿入 后固定连接在自由伸缩波纹管的顶端。 0008 通过对连接在油枕的出气孔上的三通管以及连接在三通管另外两个支管上的自 由伸缩波纹管和压力阀， 由自由伸缩波纹管来保证油枕内的冷却油体积的自由变化， 由压 说 明 书 CN 103779045 A 3 2/5 页 4 力阀来保证油枕内冷却油的过度膨胀和过度冷缩。 并在压力阀上连接有U形管， 在U形管的 底部设有便于气流流通的且又具有气闭性保护的吸油海绵， 。
11、把外面的空气与 U 形管内的空 气进行最大限度的自由隔离， 减少外面空气对冷却油的接触量， 进而有效保证冷却油长期 使用也不易出现变质， 油枕对冷却油的密封性净油保护效果较好。当变压器油箱的温度升 高时， 变压器的壳体温度也会同时升高， 同时， 热膨胀伸缩机构活塞腔内的热膨胀冷缩液体 受热膨胀， 热膨胀冷缩液体膨胀后推动活塞往上移动， 此时伸缩杆拉着拉绳往上移动， 拉绳 则把自由伸缩波纹管往上拉， 自由伸缩波纹管伸长后内腔变大， 能够容纳的冷却油也越多。 当变压器油箱温度升高时， 在变压器油箱内的冷却油由于体积膨胀会有一部分冷却油进入 到油枕内并进入到自由伸缩波纹管的内腔内。 由于自由伸缩波纹。
12、管有了热膨胀伸缩机构的 拉伸作用， 不需要太大的冷却油压力就能够增大自由伸缩波纹管容纳冷却油的内腔， 并且 自由伸缩波纹管内腔的增大长度与热膨胀伸缩机构伸缩杆的伸缩长度有一定的正比关系， 而热膨胀伸缩机构伸缩杆的伸缩长度又与变压器油箱温度升高有一定的正比关系。 利于冷 却油体积膨胀或收缩， 保证冷却油不易从压力阀流出去， 能够充分保证冷却油不仅不会变 质， 而且还能保证冷却油的质量也不变， 对冷却油的密封性净油保护效果较好。 0009 作为优选， 在二号支管上设有保护箱， 自由伸缩波纹管布置在保护箱内。保护箱 能够保护自由伸缩波纹管尽量不与外界的阳光或雨水接触， 降低自由伸缩波纹管的老化进 度。
13、， 延长本方案装置的使用寿命， 降低成本。 0010 作为优选， 在自由伸缩波纹管外侧设有呈 “T” 形的若干段滑轨， 在滑轨对面的保护 箱内壁上设有与滑轨匹配的竖直向下的滑槽。 滑轨布置在自由伸缩波纹管凸起部位的外边 缘上， 滑轨与滑槽配合， 使得自由伸缩波纹管伸缩移动方向始终为上下移动， 不发生偏移， 自由伸缩波纹管活动自如的变长或变短具有一致性， 自由伸缩波纹管自由移动伸缩性好， 能够满足油枕内冷却油体积随温度的自由变化， 并且能够大大提高由伸缩波纹管的使用寿 命。 0011 作为优选， 在 U 形管的左支管内设有直径大于 U 形管直径的球状左空腔， 在 U 形管 的右支管内设有直径大于。
14、 U 形管直径的球状右空腔。如果气温过高， 在 U 形管的左支管内 气温较高， 左支管内的空气膨胀， 一部分密封的空气从左支管经过吸油海绵后流向右支管， 由于右支管内有球状右空腔， 吸油海绵上的起密封作用的油在球状右空腔内会导流回到 U 形管底部， 使得吸油海绵上的起密封作用的油不会从 U 形管流出。如果气温过低， 在 U 形管 的左支管内的空气温较低， 左支管内的空气收缩较大， 外面的一部分空气从右支管经过吸 油海绵后流向左支管， 由于左支管内有球状左空腔， 吸油海绵上的起密封作用的油在球状 左空腔内会导流回到 U 形管底部， 使得吸油海绵上的起密封作用的油不会被吸入到三通管 中。使得起密封。
15、作用的变质的油不会流入到油枕内与油枕内的冷却油混合， 保证油枕内的 冷却油不被污染变质。 0012 作为优选， 还包括 ： 微控制器、 地址分配器、 无线定向收发器、 显示器和卫星定位 器， 并在保护箱内的自由伸缩波纹管上设有位移传感器， 并且位移传感器、 地址分配器、 无 线定向收发器， 显示器和卫星定位器分别与微控制器电连接。地址分配器便于对安装在配 电网中的某个变压器进行编号管理， 可以单独指定某个变压器需不需要进行数据采集， 这 样采集的数据灵活性强。 无线定向收发器便于把在某个变压器处位移传感器采集到的数据 通过无线的方式发送到配电网监控中心， 并且配电网监控中心也可以把监测指令传给。
16、该变 说 明 书 CN 103779045 A 4 3/5 页 5 压器处的微控制器， 让该变压器处的位移传感器把采集到的数据通过无线的方式发送到配 电网监控中心。在远端就能够得到某个变压器处位移传感器采集到的数据， 工作人员就能 够根据自由伸缩波纹管伸缩的位移变化知道变压器油箱温度的变化。 温度高时自由伸缩波 纹管伸缩越长， 位移传感器检测到的位移变化越大 ； 温度低时自由伸缩波纹管伸缩越短， 位 移传感器检测到的位移变化越小。 这样使得配电网监控中心的数据采集人员不需要到现场 就能够采集到想要的温度变化数据。 配电网监控中心的工作人员根据传来的数据就能够知 道该变压器温度变化的情况， 就可。
17、以通过对配电网的调控或切换， 把通过该变压器的电力 供配电进行调整， 以便让该变压器工作在最佳状态。并且工作人员通过地址分配器传来的 数据就能够知道是哪一个变压器需不需要进行数据采集或调整， 灵活性强， 可视化透明度 程度高。配电网监控中心的人员随时可以准确采集配电网中某个节点上的变压器温度数 据， 大大降低了数据采集及维护的成本， 可靠性高。 显示器便于现场人员对自由伸缩波纹管 伸缩长度变化的调试安装以及检测观察， 进而了解变压器油箱温度的变化大小， 使用简单， 劳动强度低。 卫星定位器便于对变压器所处的位置进行监控， 可视化透明度程度高， 维护成 本低， 可靠性高。 0013 本发明能达到。
18、如下效果 ： 0014 1、 本发明对油枕的出气孔进行了密封， 这种结构的密封使得油枕对冷却油的密封 性净油保护效果较好， 油枕内的冷却油不易变质。 0015 2、 本发明结构简单， 成本低。 附图说明 0016 图 1 是本发明的一种连接结构示意图。 0017 图 2 是本发明的一种电路原理连接结构示意图。 0018 图中 ： 油枕1， 三通管2， 压力阀3， 三号支管4， 二号支管5， 自由伸缩波纹管6， 一号 支管 7， 滑轨 8， 滑槽 9， 保护箱 10， 左支管 11， 球状左空腔 12， U 形管 13， 吸油海绵 14， 球状 右空腔 15， 右支管 16， 防水管 17， 热。
19、膨胀伸缩机构 18， 热膨胀冷缩液体 19， 活塞 20， 伸缩杆 21， 拉绳 22， 抽拉孔 23， 地址分配器 24， 无线定向收发器 25， 显示器 26， 卫星定位器 27， 位移 传感器 28， 微控制器 29， 变压器油箱 30。 具体实施方式 0019 下面通过实施例， 并结合附图， 对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 0020 实施例 ： 变压器油枕的净油保护装置， 参见图 1、 图 2 所示， 包括连接在变压器油箱 30 上的油枕 1， 还包括三通管 2、 U 形管 13 和防水管 17， 三通管的一号支管 7 连接在油枕的 出气孔上， 三通管的二号支管 5 开口竖直向。
20、上， 并在三通管的二号支管上竖直向上连接有 呈层状的自由伸缩波纹管 6， 在二号支管上设有保护箱 10， 自由伸缩波纹管布置在保护箱 内。在自由伸缩波纹管外侧设有呈 “T” 形的若干段滑轨 8， 在滑轨对面的保护箱内壁上设有 与滑轨匹配的竖直向下的滑槽 9。在三通管的三号支管 4 上连接有压力阀 3。 0021 在 U 形管的内底部装有吸油海绵 14， U 形管的左支管 11 连接在压力阀的出口外端 上， U 形管的右支管 16 连接在防水管上， 并在 U 形管的左支管内设有直径大于 U 形管直径 的球状左空腔 12， 在 U 形管的右支管内设有直径大于 U 形管直径的球状右空腔 15。 说 。
21、明 书 CN 103779045 A 5 4/5 页 6 0022 参见图 2 所示， 还包括热膨胀伸缩机构 18 和拉绳 22， 并且热膨胀伸缩机构导热的 活塞腔外壁紧贴连接在变压器油箱的外壁上 ； 在保护箱上端设有与保护箱内腔相通的抽拉 孔 23 ； 在热膨胀伸缩机构的活塞腔内装有热膨胀冷缩液体 19， 热膨胀伸缩机构的伸缩杆 21 一端固定连接在活塞腔的活塞 20 上， 伸缩杆另一端固定连接在拉绳上端， 拉绳下端从抽拉 孔穿入后固定连接在自由伸缩波纹管的顶端。 0023 参见图 2 所示， 还包括 ： 微控制器 29、 地址分配器 24、 无线定向收发器 25、 显示器 26 和卫星定位。
22、器 27， 并在保护箱内的自由伸缩波纹管上设有位移传感器 28， 并且位移传感 器、 地址分配器、 无线定向收发器， 显示器和卫星定位器分别与微控制器电连接。 0024 保护箱能够保护自由伸缩波纹管尽量不与外界的阳光或雨水接触， 降低自由伸缩 波纹管的老化进度， 延长本方案装置的使用寿命， 降低成本。滑轨布置在自由伸缩波纹管 凸起部位的外边缘上， 滑轨与滑槽配合， 使得自由伸缩波纹管伸缩移动方向始终为上下移 动， 不发生偏移， 自由伸缩波纹管活动自如的变长或变短具有一致性， 自由伸缩波纹管自由 移动伸缩性好， 能够满足油枕内冷却油体积随温度的自由变化， 并且能够大大提高由伸缩 波纹管的使用寿命。
23、。 通过对连接在油枕的出气孔上的三通管以及连接在三通管另外两个支 管上的自由伸缩波纹管和压力阀， 由自由伸缩波纹管来保证油枕内的冷却油体积的自由变 化， 由压力阀来保证油枕内冷却油的过度膨胀和过度冷缩。并在压力阀上连接有 U 形管， 在 U 形管的底部设有便于气流流通的且又具有气闭性保护的吸油海绵， 把外面的空气与 U 形管内的空气进行最大限度的自由隔离， 减少外面空气对冷却油的接触量， 进而有效保证 冷却油长期使用也不易出现变质， 油枕对冷却油的密封性净油保护效果较好。如果气温过 高， 在 U 形管的左支管内气温较高， 左支管内的空气膨胀， 一部分密封的空气从左支管经过 吸油海绵后流向右支管。
24、， 由于右支管内有球状右空腔， 吸油海绵上的起密封作用的油在球 状右空腔内会导流回到U形管底部， 使得吸油海绵上的起密封作用的油不会从U形管流出。 如果气温过低， 在 U 形管的左支管内的空气温较低， 左支管内的空气收缩较大， 外面的一部 分空气从右支管经过吸油海绵后流向左支管， 由于左支管内有球状左空腔， 吸油海绵上的 起密封作用的油在球状左空腔内会导流回到 U 形管底部， 使得吸油海绵上的起密封作用的 油不会被吸入到三通管中。 使得起密封作用的变质的油不会流入到油枕内与油枕内的冷却 油混合， 保证油枕内的冷却油不被污染变质。 0025 当变压器油箱的温度升高时， 变压器的壳体温度也会同时升。
25、高， 同时， 热膨胀伸缩 机构活塞腔内的热膨胀冷缩液体受热膨胀， 热膨胀冷缩液体膨胀后推动活塞往上移动， 此 时伸缩杆拉着拉绳往上移动， 拉绳则把自由伸缩波纹管往上拉， 自由伸缩波纹管伸长后内 腔变大， 能够容纳的冷却油也越多。 当变压器油箱温度升高时， 在变压器油箱内的冷却油由 于体积膨胀会有一部分冷却油进入到油枕内并进入到自由伸缩波纹管的内腔内。 由于自由 伸缩波纹管有了热膨胀伸缩机构的拉伸作用， 不需要太大的冷却油压力就能够增大自由伸 缩波纹管容纳冷却油的内腔， 并且自由伸缩波纹管内腔的增大长度与热膨胀伸缩机构伸缩 杆的伸缩长度有一定的正比关系， 而热膨胀伸缩机构伸缩杆的伸缩长度又与变压。
26、器油箱温 度升高有一定的正比关系。 利于冷却油体积膨胀或收缩， 保证冷却油不易从压力阀流出去， 能够充分保证冷却油不仅不会变质， 而且还能保证冷却油的质量也不变， 对冷却油的密封 性净油保护效果较好。 0026 地址分配器便于对安装在配电网中的某个变压器进行编号管理， 可以单独指定某 说 明 书 CN 103779045 A 6 5/5 页 7 个变压器需不需要进行数据采集， 这样采集的数据灵活性强。无线定向收发器便于把在某 个变压器处位移传感器采集到的数据通过无线的方式发送到配电网监控中心， 并且配电网 监控中心也可以把监测指令传给该变压器处的微控制器， 让该变压器处的位移传感器把采 集到的。
27、数据通过无线的方式发送到配电网监控中心。 在远端就能够得到某个变压器处位移 传感器采集到的数据， 工作人员就能够根据自由伸缩波纹管伸缩的位移变化知道变压器油 箱温度的变化。 温度高时自由伸缩波纹管伸缩越长， 位移传感器检测到的位移变化越大 ； 温 度低时自由伸缩波纹管伸缩越短， 位移传感器检测到的位移变化越小。这样使得配电网监 控中心的数据采集人员不需要到现场就能够采集到想要的温度变化数据。 配电网监控中心 的工作人员根据传来的数据就能够知道该变压器温度变化的情况， 就可以通过对配电网的 调控或切换， 把通过该变压器的电力供配电进行调整， 以便让该变压器工作在最佳状态。 并 且工作人员通过地址。
28、分配器传来的数据就能够知道是哪一个变压器需不需要进行数据采 集或调整， 灵活性强， 可视化透明度程度高。 配电网监控中心的人员随时可以准确采集配电 网中某个节点上的变压器温度数据， 大大降低了数据采集及维护的成本， 可靠性高。 显示器 便于现场人员对自由伸缩波纹管伸缩长度变化的调试安装以及检测观察， 进而了解变压器 油箱温度的变化大小， 使用简单， 劳动强度低。 卫星定位器便于对变压器所处的位置进行监 控， 可视化透明度程度高， 维护成本低， 可靠性高。 0027 上面结合附图描述了本发明的实施方式， 但实现时不受上述实施例限制， 本领域 普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。 说 明 书 CN 103779045 A 7 1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103779045 A 8 2/2 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103779045 A 9 。