[发明专利]用于降低从环境到填充有绝缘液体的高压设备的膨胀容器中的空气输入的方法以及实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于降低从环境到填充有绝缘液体的高压设备的膨胀容器/油轨中的空气输入的方法。此外，本发明涉及一种用于实施该方法的装置，该装置的结构在变压器新开动/初始运行时与在变压器已开始热老化时不同。

背景技术

高压设备、例如变压器为冷却目的而填充有绝缘液体、例如矿物油。负载变化以及冷却设备功率和外部温度的波动导致明显的温度变化，进而导致油填充物的体积变化。所述油填充物由变压器箱上方的膨胀容器容纳。在该膨胀容器中油面与环境空气直接接触。相对于环境的压力平衡通过一管路来实现，所述管路在其端部利用空气去湿器和油罩封闭。当随着开始热老化而消耗变压器活性成分中的氧时以及在恢复饱和(新开动，修理)期间绝缘液体被脱气的情况下，附加地从环境输入空气。虽然这种相对于环境的常规封装系统在欧洲已得到证明，但由此出发的研发方向是带有空气密封功能的封装系统，主要用以使氧气不能进入，另外用以避免空气去湿装置的损耗。认为氧直接与绝缘系统的使用寿命相关。缺乏这方面的标准以及用于监测的可靠分析方法。

已知的技术方案通过隔膜替代直接的空气接触或者在膨胀容器中封闭氮或真空。这种解决方案具有以下缺点：

-高成本，特别是在更换装备/补充新设备时；

-在切断状态下更换装备；

-缺乏效果标准；

-由于技术限制而不能对氧实现希望的整体干燥。

因为氧的复杂作用仍不够明确，所以认为此前仅降低(氧)的要求是安全的。

已知在油中实现活性成分分离的技术。因此，在DE 102005054812A1中公开了一种与容器并行的管形空心体，所述空心体以液压的方式与该容器连接。其中引导一浮动设置的密封活塞，所述密封活塞在一侧被绝缘填充在容器中的、具有确定电气强度/绝缘强度的绝缘液体加载而在另一侧被在环境压力下的、具有任意电气强度的绝缘油加载，其中用作阻断液体的绝缘油位于设置在空心体上方的平衡容器中。

DE 10035947 B4公开了一种用于降低空气混合物和水对液体的污染的装置。这种装置包括：内有热源的主容器，所述热源在其下部区域中利用一管与扩张容器连接；所述扩张容器自由地通入外界环境。在纯净的液体和受热的液体之间形成一热分层的稳定层，该热分层在热源下方自发地形成在相对于下方可能被污染的冷液体的分界层上，所述液体位于主容器的下部区域、接管和扩张容器中。

这种技术具有上述缺点。

本发明的目的是，特别是利用直接的空气接触来加强膨胀容器、实现氧含量的持续降低以及来自环境的湿气输入的降低。

发明内容

因此，本发明的目的在于：实现一种与高压设备的膨胀容器连接的、不能被封断的空气缓冲腔，所述空气缓冲腔以给定的界限来限制和利用由绝缘液体系统的气体管理(Gashaushalt)引起的来自环境的空气输入，在绝缘系统开始热老化的同时消耗溶解在液体中的氧，这样便使膨胀容器中空气的氧含量降低，从而通过持续的反馈降低氧消耗以及降低湿气输入。

为了实现所述目的，考虑以下与特别是直接接触空气的膨胀容器相关的知识：

-在新开动变压器后，容器油在6周至18个月的时间段内达到空气饱和(NIS标准)。

-约32000ppm的空气氧饱和浓度保持多年，直至绝缘系统开始热退化并进行氧化反应；

-油中氧浓度的降低对膨胀容器的空气腔中的氧含量没有影响(仅在热异常时确定)，因为(氧)迅速地从环境得到补充。

所述目的通过在权利要求中给出的特征实现。在此基本构想是，使用一外部的吹吸缓冲器，该吹吸缓冲器可以与惰性气体一起使用。

根据本发明的方法的特征是，

-至一给定的、相对于环境压力的过压，使气体从膨胀容器进入一外部缓冲腔，

-至一给定的、相对于环境压力的负压，使气体从一外部缓冲腔进入所述膨胀容器，

-其中，所述缓冲腔的体积由所述高压设备中的绝缘液体的下工作温度(T_u)和上工作温度(T_o)来确定。

在超出所述相对于环境压力的过压时，使气体从所述缓冲腔经由一位于较小的内箱的壳体中的管口排出。

在低于所述相对于环境压力的负压时，使空气从环境经由一平衡管和一位于一较小的内箱的壳体中的管口进入所述缓冲腔中。

在一种实施方式中，为了在低于所述相对于环境压力的负压时更快、更强地降低来自环境的空气输入，将惰性气体输入所述缓冲腔中。