[发明专利]用于电力变压器的减压系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年10月11日提交的系列号为61/545,756、标题为“用于变压器的减压系统”的美国临时专利申请的权益。

背景技术

电力变压器通常会被认为是电网的组成部分，用于或者“升高”或者“降低”交流电的电压以在该电网中允许更有效的电力传输。变压器通过安放在其内部的电感耦合的两个导体来改变流过变压器的交流电的电压。具体而言，两个导体都包含线圈，各线圈分别绕芯(例如，具有高磁导率的硅芯)缠绕，其中，每个线圈包含特定的圈数或卷数，且流过该两个电感耦合的导体的电流的电压变化量与每个导体的线圈的圈数比成比例。

由于会有大量的电流流过该变压器的两个导体，所以每个导体线圈被安放在密封的腔室内，该密封的腔室包含冷却剂以防止该变压器的关键组成部分，诸如覆盖在每个导体各自分开的线卷上的绝缘物，发生损坏。例如，变压器通常会在该密封的腔室内包含有诸如矿物油的油，用来使电感耦合的导体冷却。在此配置中，油可以从该腔室开始流过热交换器地进行循环以被冷却，从而该油可以再次循环回到该密封的腔室内以进一步冷却该导体。因为用于冷却该导体的油通常是可燃的，所以该密封腔室内的点火源(即，火花)会点燃该油，使得该油迅速升温并在汽化时扩张体积，从而迅速增大该腔室内的流体压力。鉴于此原因，一些变压器包含卸压阀(PRV)，该卸压阀连结至该腔室并被配置成在该腔室压力超高的情形下打开从而通过将流体从该腔室释放至，例如，周围的环境，来减小该密封腔室内的流体压力。例如，PRV通常会包含弹簧，该弹簧的刚度对应于会使该PRV驱动的绝对压力的数额。但是，在压力超高情形(即，火花和随后的点燃)在该PRV完全驱动之间会有一段时间，有时把这段时间称为PRV的“反应时间”。其他变压器系统包含连结至该变压器的减压流体回路，该减压流体回路包含爆破盘，该爆破盘被构造成在暴露于预定的压差下横穿该盘的上游和下游面发生爆破或破裂。使用PRV和/或爆破盘的传统电力变压器系统会有长达一秒的反应时间。由此，PRV/爆破盘的反应时间会使得该密封腔室内的流体压力迅速增大到足以危及该腔室物理完整性的程度，这会使得该密封腔室发生爆炸。进一步地，在变压器使用爆破盘的情况下，包含该爆破盘的减压系统必须要拆解以在该变压器再次运行之前安装新的、未破裂的爆破盘。用于替换损坏了的爆破盘的拆解和重新组装此系统的过程会是昂贵且费时的。

由此，需要一种减压系统，该减压系统用于降低在电力变压器的充满流体的密封腔室内的流体压力。如果该机构具有在该密封腔室压力超高情形下会降低腔室爆炸风险的相对迅捷的反应时间，那么将特别受到欢迎。

发明内容

用于电力变压器的减压系统的实施例包含释压组件，该释压组件被配置成与电力变压器的腔室流体连通，其中，该释压组件包含破裂针阀。在一些实施例中，该减压系统还包含排出组件，该排出组件连结至该释压组件并与该腔室选择性地流体连通。该排出组件会包含鼓风室。在一些实施例中，该鼓风室被配置成减少该减压系统内的流量限制。该鼓风室可以被水平安放且经由延长管道贴近地连结至该破裂针阀。在一些实施例中，该破裂针阀包含针，该针被配置成响应于施加到该破裂针阀表面的预定的压力地弯曲。该减压系统还可以包含连结至该破裂针阀的近程传感器，其中该近程传感器被配置成响应于该针弯曲地发射信号。

用于电力变压器的减压系统的实施例包含释压机构和排出组件，该释压机构用于提供与电力变压器的密封腔室的选择性的流体连通，该排出组件连结至该释压机构，其中，该排出组件包含鼓风室，该鼓风室安放得贴近于该释压机构，且其中该鼓风室被配置成在该减压系统内减少流量限制。该释压机构可以包含释压阀。在一些实施例中，该鼓风室被配置成为所接收到的流体的径向扩张而提供。该排出组件可以包含排出管。在一些实施例中，该排出管被配置成增加电力变压器和在管开口端喷出至大气的流体之间的距离。在一些实施例中，止回阀连结至该减压系统的排出管。该鼓风室可以从该释压机构起水平延伸。