工业油泵介绍.ppt

1、变压器油泵相关资料,目录 第一章 第一节 1.油泵的概述 第二节 2.油泵的结构 第三节 3.油泵的型号及参数的意义 第四节 4.不同类型油泵的性能 第五节 5.变压器油泵的故障诊断及实时监控 第二章 第一节 1.现在国内外生产变压器油泵的厂家 第二节 2.我公司选用油泵的厂家及其产品介绍,第一章,第一节 油泵的概述 变压器油泵-是一种全密封结构的，内置潜油运行的三相异步电动机直轴驱动一离心式或轴流式叶片泵，专用于输送变压器绝缘油介质的流体机械，主要适用在大中型电力变压器(一般为120MVA，220kV及以上) 、整流变压器、电抗器、电力机车牵引变压器及其它专用变压器的强迫油循环冷却系统中。它

2、是变压器油系统中唯一的旋转机械。变压器油泵一般安装在强油风冷却器的低端，或安装在片式散热器与变压器油箱的管路之间，在强迫油循环风冷OFAF系统中起到重要的液动力循环作用 目前，国内常用的盘式电机变压器油泵采用轴向气隙感应盘式电动机直接嵌入泵壳内装配，其电机转子安装在油泵叶轮上，组成泵机合一的整体。当运行油泵时，油泵电机的轴向电磁力可减少叶轮所受轴向负荷冲击的影响，提高了轴承的使用寿命。盘式机电变压器油泵泵壳采用钢板焊接制造，并且采用了尽量少的密封结构设计。该系列油泵与传统离心式油泵相比，具有轴向尺寸短、结构紧凑合理、运转平稳可靠、使用寿命长、噪声低、结构紧凑合理、效率高、重量轻、无渗漏和使用维

3、护方便等特点。缺点是运行途中需要人工监视，以防止转子落下，引起故障。,第二节,油泵的结构 变压器油泵是一种全密封结构的，内置潜油运行的三相异步电动机直轴安装一离心式或轴流式叶片泵，专用于输送变压器绝缘油介质的流体机械。 1、按工作原理划分 离心式变压器油泵：配装离心式叶片泵，一般适用于变压器强油风冷却器; 轴流式变压器油泵：配装轴流式叶片泵，一般适用于低扬程、大流量、低油阻力的变压器片式散热器冷却系统中，可做多种冷却形式的切换选择：当泵停止运转的时候，油泵只相当于一段低阻力的管路连接段，此时变压器可做ONAN(自冷式)或ONAF(风冷式)运行。当泵通电运转时，可做OFAF(强油风冷式)运行，冷

4、却效率大大提高，温升系数C值大幅度下降。,2、按驱动电机结构划分 常规感应三相异步电动机驱动的普通型变压器油泵; 盘式电机(轴向气隙)驱动的盘式变压器油泵。 两种结构的差别主要是驱动电动机不同，使用功能、安装尺寸、形式完全相同。但是由于盘式泵其特有的轴向磁拉力作用，运行中须及时更换磨损的轴承，以防止转子落下引起强烈机械摩擦。目前，国内常用的盘式电机变压器油泵采用轴向气隙感应盘式电动机直接嵌入泵壳内装配，其电机转子安装在油泵叶轮上，组成泵机合一的整体。当运行油泵时，油泵电机的轴向电磁力可减少叶轮所受轴向负荷冲击的影响，提高了轴承的使用寿命。盘式机电变压器油泵泵壳采用钢板焊接制造，并且采用了尽量少

5、的密封结构设计。该系列油泵与传统离心式油泵相比，具有轴向尺寸短、结构紧凑合理、运转平稳可靠、使用寿命长、噪声低、结构紧凑合理、效率高、重量轻、无渗漏和使用维护方便等特点。缺点是运行途中需要人工监视，以防止转子落下，引起故障。所以目前国外仍普遍大量采用的还是传统三步电动机专用设计的普通型变压器油泵。,盘式变压器油泵的外形,轴流式式变压器油泵的外形,油泵主要部件介绍,轴承 叶轮 转子 定子 转轴,第三节 变压器油泵型号含义及参数意义,1、国内一般变压器油泵的型号含义,2、变压器油泵的几个主要参数及其意义：,流量Q单位时间内通过油泵连接管路截面上的变压器油流的数量。通常用立方米/秒(m3/h) 来表

6、示，国外进口油泵多用升/分钟(L/min)来表示。(1m3/h= 0.06L/min) 扬程H单位重量的被输送变压器油通过油泵时所获得的有效能量值。其单位是：Nm/N，即油泵输送变压器油液的液柱高度。通常我们用米水柱(m)来表示，如果用米液柱来表示则要考虑变压器油的重度。 扬程、流量对于每一种特定型号的变压器油泵而言一般是不宜替代的，因为每种型号泵的特性曲线上只有一段区域是效率最高的。油泵工作的这一段区域叫额定工况。油泵工作在这一区域时，不仅效率高，而且噪音低，功率消耗合理，运转平稳，无有害涡流冲击和气蚀损害，能够保持长期可靠运行。 那么额定工况如何选择呢?主要由主变的油路结构、冷却器油循环回

7、路及其管网系统组成的阻力特性曲线所决定的。不同类型的冷却器和主变油路循环结构，其管网特性曲线不同。管网系统阻力特性曲线与变压器油泵工作特性曲线的交点就是油泵的额定工况点。因此，就变压器油泵的替代性而言，不同水力参数或降低水力参数的随意替代是不可取的，他关系冷却器的额定换热容量，同样也关系到主变的长期稳定的安全运行。 额定功率P变压器油泵的额定功率是指电动机输出轴上的额定功率，故也称为轴功率。,油泵的输入功率P1是指油泵电动机从电源汲取的电功率(3UIcos)。在生产变压器油泵的工厂里可以通过测功机测取油泵的轴功率，同时测取对应点的输入功率并绘制成曲线。我们可以通过曲线查取某一流量工况下的输入电

8、功率，以便了解油泵实际消耗的电能。通过工厂提供的电动机负载特性曲线，可以查取某一输入功率P1下的输出功率和电动机效率。 总机效率变压器油泵总机效率是泵的有效功率Pe与输入功率P1之比。 油泵的有效功率是被输送液体在泵内单位时间所获得的有效能量。而扬程就是油泵输出的单位重量液体从泵中获得的有效能量，所以扬程和质量流量及重度的乘积，就是单位时间内从油泵中输出液体所获得的有效能量油泵的有效功率Pe。 Pe=QH/1000 式中 变压器油的重度(N/m3); Q油泵的流量(m3/s); H油泵的扬程(m)。 变压器油泵的总机效率是泵的有效功率Pe与输入功率P1之比： =Pe/P1 转速n是变压器油泵轴

9、在单位时间内的转数，单位是rot/min(转/分)。 根据国网公司的要求：为提高变压器油泵轴承运转寿命，将原1450转/分(4极电机)油泵，改为1000转/分(6极电机)及以下的低速泵。,第四节 不同类型油泵的性能,（1）关于低转速变压器油泵 所谓低转速：就是在实现同样的流量扬程下，转速由1500转/分(4极电机)下降为1000转/分(6极电机)及以下转速的变压器油泵。低转速可以提高轴承的运转寿命。但是,转速降低了，叶轮直径却增加了。大直径的旋转体，其平衡问题将更加突出。特别是作为叶片泵其叶片铸型、扭曲角度的一致性在工艺上误差难免，这些在低速、大直径旋转油泵中带来的问题会突出出来，直接影响运行

10、稳定性，反而会降低轴承的运转寿命。所以不能一味的追求低转速、盘式泵，适当高转速的变压器油泵不仅效率高而且体积小，运行稳定性好 ，关键是根据实际情况在高低转速间找到一个平衡点。,（二） 关于盘式变压器油泵 1、盘式电机的优点是： 矽钢片的材料利用率达70%以上，普通电机只有45%。 结构紧凑，轴向长度短，只有普通电动机长度的1/2，但幅向粗大。 电动机散热条件好，设计电密高。 2、盘式电机做成变压器油泵时应该注意的问题： 盘式电机的轴向磁拉力是很强的，(它就是靠这种旋转的轴向磁拉力进行电磁耦合使转子旋转起来，完成电能向机械能转换的)。当轴承经过长期运转产生磨损和间隙时，这种轴向磁拉力会使这个间隙

11、直接转化为定、转子间气隙的减少，直至定、转子铁与铁之间的摩擦。(因此盘式电机适于制成刹掣电机：在定、转子间安装摩擦片，通电刹掣，失电自由旋转。)而普通电动机的周向旋转磁场产生的切向力却有良好的自定心作用，当然普通电动机轴承也不会承受到象盘式电动机那样强大的轴向磁拉力。 盘式泵启动电流和运行电流都比普通型电动机油泵大20%以上、启动力矩低、启动时间长。 综上，做为可靠性要求很高的变压器油泵，国外普遍大量采用的还是由传统形式的三相异步电动机做为驱动设计的变压器油泵：如ABB、SIEMENS,只有我国还在将盘式电机变压器油泵做为一种低速泵的新产品加以广泛采用 盘式泵在维护检修时更换和调整轴承的工作具

12、有一定的难度，特别对采用双推力轴承的盘式泵，其现场检修调整轴承间隙时工艺难度是很大的。间隙大了，则电流很高;间隙小了，则效果不佳，而长期运行不进行定期维修的盘式泵是很危险的，已经造成运行中变压器运行油色谱异常、油温升高、油流继电器抖动等诸多问题。对于盘式泵特有的结构性缺陷对大型变压器的事故隐患问题，应该引起足够的重视。现今国内研制成功的非通轴盘式变压器油泵，采用短轴结构不仅使盘式泵的运行稳定性大幅度的提高，而且非通轴组件化，使检修时调隙极其方便，非通轴与轴承组件化为一体，成组更换更为简单。 那么选用普通型电动机的变压器油泵就是正确的选择了吗?其实，国家电网当年下令替代改造高速油泵的初衷，正是由

13、于高速油泵运行业绩的不佳。而盘式泵似乎成了当时低速油泵的唯一替代品种，但是国网并没有限制普通型电动机的低速变压器油泵的使用。我们今天探讨各种变压器油泵的构造和利弊，是为了使大家都能够对这种组件的内部结构做深入的了解和促其改进，并无褒贬取舍之意。变压器油泵采用何种结构，运行业绩是能够说明一切的。但是我们不能高枕无忧!应该立足于预防，立足于产品的固有可靠性和运行可靠性水平的提高。如何提高变压器油泵的故障诊断能力和运行维护的实时监控水平，使这一电力运行组件导致严重灾害性故障的概率降低为零，才是我们的共同目的,（三）关于轴流式变压器油泵,目前，片式散热器冷却系统配套变压器的规模和容量越做越大。由于片式

14、散热器的“面体积比”较大，而有效散热面积中的自冷与风冷“面积比”较小，配套片散的变压器的自冷容量可以设计较大。某些40MVA以下容量的变压器甚至可以取消风冷(ONAF)而自冷(ONAN)运行。大型变压器还可以根据负载情况进行ONAN(自冷式)ONAF(风冷式)或OFAF(强油风冷式)等多种冷却形式切换选择运行，当片式散热器以ONAF(风冷式)或OFAF(强油风冷式)运行时，冷却效率会大大提高，温升系数C值下降。片式散热器，以其免维护、辅机损耗小、低噪声、低成本等优势，与传统强油风冷却器和强油水冷却器相比具有明显的优越性。而配套片散的变压器油泵，必须首先要满足低油阻力、低扬程、大流量这样的运行特

15、点。 轴流式变压器油泵设计扬程一般小于3m，大于3m扬程时就很难满足低油阻力的特点，此时就要设计旁路管网以满足自冷(ONAN)油通路的畅通。 在我国，轴流式变压器油泵一般设计成“直管型”和“直角弯头型”两种。其叶片原理都是一样的。但是两种结构的区别在于： 直角弯头型轴流泵 往往设计成“叶轮升降式”结构：当油泵通电时，流体升力将叶轮由低部推向顶部轴端运转;断电时叶轮自由沉降回底端。所以在运行启动的时候，我们会听到“啪”的一声。这种结构的优点是：由于断电时没有叶轮零件的阻挡，变压器ONAN自冷运行时油管路阻力小。缺陷是：叶轮频繁升降时的作用力久而久之会损坏轴端及下止点的零件，超长的轴深也会有叶轮运

16、行偏摆的问题。国内西电公司选用的直角弯头型轴流泵已经改为：低油阻设计的叶轮在轴端固定，并加装轴端自定心轴承的结构，大大提高了这种产品的可靠性。 直管型轴流泵 一般设计成“内外筒”结构。内筒装有电动机，其轴端装有低油阻设计的叶轮，外筒与内筒之间为油通道。这种结构的轴流式变压器油泵以其结构简洁，可靠性高而被广泛选用。,第五节 变压器故障诊断及实时监控,在我国，目前变压器油泵的故障诊断技术还非常原始，油泵故障的实时监控技术还是空白。油泵运行状态与故障隐患不可预知。一旦发现油泵故障时，油泵已经到了不得不退出运行的状态，这时往往由于电气故障和机械故障磨损下来的大量金属颗粒、碳化物、乙炔等已经进入变压器内

17、部，所以现在的油泵采取两种方式对变压器进行监控 1、带有监控功能的变压器油泵和集中监测系统构成如下： 带有监控功能的变压器油泵(可订购亦可现场改造); 前端机安装在变压器附近，可定时循环采集并检测显示212台油泵运行状态和电流信号;并完成各路信号的汇总、分析处理及显示相关信息，实现与集中监测机或直接与运行维护人员的数据通信。 集中监测机(可选)，安装在变电站监控机房内，与前端机有线相连，完成变压器油泵的长距离监测，前端机与集中监测机间通信距离为有线1000米之内。 一般一台变压器安装一台前端机，可监测12台变压器油泵，一台集中监测机可接28台前端机 2、带有监控功能的变压器油泵的原理 通过泵内

18、的电磁感应传感器检出变压器油泵的运行间隙，从而实时监控泵的轴承磨损情况、运行状况和预判故障。通过现场设置的前端机中显示的各台油泵的绿区(安全运行)、黄区(临界预警)、红区(危险警示)显示，可以即时显示和预判油泵的运行状态、工作电流与故障。当进入“红区”时，会发出声光报警和信息输出。故障检出率：100%。 3、集中监测机(可选)，为现场运行的多台份“前端机”监控提供了信息化、自动化、智能化的便捷窗口手段。当集中监控实施后，各台份油泵实时运行和时段运行状况都有了信息化的记录内容，还可实现远程通讯报警。可通过电话及电子邮件联系有关人员。这使得现场户外高电压、强电场、恶劣环境下的变压器监测维护管理人员随时掌握设备运转情况，从而阻止很多“无人职守紧急情况”的发生。使监控维护工作变被动为主动，并可事先安排维修工作，尽量减少停机事故的发生，其经济效益可观，极大的提高了设备的可靠性技术水平，方便了系统现场使用与维护水平的提高。,第二章,第一节 国内外生产油泵厂家介绍 咱国内的生产变压器油泵的厂家主要有三门尔格，湖南跃进，长春诺森，北京富特等厂家，总销量约两到三千台。而进口的主要集中在日本帝国电机制造所和瑞典ABS两家，采用日本三菱、东芝、日立等技术的国内厂家主要选用日本帝国电机，而采用欧洲技术的国内厂家则多采