1.4　大型变压器线圈恒压装置液压系统

1.4.1　主机功能结构

线圈恒压装置是干式变压器线圈生产制造过程的专用设备，主要用于大型连续式和饼式变压器线圈在高温干燥真空环境、在恒定压紧力的作用下线圈的压紧工序作业。恒压装置由1套液压泵站和4个1组的压紧液压缸组成，液压泵站安装在高温真空罐外侧，高压液压缸在高温真空罐内工作。

恒压装置工作原理如图1-8所示。线圈4事先通过绕线机绕制在模架5上，上、下压盘2、6通过4根拉杆3将线圈固定，每个拉杆下端吊装1个空心压紧液压缸7。当来自液压泵站的液压油通入液压缸后，缸筒与活塞相对运动，通过拉杆将力传递给上下压盘，从而对线圈实施压紧作用。整个线圈组件由底座支撑，放在真空罐内。4个压紧缸需在130℃的真空罐内连续工作50h以上，液压缸内的压力要保持恒定，整个压紧过程中，液压缸的实际行程为30～50mm，压紧过程中4个液压缸的运动必须保持同步，以保证上下压盘的平行度。泵站需设有恒定压力的功能，能够实现压力的迅速补偿，完成对变压器线圈干燥全过程的恒压加载。更换不同大小的液压缸，可以实现不同大小压紧力要求的线圈压紧要求。

图1-8　恒压装置结构简图

1，8—螺母；2—上压盘；3—拉杆；4—线圈；5—模架；6—下压盘；7—液压缸；9—支座

恒压装置的主要技术参数为：工作压紧力4×400=1600（kN）；单个液压缸作用力400kN；液压缸（空心缸）行程80mm；液压系统最高压力35MPa；液压缸工作最高环境温度130℃，真空度10kPa，每次使用连续工作50h以上；液压缸同步精度不低于±1.5%。

1.4.2　液压系统原理

恒压装置液压系统由保压回路和同步回路构成（图1-9）。系统油源为液压泵7，其工作压力与卸荷由电磁溢流阀10来控制，最高压力35MPa。系统的执行元件为单作用单杆活塞液压缸（其结构见图1-10，空心活塞杆套装在带有ϕ50mm通孔的导向套上并用耐高温的氟橡胶O形圈密封，长螺栓拉杆由此孔穿过将缸吊装在线圈上），活塞（杆）靠液压作用伸出，活塞杆缩回靠弹簧力作用压回。在升压加载过程中，电磁铁1YA通电使电磁溢流阀中的换向阀切换至左位，电磁铁2YA通电使电磁换向阀12切换至左位，电磁铁4YA断电使换向阀14工作在图示左位，液压泵7的压力油通过单向阀8、换向阀12和液控单向阀16及分流集流阀17-1、17-2、17-3进入加载液压缸22有杆腔。

图1-9　恒压装置液压系统原理

1—油箱；2，9—过滤器；3—液位计；4—空气过滤器；5—电动机；6—联轴器；7—液压泵；8—单向阀；10—电磁溢流阀；11—普通压力表；12—三位四通电磁换向阀；13—截止阀；14—二位四通电磁换向阀；15—蓄能器；16—液控单向阀；17—分流集流阀；18—数显压力表；19，21—液控插装阀；20—压力继电器；22—液压缸

图1-10　液压缸结构简图

1—缸筒；2—弹性挡圈；3—缸盖；4，6—O形圈；5—活塞（杆）；7—弹簧座；8—导向套；9—弹簧；10—压盖；11—螺母

当系统升压至缸的工作压力（即数显压力表18的上限值）时，数显压力表发信使电磁铁1YA和2YA断电，从而使电磁换向阀12复至中位、阀10中的电磁阀复至右位，液压泵卸荷，但电磁铁4YA仍维持断电状态。此时，系统压力由蓄能器15维持。

在经过一段时间后，由于液压缸的缓慢运动，若系统压力低于数显压力表18所设定的下限值时，数显压力表又发信使电磁铁1YA和2YA通电，使电磁溢流阀10与电磁换向阀12均切换至左位。数显压力表的信号还同时送给计数器，来计一次数，即在恒压过程中，电磁铁1YA和2YA每得到由数显压力表发来的通电信号一次，就计一个数，计数是逐次累加的，如果油路有泄漏，电磁铁1YA和2YA将会频繁通电，从计数器的计数值上将会得到间接的反映。液压泵又给液压缸与蓄能器同时补供高压油，以维持系统正常工作压力。当系统压力再次达到数显压力表所设定的上限值时，电磁铁1YA和2YA又获得由数显压力表发来的信号，使两者都断电，液压泵卸荷，系统压力由蓄能器维持，故在50h的恒压过程中，液压泵一直在“加压”与“卸荷”这两种状态下交替工作。

当电磁溢流阀10使液压泵7卸荷、三位四通电磁换向阀12处于中位，电磁铁4YA通电使换向阀14切换至右位时，加压缸卸载，活塞杆靠弹簧力作用缩回。

截止阀13插装在集成块内部，除非维修排除故障需要开通，任何情况下均应关闭。插装式液控单向阀19-1～19-4通断由控制油路决定。

压力继电器20是对液压泵进行第二道保护的元件，即一旦电磁溢流阀10的溢流安全功能失效，系统压力超过数显压力表的上限而达到压力继电器的设定值（压力继电器的设定值应高出数显压力表上限设定值1～2MPa），压力继电器的触点吸合，立即使电机停转，以免液压泵受损。

1.4.3　液压系统特点

恒压装置具有液压缸的环境温度高、活塞运动速度超低近似于爬行、液压缸需恒压同步长时间连续工作的工况特点，为此液压缸同步采用了分流-集流阀控制方案，故较之采用同步马达控制或比例调速阀控制方案的成本大大较低；同时在液压缸活塞中间设置导向套，使液压缸中心形成一个空腔，解决了拉杆穿过油缸无杆腔时的密封问题。从而使设备获得了良好工作性能（图1-11）。

图1-11　恒压装置实物