[實用新型]電力變壓器呼吸器在線監測與再生系統

有效

• 申請號: 201720443212.6
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN206920347U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 劉子婷;王新剛;傅春明;姜良剛;趙強;劉恒志;劉宗振;任彬;馬振芳;秦昌龍;劉思華;孟栩彬;王浩
• 申請（專利權）人: 山東電力設備有限公司;國網山東省電力公司濟南供電公司
• 主分類號: G01N21/81
• 分類號: G01N21/81;G01K11/32;G01N33/00;G01L11/00;H01F27/14
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本實用新型涉及電力變壓器呼吸器，具體涉及一種基于云服務器終端的電力變壓器呼吸器在線監測與再生系統。

背景技術

電力變壓器呼吸器是一種用于清除和干燥由于變壓器油溫的變化而進入變壓器、儲油柜中的雜質和潮氣，保證變壓器油的絕緣強度的裝置。傳統電力變壓器呼吸器內部裝有經過化學處理過的干燥劑：變色硅膠，在干燥情況下，變色硅膠多呈藍色；當吸收潮氣后，變色硅膠逐漸變為粉紅色、變色的硅膠失效。運維人員必須經常巡視，一旦發現變色硅膠的顏色發生改變，要及時進行更換。這不僅增加了工作量，也為電力變壓器的正常運行增加了安全隱患，而且更換變色硅膠存在高額的成本、更換下來的變色硅膠也會帶來環境污染及垃圾處理問題。

隨著智能變電站的建設及智能化運維的逐步推廣，要求電力變壓器呼吸器能夠具備監測、控制、免維護等功能，進一步提升電力變壓器的智能化水平，而傳統的電力變壓器呼吸器已不能滿足實際需要。

發明內容

針對現有背景技術存在的不足，本實用新型將嵌入式技術、光纖傳感技術、圖像采集技術、無線通信技術和云服務器技術應用于電力變壓器呼吸器的狀態數據采集、存儲、傳輸及遠程監測中，實現了電力變壓器呼吸器的在線監測與再生，所采用的技術方案如下：

電力變壓器呼吸器在線監測與再生系統，包括：電力變壓器呼吸器、數據采集終端、云服務器終端和監控終端；電力變壓器呼吸器與數據采集終端連接，數據采集終端、云服務器終端、監控終端依次通過無線網絡連接；

數據采集終端包括呼吸器狀態數據采集模塊、圖像信息采集模塊、用于接收并處理呼吸器狀態數據及圖像信息的嵌入式中央處理模塊以及為嵌入式中央處理模塊供電的電源管理模塊；

嵌入式中央處理模塊包括ARM處理器、數據存儲模塊、人機交互系統、數據傳輸模塊、時鐘模塊、聲光報警模塊、加熱控制模塊。

電力變壓器呼吸器包括安裝法蘭、內裝變色硅膠的吸濕筒、金屬薄膜過濾器。呼吸器采用法蘭式安裝，安裝法蘭連接變壓器儲油柜上的呼吸管與電力變壓器呼吸器的出氣口，安裝法蘭通過連接法蘭與吸濕筒連接，吸濕筒與金屬薄膜過濾器通過兩根長螺栓連接，且吸濕筒底部邊緣與過濾器接觸位置有O型密封圈。金屬薄膜過濾器取代傳統呼吸器中的油杯，以濾除空氣中的水分和雜質，避免了清洗油杯的工作；內裝變色硅膠的吸濕筒用于干燥潮氣。

數據采集終端是這樣的：呼吸器狀態數據采集模塊包括位于安裝法蘭與吸濕筒連接處且通過通信電纜與所述嵌入式中央處理模塊連接的光纖分布式溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器；

圖像信息采集模塊包括用于采集吸濕筒內變色硅膠顏色圖像的遠程攝像頭，圖像信息采集模塊通過無線網絡與嵌入式中央處理模塊連接，并以Tcpip數據流的形式將遠程攝像頭拍攝的圖像傳給嵌入式中央處理模塊；

嵌入式中央處理模塊通過螺栓與所述吸濕筒的外殼連接。

數據采集終端實時采集變壓器呼吸器的相關狀態參數，包括呼吸器的運行狀態數據和變色硅膠的圖像信息，通過無線網絡傳輸給云服務器終端、并通過監控終端實現在線監測；同時，根據變壓器呼吸器的監測狀態自動控制進行相應的操作，實現呼吸器中的變色硅膠再生。

加熱控制模塊包括變色硅膠加熱器、金屬薄膜過濾器加熱器和繼電器；變色硅膠加熱器位于吸濕筒內，金屬薄膜過濾器加熱器位于金屬薄膜過濾器內、緊靠過濾器內的金屬濾網；變色硅膠加熱器和金屬薄膜過濾器加熱器均通過線纜與嵌入式中央處理模塊連接，繼電器位于嵌入式中央處理模塊的電路板上，通過繼電器的觸點吸合或斷開分別控制兩加熱器的啟動或關閉。當電力變壓器呼吸器內的空氣濕度超過程序設定值時，表示干燥劑(即變色硅膠)暫時失去吸水能力，此時加熱控制模塊控制相應的繼電器動作、啟動變色硅膠加熱器為硅膠加熱，以便使變色的硅膠再生。當環境溫度低于程序設定值時，加熱控制模塊控制相應的繼電器動作、啟動金屬薄膜過濾器加熱器為金屬薄膜過濾器加熱，以防止金屬薄膜過濾器在低溫時產生凝露或者冰凍，從而確保呼吸器保持良好的工作狀態。