一种变压器和变压器呼吸器的自动监测控制装置及方法

技术领域

本发明涉及变压器呼吸器技术领域，尤其涉及一种变压器和变压器呼吸器的自动监测控制装置及方法。

背景技术

随着电力系统的不断发展，油浸式变压器数量不断增加。当负荷降低时，油浸式变压器油温降低，内部油的体积会缩小，在气压差作用下外界空气经过呼吸器的油封进入干燥剂进行干燥，过滤掉空气中的水分、杂质，然后进入油枕胶囊，这就是变压器呼吸器的吸气过程。变压器呼吸器如果对水分过滤不彻底会造成油枕内胶囊积水，胶囊长期积水会严重影响其囊壁的密封效果，进而威胁到整个变压器的正常运行。所以变压器呼吸器硅胶干燥颗粒的更换对整个变压器的正常运行起着非常重要的作用，变压器呼吸器中的硅胶颗粒长时间吸收水分后会变色，按管理规定硅胶变色到达2/3以上就必须更换，以确保干燥剂吸潮能力，这种更换维护量将随着变压器数量的不断增加而增加。

现有的变压器呼吸器的硅胶颗粒不能再生，需要定期更换且更换时必须拆卸整个变压器呼吸器。并且变压器呼吸器的拆装过程复杂，拆装技术要求高，在拆装过程中容易造成油杯倾倒、损坏，且在拆装过程中，硅胶长时间暴露空气中容易失效，从而导致许现有变压器呼吸器维护费时费力。

发明内容

本发明实施例提供了一种变压器和变压器呼吸器的自动监测控制装置及方法，用于解决现有变压器呼吸器的维护存在工作量大且硅胶颗粒不能循环利用的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种变压器呼吸器的自动监测控制装置，分别与第一变压器呼吸器和第二变压器呼吸器连接，该自动监测控制装置包括与所述第一变压器呼吸器连接的第一通道、与所述第二变压器呼吸器连接的第二通道、第三通道和阀门自动切换控制机构，所述阀门自动切换控制机构包括除湿排气切换组件和检测元件，所述检测元件设置在所述第三通道上，所述除湿排气切换组件设置在所述第一通道和所述第二通道上，所述第一通道与所述第二通道为一体成型的管道，所述第一通道与所述第二通道之间通过活塞切换与所述第三通道贯通连接；

所述检测元件，用于检测与所述第一变压器呼吸器或所述第二变压器呼吸器运行对应所在的所述第一通道或所述第二通道的湿度数据；

所述除湿排气切换组件，用于根据检测所述湿度数据对所述第一变压器呼吸器或所述第二变压器呼吸器的硅胶颗粒除湿的气体切换至所述第一通道或所述第二通道进行排气。

优选地，所述除湿排气切换组件包括驱动元件、第一连接杆、第二连接杆、第一卡盘、第一弹性元件、第一密封元件、第一隔离元件、第一排气管道、第二排气管道、第二卡盘、第二弹性元件、第二密封元件和第二隔离元件，所述驱动元件的输出端与所述第一连接杆连接，所述第一连接杆与所述第二连接杆连接，所述第一卡盘、所述第一弹性元件和所述第一密封元件套接在所述第一连接杆上并设置在所述第一通道上，所述第一排气管道与所述第一通道贯通连接且位于所述第一卡盘与所述驱动元件之间，所述第一弹性元件的两端分别与所述第一卡盘和所述第一密封元件连接，所述第二隔离元件与所述第二连接杆的末端连接，所述第二弹性元件的两端分别与所述第二密封元件和所述第二卡盘连接，所述第二卡盘、所述第二弹性元件、所述第二密封元件和所述第二隔离元件设置在所述第二通道上，所述第二排气管道与所述第二通道螺纹连接，所述第一隔离元件、所述第二隔离元件、所述第一卡盘和所述第二卡盘上均设置有通孔，所述第一密封元件和所述第二密封元件分别用于密封对应所述第一隔离元件和所述第二隔离元件的通孔；

若检测所述第一通道的所述湿度数据大于湿度设定值，控制所述驱动元件驱动带动所述第一连接杆和第二连接杆往所述第一排气管道方向移动，带动所述第一密封元件推压所述第一弹性元件，所述第一弹性元件带动所述第一密封元件远离所述第一隔离元件，所述第一隔离元件的通孔打开，以使所述第一变压器呼吸器加热干燥的水蒸气通过第一通道、第一隔离元件的通孔、第一卡盘的通孔进入第一排气管道排出，且所述活塞移动至所述第一通道以使所述第二通道与所述第三通道连通；

若检测所述第二通道的所述湿度数据大于湿度设定值，控制所述驱动元件驱动带动所述第一连接杆和第二连接杆往所述第二排气管道方向移动，带动所述第二密封元件推压所述第二弹性元件，所述第二弹性元件带动所述第二密封元件远离所述第二隔离元件，所述第二隔离元件的通孔打开，以使所述第二变压器呼吸器加热干燥的水蒸气通过第二通道、第二隔离元件的通孔、第二卡盘的通孔进入第二排气管道排出，且所述活塞移动至所述第二通道以使所述第一通道与所述第三通道连通。

优选地，所述驱动元件外套接有用于保护的保护罩。

优选地，所述活塞活动套接在所述第二连接杆上，所述活塞上设置有用于固定元件，所述固定元件用于将所述活塞固定安装在所述第二连接杆上。

优选地，所述活塞的中间设置有用于压紧密封的橡胶圈。

优选地，该变压器呼吸器的自动监测控制装置包括用于对所述第一变压器呼吸器和所述第二变压器呼吸器中硅胶颗粒进行去湿的加热元件，所述第一变压器呼吸器和所述第二变压器呼吸器上均设置有所述加热元件。

优选地，所述第一变压器呼吸器和所述第二变压器呼吸器上均设有与对应第一通道和第二通道贯通连接的管道。

优选地，所述检测元件为湿度传感器。

本发明还提供一种变压器呼吸器的自动监测控制方法，应用于上述所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置上，包括以下步骤：

获取第一通道或第二通道的湿度数据；

若所述湿度数据大于湿度设定值，通过阀门自动切换控制机构控制与所述湿度数据对应的第一通道或第二通道进行排放第一变压器呼吸器或第二变压器呼吸器输出的水蒸气。

本发明还提供一种变压器，包括上述所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明实施例提供的变压器和变压器呼吸器的自动监测控制装置及方法，该装置分别与第一变压器呼吸器和第二变压器呼吸器连接，该自动监测控制装置包括与第一变压器呼吸器连接的第一通道、与第二变压器呼吸器连接的第二通道、第三通道和阀门自动切换控制机构，阀门自动切换控制机构包括除湿排气切换组件和检测元件，检测元件设置在第三通道上，除湿排气切换组件设置在第一通道和第二通道上，第一通道与第二通道为一体成型的管道，第一通道与第二通道之间通过活塞切换与第三通道贯通连接。该变压器呼吸器的自动监测控制装置通过检测元件检测第一通道或第二通道的湿度数据，根据湿度数据通过除湿排气切换组件实现对变压器呼吸器中硅胶颗粒除湿的水蒸气排放以及切换至另一个变压器呼吸器工作，极大地提高变压器呼吸器的硅胶使用效率，降低呼吸器巡视维护工作量，确保变压器的安全可靠运行；避免现有变压器采用单个呼吸器在其硅胶颗粒失去作用后需要维护的工作以及硅胶不能循环利用的缺陷，解决了现有变压器呼吸器的维护存在工作量大且硅胶颗粒不能循环利用的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置中阀门自动切换控制机构的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置中除湿排气切换组件的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本申请实施例提供了一种变压器和变压器呼吸器的自动监测控制装置及方法，用于解决现有变压器呼吸器的维护存在工作量大且硅胶颗粒不能循环利用的技术问题。

图1为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置的立体结构示意图，图2为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置中阀门自动切换控制机构的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种变压器呼吸器的自动监测控制装置，分别与第一变压器呼吸器92和第二变压器呼吸器91连接，该自动监测控制装置包括与第一变压器呼吸器92连接的第一通道101、与第二变压器呼吸器91连接的第二通道102、第三通道96和阀门自动切换控制机构94，阀门自动切换控制机构94包括除湿排气切换组件和检测元件50，检测元件50设置在第三通道96上，除湿排气切换组件设置在第一通道101和第二通道102上，第一通道101与第二通道102为一体成型的管道，第一通道101与第二通道102之间通过活塞42切换与第三通道96贯通连接。

需要说明的是，第一通道101上设置有与第一变压器呼吸器92连接的第一管道接口26，第二通道102上设置有与第二变压器呼吸器91连接的第二管道接口。在本实施例中，第一管道接口26与第一通道101采用紧固件插入固定孔13固定安装，第二管道接口与第二通道102采用紧固件插入固定孔13固定安装。

在本发明实施例中，检测元件50可以用于检测与第一变压器呼吸器92或第二变压器呼吸器91运行对应所在的第一通道101或第二通道102的湿度数据。

需要说明的是，检测元件50优先选为湿度传感器。检测元件50安装在第三通道96上。

在本发明实施例中，除湿排气切换组件用于根据检测湿度数据对第一变压器呼吸器92或第二变压器呼吸器91的硅胶颗粒除湿的气体切换至第一通道101或第二通道102进行排气。

需要说明的是，除湿排气切换组件根据检测的湿度数据大于湿度设定值，说明对应通道连接的变压器呼吸器的硅胶颗粒吸湿功能下降，需要切换另一个变压器呼吸器工作，且控制硅胶颗粒吸湿功能下降的变压器呼吸器进行除湿，并将除湿的水蒸气通过对应的通道排放，实现变压器呼吸器的硅胶颗粒循环利用。

在本发明实施例中，活塞42的厚度优选为10mm，第三管道96的直径优选为36，活塞42移动至第三管道96的中间位置也不会造成气道堵塞，提高该变压器呼吸器的自动监测控制装置的运行可靠性高。

在本发明实施例中，该变压器呼吸器的自动监测控制装置通过第一变压器呼吸器和第二变压器呼吸器的设置，能够延长对变压器呼吸器的维护周期，通过阀门自动切换控制机构便于呼吸器的安装使用；通过可再生硅胶的第一变压器呼吸器和第二变压器呼吸器轮换加热再生硅胶来达到免更换呼吸器硅胶颗粒的效果，同时依靠阀门自动切换控制机构达到智能轮换的效果。

本发明提供的一种变压器呼吸器的自动监测控制装置分别与第一变压器呼吸器和第二变压器呼吸器连接，该自动监测控制装置包括与第一变压器呼吸器连接的第一通道、与第二变压器呼吸器连接的第二通道、第三通道和阀门自动切换控制机构，阀门自动切换控制机构包括除湿排气切换组件和检测元件，检测元件设置在第三通道上，除湿排气切换组件设置在第一通道和第二通道上，第一通道与第二通道为一体成型的管道，第一通道与第二通道之间通过活塞切换与第三通道贯通连接。该变压器呼吸器的自动监测控制装置通过检测元件检测第一通道或第二通道的湿度数据，根据湿度数据通过除湿排气切换组件实现对变压器呼吸器中硅胶颗粒除湿的水蒸气排放以及切换至另一个变压器呼吸器工作，极大地提高变压器呼吸器的硅胶使用效率，降低呼吸器巡视维护工作量，确保变压器的安全可靠运行；避免现有变压器采用单个呼吸器在其硅胶颗粒失去作用后需要维护的工作以及硅胶不能循环利用的缺陷，解决了现有变压器呼吸器的维护存在工作量大且硅胶颗粒不能循环利用的技术问题。

图3为本发明实施例所述的变压器呼吸器的自动监测控制装置中除湿排气切换组件的结构示意图。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，除湿排气切换组件包括驱动元件46、第一连接杆45、第二连接杆29、第一卡盘66、第一弹性元件38、第一密封元件64、第一隔离元件10、第一排气管道49、第二排气管道77、第二卡盘20、第二弹性元件76、第二密封元件21和第二隔离元件72，驱动元件46的输出端与第一连接杆45连接，第一连接杆45与第二连接杆29连接，第一卡盘66、第一弹性元件38和第一密封元件64套接在第一连接杆29上并设置在第一通道101上，第一排气管道49与第一通道101贯通连接且位于第一卡盘66与驱动元件46之间，第一弹性元件38的两端分别与第一卡盘66和第一密封元件64连接，第二隔离元件72与第二连接杆29的末端连接，第二弹性元件76的两端分别与第二密封元件21和第二卡盘20连接，第二卡盘20、第二弹性元件76、第二密封元件21和第二隔离元件72设置在第二通道102上，第二排气管道77与第二通道102螺纹连接，第一隔离元件10、第二隔离元件72、第一卡盘66和第二卡盘20上均设置有通孔，第一密封元件38和第二密封元件76分别用于密封对应第一隔离元件10和第二隔离元件72的通孔；

若检测第一通道101的湿度数据大于湿度设定值，控制驱动元件46驱动带动第一连接杆45和第二连接杆29往第一排气管道49方向移动，带动第一密封元件64推压第一弹性元件38，第一弹性元件38带动第一密封元件64离第一隔离元件10，第一隔离元件10的通孔打开，以使第一变压器呼吸器92加热干燥的水蒸气通过第一通道101、第一隔离元件10的通孔、第一卡盘66的通孔进入第一排气管道49排出，且活塞42移动至第一通道101以使第二通道102与第三通道96连通；

若检测第二通道102的湿度数据大于湿度设定值，控制驱动元件46驱动带动第一连接杆45和第二连接杆29往第二排气管道77方向移动，带动第二密封元件21推压第二弹性元件76，第二弹性元件76带动第二密封元件21远离第二隔离元件72，第二隔离元件72的通孔打开，以使第二变压器呼吸器91加热干燥的水蒸气通过第二通道102、第二隔离元件72的通孔、第二卡盘20的通孔进入第二排气管道77排出，且活塞42移动至第二通道102以使第一通道101与第三通道96连通。

需要说明的是，第一卡盘66、第一弹性元件38、第一密封元件64和第一隔离元件10上设置有与第一连接杆45匹配安装的连接孔，活塞42上设置有与第二连接杆29匹配连接的安装孔，第二隔离元件72上凸伸有与第二连接杆29末端匹配连接的连接柱。第二排气管道77可以为向下90度弯曲的管道。在本实施例中，驱动元件46可以优先选为小型直流电机，可以安装于40mm直径的管道内，亦可选择小型步进电机，通过减速齿轮调节降低第一连接杆45转速，大齿轮转动带动齿轮轴心内螺纹螺栓转动，实现来回推动第一连接杆45。第一弹性元件和第二弹性元件可以选为弹簧。第一隔离元件10与第一通道101的内壁面抵接，并位于与第一变压器呼吸器连接处的左侧。第二隔离元件72与第二通道102的内壁面抵接，并位于与第二变压器呼吸器连接处的右侧。第一弹性元件38的左侧与第一卡盘66接触，第一弹性元件38的右侧与第一隔离元件64接触，第一隔离元件64被向左运动的8mm圆柱第二连接杆29推动挤压向左运动挤压第一弹性元件38，推力来源于中心相连的5mm第一连接杆45，第一连接杆45被左侧驱动的轴心内螺纹齿轮拉动。

在本发明的实施例中，该变压器呼吸器的自动监测控制装置当检测到第一通道的湿度数据大于湿度设定值，则需要将工作的第一变压器呼吸器切换至第二变压器呼吸器工作并将第一通道101中的水蒸气排放，其工作原理是：第一连接杆46与第二连接杆29相连，驱动元件46驱动第一连接杆46带动第二连接杆29一起往第一排气管道29方向移动(如图1所示的向左运行)，从而带动活塞42向左运行，第二通道102与第三通道96互通，也带动第一密封元件64和第一隔离元件10向左压缩第一弹性元件38，第一弹性元件38带动第一密封元件64远离第一隔离元件10移动，使得第一隔离元件10的通孔打开，可以为第一变压器呼吸器92对硅胶颗粒除湿干燥时产生的水蒸气从排气通道排放至空气中，该排气通道由通过第一通道、第一隔离元件的通孔、第一卡盘的通孔和第一排气管道组成。

在本发明的实施例中，该变压器呼吸器的自动监测控制装置当检测到第二通道的湿度数据大于湿度设定值，则需要将工作的第二变压器呼吸器切换至第一变压器呼吸器工作并将第二通道102中的水蒸气排放，其工作原理是：第一连接杆46与第二连接杆29相连，驱动元件46驱动第一连接杆46带动第二连接杆29一起往第二排气管道77方向移动(如图1所示的向右运行)，从而带动活塞42向右运行，第一通道101与第三通道96互通，也带动第一密封元件21和第二隔离元件72向由压缩第二弹性元件76，第二弹性元件76带动第二密封元件21远离第二隔离元件72移动，使得第二隔离元件72的通孔打开，可以为第二变压器呼吸器91对硅胶颗粒除湿干燥时产生的水蒸气从排气通道排放至空气中，该排气通道由通过第二通道、第二隔离元件的通孔、第二卡盘的通孔和第二排气管道组成。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，活塞42活动套接在第二连接杆29上，活塞42上设置有用于固定元件14，固定元件14用于将活塞42固定安装在第二连接杆29上。

需要说明的是，固定元件14可以为螺栓。在本实施例中，固定元件14可以在阀门自动切换控制机构的自动控制功能失效的情况下，当活塞42移动至固定元件14区域时，人工手动拧进固定元件14，将固定元件14固定于左侧或者右侧，即可锁定活塞42的移动，确保其中一个通道完全畅通，正常情况下此固固定元件14不需要拧紧，以便活塞42来回移动。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，驱动元件46外套接有用于保护的保护罩48。

需要说明的是，保护罩48也可以称为检修盖，在特殊情况下，通过打开此保护罩48，用螺丝刀旋转中心第一连接杆45手动调节移动活塞42。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，活塞42的中间设置有用于压紧密封的橡胶圈39。

需要说明的是，橡胶圈39安装于活塞中间滑动面中间凹入1mm直径半圆，用1mm直径橡胶圈即可，用于压紧密封第三通道两侧的出气管道，确保活塞42移动后密封良好。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，该变压器呼吸器的自动监测控制装置包括用于对第一变压器呼吸器92和第二变压器呼吸器91中硅胶颗粒进行去湿的加热元件97，第一变压器呼吸器92和第二变压器呼吸器91上均设置有加热元件92。其中，第一变压器呼吸器92和第二变压器呼吸器91上均设有与对应第一通道101和第二通道102贯通连接的管道。

需要说明的是，第一变压器呼吸器92与第一通道101之间采用管道93连接，第二变压器呼吸器91与第二通道102之间采用管道82连接。在本实施例中，第一变压器呼吸器92和第二变压器呼吸器91均设置有顶盖95和呼吸器进出气口98。

实施例二：

本发明实施例还提供一种变压器呼吸器的自动监测控制方法，应用于上述变压器呼吸器的自动监测控制装置，该变压器呼吸器的自动监测控制方法包括以下步骤：

获取第一通道或第二通道的湿度数据；

若湿度数据大于湿度设定值，通过阀门自动切换控制机构控制与湿度数据对应的第一通道或第二通道进行排放第一变压器呼吸器或第二变压器呼吸器输出的水蒸气。

需要说明的是，实施例二中变压器呼吸器的自动监测控制装置的内容已在实施例一中详细阐述，在此实施例中不再对变压器呼吸器的自动监测控制装置的内容进行阐述。该变压器呼吸器的自动监测控制方法的步骤具体内容已在实施例一的工作原理中有详细阐述。

实施例三：

本发明实施例还提供一种变压器，包括上述的变压器呼吸器的自动监测控制装置。

需要说明的是，实施例二中变压器呼吸器的自动监测控制装置的内容已在实施例一中详细阐述，在此实施例中不再对变压器呼吸器的自动监测控制装置的内容进行阐述。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。