CN104280193A - 一种检测变压器呼吸器密封性的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测变压器呼吸器密封性的装置及方法，装置包括与呼吸器本体相适应的支撑单元、测量单元与处理单元；支撑单元包括总支撑架及附属连接装置；测量单元包括直接测量单元与间接测量单元，分布于总支撑架与呼吸器本体上；处理单元包括接收单元与处理器，与测量单元无线连接；附属连接装置包括测量连接架与测量法兰盘，分别与呼吸器本体连接。本装置通过对呼吸器密封性检测定值的设定，在固定压力下，测量呼吸器中温湿度、压力、重量、液位等参数信息，通过对比判断进行密封性检测，还可以模拟呼吸器真实呼气正常工作状态，达到检测仿真目的，彻底解决在连接电力设备投入运行前以及检修期间的密封性检测问题。

Description

一种检测变压器呼吸器密封性的装置及方法

技术领域

    本发明属于变压器检测装置技术领域，尤其涉及一种检测变压器呼吸器密封性的装置及方法。

技术背景

    在各级电网的不同发展时期，充油式的大型设备，如变压器、高压电抗器、换流变等，都充当着重要角色，因而与各设备油枕胶囊连接的呼吸器装置便显得十分重要，尤其是对于硅胶的更换，更成为日常维护的一项重要内容，例如在更换大型变压器配备10kg级以上的呼吸器硅胶时，流程往往按部就班：拆卸、倒掉原有变色硅胶、擦拭、重新组装、密封性检查、装置新硅胶、连接变压器、投入使用。

    申请号为201320762297.6的实用新型专利涉及一种可快速更换的变压器呼吸器，包括呼吸接头、呼吸接头的下方连接有硅胶盅、硅胶盅下方的中心孔通过一个过滤器连接到油杯内，所述的硅胶盅至少通过三个长螺栓设置在两个平行的上法兰和下法兰之间，所述的上法兰与呼吸接头为一体结构，在上法兰和下法兰上有两个相对应的环形密封槽，所述的环形密封槽内设置有密封垫圈，在硅胶盅上设置有观察孔，在硅胶盅内的上下各有可拆卸的透气网罩。本实用新型更换硅胶盅时，不超过三分钟，使更换硅胶的用时缩短到原来的十分之一。

    申请号为201110335478.6的发明专利公开了一种变压器用呼吸器,包括连接管,所述连接管端部安装有三通管,所述三通管两端口处分别通过管路连接盛装硅胶的硅胶筒,所述管路上设有阀门,所述硅胶筒两开口端分别封装有上端盖和下端盖,所述硅胶筒与所述上端盖和所述下端盖的连接处还分别设有密封装置;本发明的连接管、三通阀、管路和阀门形成变压器呼吸器的U形连接方式,形成使用接口和备用接口,便于在硅胶罐更换维护时不影响变压器的使用;密封装置使变压器呼吸器的硅胶筒与上端盖之间紧密连接,密封装置包括密封垫和分别涂覆在硅胶筒与上端盖和下端盖连接处外表面的防水胶层,从而形成了对变压器呼吸器的双重密封,延长了硅胶的使用寿命,提高了电网运行的稳定性。

    申请号为201220234931.4的实用新型专利公开了一种新型变压器呼吸器硅胶罐，它含有罐体，所述罐体上端设置有螺纹，所述罐体通过所述螺纹与连接管活动式连接。所述罐体和连接管之间设置有环形密封垫。所述罐体和连接管之间的连接处设置有弹簧卡扣。本实用新型罐体上部设置螺纹，能够方便地与连接管旋合连接，更换硅胶速度快，劳动强度低。另外，罐体和连接管之间设置有弹簧带扣，有效地防止罐体因震动而产生的松动和漏气现象。

    上述方式基本都涉及到了对变压器用呼吸器组成结构上、硅胶更换上的改进，然而在呼吸器组成及更换硅胶的整个过程中，对呼吸器的密封性检查是一项极为重要的工作，它关系到整个呼吸器性能的完好性以及更换硅胶的工作质量，均没有详细提及。

    常规的密封性以及呼吸器组装性能完好性的检查，或是依靠人为经验感性判断，或是依靠螺丝力矩验证的方法，其中，人为感性主要是根据自己的经验，观察密封垫时候压紧、螺丝紧固程度等，螺丝力矩验证的方法主要是使用力矩扳手判断，无论哪种方法都没有切实用到精密检测手段，也就无法真正的检测其密封性。一旦安装在设备上投入使用，由于环境温度、振动等因素影响，致使呼吸器漏气，就会造成硅胶更换频繁。而每次更换硅胶前，都要向调度部门汇报申请，将变压器本体瓦斯跳闸信号改为报警，特别是骨干电网的枢纽变电站，这样就严重影响工作的连续性和人员的积极性。    

发明内容

    本发明提供了一种检测变压器呼吸器密封性的装置及方法，旨在解决现有技术中呼吸器密封性检测不准确的问题，检测装置根据呼吸器更换硅胶流程特点，对更换后呼吸器进行密封性检测，经检查合格后，安装连接变压器投入运行，直观准确，效率较高。

    为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测变压器呼吸器密封性的装置，包括与呼吸器本体相适应的支撑单元、测量单元与处理单元；所述支撑单元包括总支撑架及附属连接装置；所述测量单元包括直接测量单元与间接测量单元，分布于所述总支撑架与所述呼吸器本体上；所述处理单元包括接收单元与处理器，与所述测量单元无线连接。

    所述附属连接装置包括测量连接架与测量法兰盘，分别与所述呼吸器本体连接。

    所述直接测量单元包括称重装置、加压装置与液位测量装置。

    所述称重装置为智能弹簧指针称，安装于所述总支撑架上部。

    所述加压装置采用数字式空气泵，安装于所述总支撑架侧壁。

    所述液位测量装置包括专用刻度尺以及摄像头，所述专用刻度尺设置位于所述呼吸器本体底部；所述摄像头分为上下两个，安装于所述总支撑架侧壁，并分别连接无线GSM发射器。

    所述间接测量装置包括传感器控制端及分别与其连接的压力传感器、温湿度传感器，所述传感器控制端连接无线GSM发射器，所述压力传感器与所述温湿度传感器分别设置于所述呼吸器本体上。

    所述接收单元为无线GSM接收器，所述处理器包括服务器以及与之连接的计算机终端，所述接收单元与所述服务器连接。

    本发明的另一个目的是提供一种检测变压器呼吸器密封性的方法，包括以下步骤：

1)        将待测呼吸器与支撑单元连接，将接收单元、服务器及计算机电脑连接；

2)        打开计算机，调出服务器连接界面，测试计算机与服务器是否连接；

3)        将各测量部件安装到位，并进行初步调试；

4)        在各测量部件端进行测试，以确定服务器与其测量各组件是否连接；

5)        保证各检测数据能在计算机端上传并显示后，开始测量过程；

6)        完成一支呼吸器的密封性检测后，且各项数据均正常，通过检测软件自动启动服务器触发程序，通过GSM发短信至送检测试品客户检测结果。

    本发明方法的有益之处是：通过对呼吸器密封性检测定值的设定，在固定压力下，测量呼吸器中温湿度、压力、重量、液位等参数信息，通过对比判断进行密封性检测，还可以模拟呼吸器真实呼气正常工作状态，达到检测仿真目的，彻底解决在连接电力设备投入运行前以及检修期间的密封性检测问题。

附图说明

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

    图1为本发明的结构示意图；

    图2为本发明的检测原理图；

    图3为本发明的检测流程图；

    图4为本发明的服务器模块检测原理图；

    图5为本发明的温湿度传感模块检测原理图；

    图6为本发明的压力传感模块检测原理图；

    图7为本发明的称重传感模块检测原理图；

    图8为本发明的图像采集模块检测原理图。

具体实施方式

    如图1至图8所示：一种检测变压器呼吸器密封性的装置，包括与呼吸器本体5相适应的支撑单元、测量单元与处理单元；支撑单元包括总支撑架1及附属连接装置；测量单元包括直接测量单元与间接测量单元，分布于总支撑架1与呼吸器本体5上；处理单元包括接收单元12与处理器，与测量单元无线连接。

    附属连接装置包括测量连接架3与测量法兰盘4，分别与呼吸器本体5连接；直接测量单元包括称重装置2、加压装置7与液位测量装置；称重装置2为智能弹簧指针称，安装于总支撑架1上部；加压装置7采用数字式空气泵，安装于总支撑架1侧壁；液位测量装置包括专用刻度尺11以及摄像头10，专用刻度尺11设置位于呼吸器本体5底部；摄像头10分为上下两个，安装于总支撑架1侧壁，并分别连接无线GSM发射器。

    间接测量装置包括传感器控制端6及分别与其连接的压力传感器8、温湿度传感器9，传感器控制端6连接无线GSM发射器，压力传感器8与温湿度传感器9分别设置于呼吸器本体5上；接收单元12为无线GSM接收器，处理器包括服务器13以及与之连接的计算机终端14，接收单元12与服务器13连接。

    本发明的另一个目的是提供一种检测变压器呼吸器密封性的方法，包括以下步骤：

1)        将待测呼吸器与支撑单元连接，将接收单元、服务器及计算机电脑连接；

    待测呼吸器通过测量法兰盘与测量连接架连接，此时注意中间需夹橡胶密封圈，通过连接面密封圈的压紧程度判断其连接密封程度，确认密封连接；服务器是一个对信号进行收发及解码的调制解调器，分为无线与有线两种模式，在与计算机电脑接通之后，由电脑实现对服务器的数据收发控制与指令传输，进而由服务器实现对其连接设备的指令分发。实施例默认服务器与各设备的连接关系为无线，此时服务器模式切换到无线位置；若使用有线，则需将智能弹簧指针秤、传感器控制端、数字式空气泵以及两个摄像头通过分别通过数据线连接到服务器，且服务器模式切换到有线位置；

2)        打开计算机，调出服务器连接界面，测试计算机与服务器是否连接；

    服务器作为外接设备，被计算机识别后，会进入服务器的软件初始化界面，显示服务器的生产厂家、型号、运行编号等参数，并显示其所连接部件的连通及数据信息；

3)        将各测量部件安装到位，并进行初步调试；

    安装及调试步骤包括：将温湿度、压力传感器探头通过顶盖连接法兰孔放入呼吸器内，以其接触硅胶为宜；

    将温湿度、压力传感器探头数据线和传感器控制端连接，数字式空气泵通过四氟聚乙烯连管快插阀与测量法兰盘上的压力阀门连接，随后打开压力阀门；

    调整摄像头位置，并在总支撑架上固定后，将专用刻度尺放在一个装有半杯红色绝缘油的集油杯中后，调整油杯与摄像头的距离，使其不超过40cm，并在计算机上观察采集图像，可选用智能采集的高清摄像头，能识别油位刻度值信息，将油位刻度转化为数字量记录；

    该智能采集技术类似与人脸识别技术，但更为简单，仅需识别与红色油位差较大的位置图片，此时选用白色作为摄像头对面油杯的背景颜色，同时考虑折射率影响，可经过多次试验调节，保证采集的精确度与摄像的清晰度；

 至此，完成温湿度、压力、液位等传感器测量端的安装与初步调试；

4)        在各测量部件端进行测试，以确定服务器与其测量各组件是否连接；

    首先，按动智能弹簧指针秤的测试试验按钮，智能弹簧指针称指针归“0”，确认智能弹簧指针称与服务器是否连接正常（以服务器显示已连接为准）；

    其次，按动传感器控制端的测试试验按钮，传感器控制端指针归“1”（一个大气压1.01×105Pa），同时数字式空气泵自动模式工作5秒钟，确认传感器控制端与服务器是否连接正常（以服务器显示已连接为准）；

    再次，按动数字式空气泵的增压模式启动按钮，数字式空气泵启动工作时压力为“0”（一个大气压1.01×105Pa），用手暂堵住数字式空气泵出口，其所带的压力表计显示压力，同时电脑屏幕端也显示压力数据，松开数字式空气泵启动按钮，空气泵测试试验完成；

    最后，打开两个摄像头，可采用高清式，确认两摄像头与服务器是否连接正常（以服务器显示已连接为准）；摄像头分两种工作模式，当切换到录像模式时，电脑屏幕显示摄像头画面；当切换到拍照模式时，默认每分钟拍下15次画面，并在电脑储存（手动设置每分钟拍照次数为1~30次）；

5)        保证各检测数据能在计算机端上传并显示后，开始测量过程；

    设置检测时间与检测记录周期，一般取检测时间为10h，检测记录周期为1分，并根据实际设置报警的液位差值减小定值、压力较小定值、重量上升定值、湿度定值、数字式空气泵压力低自动启动定值；

    呼吸器属于压力慢痕量漏气情况，可以通过设置数字式空气泵压力低自动启动定值，打开压力阀门，计算压力渗漏率；同时还可以在与数字式空气泵连管连接前，在呼吸器内注入微量SF6气体，通过红外热成像检测技术直接可以定位渗漏点；

    传感器控制端控制数字式空气泵分为增压、停止、自动三种模式；其中自动模式是根据压力低定值自动启动，此时压力阀门必须是在打开位置；

    保持室温在16~18℃，点击计算机指令开始检测，采集到重量、温湿度、压力数据，并通过图像识别油位差；

    由于油位高低时会存在读数差异，所以选用上下两个摄像头共同读数，两摄像头通过图像识别数据及公式直接做差数据，并分别显示；

    油位读取时也会遇到一些问题，以初始油位较低时为例：观察位于下方的摄像头图像，启动传感器控制端增压，数字式空气泵启动，此时通过摄像头观察到，内油杯油位显示不出油位位置，也就是说此时内油杯油位正好在紧固底盘片位置，应当关闭压力阀门，停止传感器控制端增压，这时内油杯壁残油回落和压力稳定后的油位缓冲，使得紧固底盘片表层正好存在很薄红色的油层，摄像头图像便可以识别出数据。

6)        完成一支呼吸器的密封性检测后，且各项数据均正常，通过检测软件自动启动服务器触发程序，通过GSM发短信至送检测试品客户检测结果。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：包括与呼吸器本体相适应的支撑单元、测量单元与处理单元；所述支撑单元包括总支撑架及附属连接装置；所述测量单元包括直接测量单元与间接测量单元，分布于所述总支撑架与所述呼吸器本体上；所述处理单元包括接收单元与处理器，与所述测量单元无线连接。

2.如权利要求书1所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述附属连接装置包括测量连接架与测量法兰盘，分别与所述呼吸器本体连接。

3.如权利要求书1所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述直接测量单元包括称重装置、加压装置与液位测量装置。

4.如权利要求书3所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述称重装置为智能弹簧指针称，安装于所述总支撑架上部。

5.如权利要求书3所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述加压装置采用数字式空气泵，安装于所述总支撑架侧壁。

6.如权利要求书3所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述液位测量装置包括专用刻度尺以及摄像头，所述专用刻度尺设置位于所述呼吸器本体底部；所述摄像头分为上下两个，安装于所述总支撑架侧壁，并分别连接无线GSM发射器。

7.如权利要求书1所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述间接测量装置包括传感器控制端及分别与其连接的压力传感器、温湿度传感器，所述传感器控制端连接无线GSM发射器，所述压力传感器与所述温湿度传感器分别设置于所述呼吸器本体上。

8.如权利要求书1所述的检测变压器呼吸器密封性的装置，其特征在于：所述接收单元为无线GSM接收器，所述处理器包括服务器以及与之连接的计算机终端，所述接收单元与所述服务器连接。

9.一种检测变压器呼吸器密封性的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将待测呼吸器与支撑单元连接，将接收单元、服务器及计算机电脑连接；

2)打开计算机，调出服务器连接界面，测试计算机与服务器是否连接；

3)将各测量部件安装到位，并进行初步调试；

4)在各测量部件端进行测试，以确定服务器与其测量各组件是够连接；

5)保证各检测数据能在计算机端上传并显示后，开始测量过程；

6）完成一支呼吸器的密封性检测后，且各项数据均正常，通过检测软件自动启动服务器触发程序，通过GSM发短信至送检测试品客户检测结果。