CN105374517A - 一种变压器油箱呼吸器结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒的罐体和与罐体连通的三通管，所述三通管的下分支管与油箱的呼吸管相连接，所述三通管的左分支管与热风机的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀和下电磁阀，所述油箱一侧的油位管上通过支架设有油位颜色传感器，所述罐体的一侧设有硅胶颜色传感器，所述下分支管上设有与之连通的导管，所述导管一端连接有临时呼吸机构，所述热风机、左电磁阀、下电磁阀、油位颜色传感器和硅胶颜色传感器均与可编程控制器连接。本发明在呼吸器和油位管上装设颜色传感器来判断硅胶和油质颜色是否正常，如颜色出现异常，即向运行人员发出异常信息，且不用更换变色硅胶。

Description

一种变压器油箱呼吸器结构

技术领域

本发明涉及变压器呼吸器技术领域，特别涉及一种变压器油箱呼吸器结构。

背景技术

变压器呼吸器(又叫吸湿器或吸潮器)通过管路连接在变压器的油枕上，其内部装有干燥剂，如硅胶，用于吸附过滤出入变压器油枕空气中的水分，减缓变压器绝缘油的受潮和氧化，以保持变压器绝缘油的质量，呼吸器性能的好坏，使用寿命的长短，将直接影响电器设备运行的可靠性。传统主变呼吸器的另一缺点是，在更换变色硅胶时，卸下硅胶罐后，主变呼吸气流直接与外界大气相通，使得潮气、水分易通过主变呼吸连管侵入主变油中，且更换吸湿剂会造成浪费，同时也容易污染环境。

现有技术中，如CN201310029094.0公开的一种变压器用呼吸器和CN201520462444.7公开的一种新型主变压器呼吸装置，其不足之处在于：完全依靠运行人员在预先安排的巡视周期内发现设备故障和缺陷，由于天气的原因，有时呼吸器内的变色硅胶会提前变色，运行人员不能及早发现，造成环境污染及设备故障，进而造成停电和经济损失。若变压器出现异常或不及时更换硅胶，硅胶颜色就会变成粉红色，变压器若继续长期运行，就会造成变压器绕组永久损坏。上述装置还不能监测油位，变压器若出现缺油，油位指示就会变成无色，若变压器继续运行，变压器会烧毁；变压器绕组异常运行，变压器油就会变成较深的颜色或黑色，会造成变压器损坏；更为重要的是上述现有技术中的变色硅胶吸附能力差，需要频繁更换变色硅胶，耗工、耗时且耗费甚多，影响供电的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种变压器油箱呼吸器结构，本发明在呼吸器或油位管上装设颜色传感器来判断硅胶和油质颜色是否正常，如颜色出现异常，即向运行人员发出异常信息，能够准确的判断变色硅胶和油质是否正常，且不用更换变色硅胶。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒的罐体和与罐体连通的三通管，所述三通管的下分支管与油箱的呼吸管相连接，所述三通管的左分支管与热风机的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀和下电磁阀，所述油箱一侧的油位管上通过支架设有油位颜色传感器，所述罐体的一侧设有硅胶颜色传感器，所述下分支管上设有与之连通的导管，所述导管一端连接有临时呼吸机构，所述热风机、左电磁阀、下电磁阀、油位颜色传感器和硅胶颜色传感器均与可编程控制器连接。

所述临时呼吸机构包括与导管连接的气球和设置在气球内的支撑海绵，所述导管上设有呼吸电磁阀，所述呼吸电磁阀与可编程控制器连接。

所述可编程控制器连接有无线通讯模块。

所述罐体内设有快速搅拌均匀加热机构。

所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体内与之转动连接的滚动体和均布在滚动体行的叶片，所述三通管的上支管与罐体一侧连通。

所述叶片和滚动体均采用变色硅胶制成。

所述滚动体上设有若干个通孔，所述通孔的直径小于硅胶颗粒的直径。

所述通孔之间相互连通。

所述罐体上的出气管设有防雨罩。

所述防雨罩为倒U型结构。

所述防雨罩的出气口内设有海绵，所述防雨罩的出气口内设有防止海绵被吹出的挡杆。

所述罐体的出气口和下分支管均设有过滤网，过滤网的孔径小于硅胶颗粒的直径。

一种变压器油箱呼吸器结构使用方法，包括以下步骤：

1）初次安装上罐体，罐体内的变色硅胶颗粒颜色为蓝色，此时左电磁阀关闭，下电磁阀打开，呼吸电磁阀关闭，此时将呼吸电磁阀打开，用手挤压气球将空气挤出，慢慢松开气球，海绵将气球撑开将空气从罐体出气口吸入，经过硅胶颗粒的吸附作用，进入气球的空气为干燥的，可编程控制器关闭呼吸电磁阀；

2）当罐体内的变色硅胶颗粒颜色变成粉红色时，硅胶颜色传感器检测到硅胶颗粒的颜色变化，将此时变色硅胶颗粒颜色传输给可编程控制器，可编程控制器控制下电磁阀关闭，左电磁阀打开，呼吸电磁阀打开，同时热风机工作，热风进入罐体带动滚动体转动，滚动体转动将罐体内的硅胶颗粒搅拌均匀，使硅胶颗粒受热均匀且能够全部加热，当硅胶颜色由红色变成蓝色，硅胶颜色传感器将硅胶颗粒的颜色传输给可编程控制器，可编程控器控制热风机关闭，左电磁阀关闭，呼吸电磁阀关闭，下电磁阀打开；

3）当油箱的油位低于最低值，此时油位管上的油位颜色传感器检测到油位管为无色，可编程控制器对比接收的颜色和已储存颜色一样，油位颜色传感器将信息传输给无线通讯模块，无线通讯模块将信息传输给后台。

进一步的，当油箱内的油变为黑色时，此时油位管上的油位颜色传感器检测到油位管为黑色，可编程控制器对比接收的颜色和已储存颜色一样，油位颜色传感器将信息传输给无线通讯模块，无线通讯模块将信息传输给后台。

进一步的，本发明的硅胶颗粒采用变压器专用变色硅胶，按照重量份计，其由以下成分制备而成，二氧化硅180～200份，感温变色粉10～15份，羟基聚硅氧烷20～30份，硬脂酸钙8～12份，二醋酸二丁基锡15～23份，对羟基苯甲酸苄酯5～8份，结晶紫内酯12～18份。

感温变色粉采用甲基蓝。

本发明的有益效果：本发明的硅胶颜色正常时，将颜色传感器输出的频率值存储在可编程控制器内，如果硅胶失效引起颜色变化，可编程控制器就会对比新颜色和已储存颜色的不同，做出正常或异常的判断。如果硅胶颜色异常，就利用GSM模块向运行人员发出通知。当罐体内的变色硅胶颗粒颜色变成粉红色时，硅胶颜色传感器检测到硅胶颗粒的颜色变化，将此时变色硅胶颗粒颜色传输给可编程控制器，可编程控制器控制下电磁阀关闭，左电磁阀打开，同时热风机工作，热风进入罐体带动滚动体转动，滚动体转动将罐体内的硅胶颗粒搅拌均匀，使硅胶颗粒受热均匀且能够全部加热，当硅胶颜色由红色变成蓝色，硅胶颜色传感器将硅胶颗粒的颜色传输给可编程控制器，可编程控器控制热风机关闭，左电磁阀关闭，下电磁阀打开；本发明的热风机出风温度保持在115度，温度超过115度容易损坏硅胶颗粒的吸附性能，两个罐体容积一样大的A罐体和B罐体，A罐体和B罐体内灌装的硅胶体积一样且同样的硅胶颗粒，A罐体采用本发明的结构，B罐体与A罐体的差别是未未设置快速加热机构，加热机构相同，将A罐体内硅胶还原成蓝色所需的时间是B罐体内硅胶还原成蓝色所需的时间0.62倍，且A罐体内的硅胶颗粒99.99%以上为蓝色，且B罐体内的硅胶颗粒只有78.23%为蓝色。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的滚动体纵剖结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1、2所示，一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒11的罐体7和与罐体7连通的三通管10，所述三通管10的下分支管与油箱1的呼吸管相连接，所述三通管10的左分支管与热风机2的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀5和下电磁阀12，所述油箱1一侧的油位管15上通过支架设有油位颜色传感器18，所述罐体7的一侧设有硅胶颜色传感器17，所述下分支管上设有与之连通的导管21，所述导管21一端连接有临时呼吸机构，所述热风机2、左电磁阀5、下电磁阀12、油位颜色传感器18和硅胶颜色传感器17均与可编程控制器13连接。

所述临时呼吸机构包括与导管21连接的气球22和设置在气球22内的支撑海绵23，所述导管上设有呼吸电磁阀20，所述呼吸电磁阀与可编程控制器连接。支撑海绵的加入量为气球最大体积的二分之一，便于油箱吸收气球内的干燥气体，同时便于气球接收油箱内的气体。

所述气球设置在保护罩内，保护罩下设有排气孔，起到保护气球的作用。

所述罐体7内设有快速搅拌均匀加热机构。

所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体7内与之转动连接的滚动体6和均布在滚动体6行的叶片9，滚动体通过转轴8与罐体密封转动连接,所述三通管10的上支管与罐体7一侧连通，加热搅拌均匀。

所述叶片9和滚动体6均采用变色硅胶制成。

所述滚动体6上设有若干个通孔19，所述通孔的直径小于硅胶颗粒的直径，防止硅胶颗粒进入通孔。

所述通孔19之间相互连通，热气贯通进入滚动体散热效果好，滚动体受热均匀。

所述罐体7上的出气管设有防雨罩4，防止雨水进入罐体。

所述防雨罩4为倒U型结构。

所述防雨罩4的出气口内设有海绵3，所述防雨罩的出气口内设有防止海绵被吹出的挡杆。

所述油位颜色传感器18和硅胶颜色传感器17均采用TCS230颜色传感器，传感器内有64个光电二极管，期中16个光电二极管带有红色滤波器，16个光电二极管带有绿色滤波器，16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息，工作时，通过两个引编程引脚来动态选择所需要的滤波器，当选定一个颜色滤波器时，它只允许某种特定的原色通过，阻止其它原色的通过；当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚的不同组合，可以选择不同的滤波器，然后经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波，不同的颜色和光强对应不同频率的方波。然后根据光线混合原理（即任何光线都是由红、绿、蓝三种颜色混合而成），来识别投射光发出的不同颜色。罐体和油位管上设有LED灯，采用声光控制器控制LED工作，LED灯对准硅胶，起到光线增加和夜间照明作用，投射光线经过硅胶后反射到颜色传感器表面，颜色传感器输出不同的RGB三基色。

一种变压器油箱呼吸器结构使用方法，包括以下步骤：

1）初次安装上罐体，罐体内的变色硅胶颗粒颜色为蓝色，此时左电磁阀关闭，下电磁阀打开，呼吸电磁阀关闭，此时将呼吸电磁阀打开，用手挤压气球将空气挤出，慢慢松开气球，海绵将气球撑开将空气从罐体出气口吸入，经过硅胶颗粒的吸附作用，进入气球的空气为干燥的，可编程控制器关闭呼吸电磁阀；

2）当罐体内的变色硅胶颗粒颜色变成粉红色时，硅胶颜色传感器检测到硅胶颗粒的颜色变化，将此时变色硅胶颗粒颜色传输给可编程控制器，可编程控制器控制下电磁阀关闭，左电磁阀打开，呼吸电磁阀打开，同时热风机工作，热风进入罐体带动滚动体转动，滚动体转动将罐体内的硅胶颗粒搅拌均匀，使硅胶颗粒受热均匀且能够全部加热，当硅胶颜色由红色变成蓝色，硅胶颜色传感器将硅胶颗粒的颜色传输给可编程控制器，可编程控器控制热风机关闭，左电磁阀关闭，呼吸电磁阀关闭，下电磁阀打开；

3）当油箱的油位低于最低值，此时油位管上的油位颜色传感器检测到油位管为无色，可编程控制器对比接收的颜色和已储存颜色（无色）一样，油位颜色传感器将信息传输给无线通讯模块，无线通讯模块将信息传输给后台。

进一步的，当油箱内的油变为黑色时，此时油位管上的油位颜色传感器检测到油位管为黑色，可编程控制器对比接收的颜色和已储存颜色（黑色）一样，油位颜色传感器将信息传输给无线通讯模块，无线通讯模块将信息传输给后台。

本发明的硅胶颗粒采用变色硅胶，其由以下成分制备而成，二氧化硅180份，感温变色粉10份，羟基聚硅氧烷20份，硬脂酸钙8份，二醋酸二丁基锡15份，对羟基苯甲酸苄酯5份，结晶紫内酯12份。感温变色粉采用甲基蓝。

实施例2：如图1、2所示，一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒11的罐体7和与罐体7连通的三通管10，所述三通管10的下分支管与油箱1的呼吸管相连接，所述三通管10的左分支管与热风机2的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀5和下电磁阀12，所述油箱1一侧的油位管15上通过支架设有油位颜色传感器18，所述罐体7的一侧设有硅胶颜色传感器17，所述下分支管上设有与之连通的导管21，所述导管21一端连接有临时呼吸机构，所述热风机2、左电磁阀5、下电磁阀12、油位颜色传感器18和硅胶颜色传感器17均与可编程控制器13连接。

所述罐体7内设有快速搅拌均匀加热机构。

所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体7内与之转动连接的滚动体6和均布在滚动体6行的叶片9，所述三通管10的上支管与罐体7一侧连通。

所述叶片9和滚动体6均采用变色硅胶制成。

本发明的硅胶颗粒采用变压器专用变色硅胶，按照重量份计，其由以下成分制备而成，二氧化硅200份，感温变色粉15份，羟基聚硅氧烷30份，硬脂酸钙12份，二醋酸二丁基锡23份，对羟基苯甲酸苄酯8份，结晶紫内酯18份。感温变色粉采用甲基蓝。

实施例3：如图1、2所示，一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒11的罐体7和与罐体7连通的三通管10，所述三通管10的下分支管与油箱1的呼吸管相连接，所述三通管10的左分支管与热风机2的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀5和下电磁阀12，所述油箱1一侧的油位管15上通过支架设有油位颜色传感器18，所述罐体7的一侧设有硅胶颜色传感器17，所述下分支管上设有与之连通的导管21，所述导管21一端连接有临时呼吸机构，所述热风机2、左电磁阀5、下电磁阀12、油位颜色传感器18和硅胶颜色传感器17均与可编程控制器13连接。

所述罐体7内设有快速搅拌均匀加热机构。

所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体7内与之转动连接的滚动体6和均布在滚动体6行的叶片9，所述三通管10的上支管与罐体7一侧连通。

所述叶片9和滚动体6均采用变色硅胶制成。

所述滚动体6上设有若干个通孔19，所述通孔的直径小于硅胶颗粒的直径。

所述通孔19之间相互连通。

本发明的硅胶颗粒采用变压器专用变色硅胶，按照重量份计，其由以下成分制备而成，二氧化硅190份，感温变色粉12份，羟基聚硅氧烷25份，硬脂酸钙10份，二醋酸二丁基锡20份，对羟基苯甲酸苄酯6份，结晶紫内酯5份。感温变色粉采用甲基蓝。

实施例4：如图1、2所示，一种变压器油箱呼吸器结构，包括容纳硅胶颗粒11的罐体7和与罐体7连通的三通管10，所述三通管10的下分支管与油箱1的呼吸管相连接，所述三通管10的左分支管与热风机2的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀5和下电磁阀12，所述油箱1一侧的油位管15上通过支架设有油位颜色传感器18，所述罐体7的一侧设有硅胶颜色传感器17，所述下分支管上设有与之连通的导管21，所述导管21一端连接有临时呼吸机构，所述热风机2、左电磁阀5、下电磁阀12、油位颜色传感器18和硅胶颜色传感器17均与可编程控制器13连接。

所述罐体7内设有快速搅拌均匀加热机构。

所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体7内与之转动连接的滚动体6和均布在滚动体6行的叶片9，所述三通管10的上支管与罐体7一侧连通。

所述叶片9和滚动体6均采用变色硅胶制成。

所述滚动体6上设有若干个通孔19，所述通孔的直径小于硅胶颗粒的直径。

所述通孔19之间相互连通。

所述罐体7上的出气管设有防雨罩4。

所述防雨罩4为倒U型结构。

本发明的硅胶颗粒采用变压器专用变色硅胶，按照重量份计，其由以下成分制备而成，二氧化硅195份，感温变色粉14份，羟基聚硅氧烷27份，硬脂酸钙11份，二醋酸二丁基锡20份，对羟基苯甲酸苄酯7份，结晶紫内酯16份。感温变色粉采用甲基蓝。将两个本发明的装置C、D分别安装在两个相邻的变压器上，C罐体内装实施例4的硅胶颗粒，D罐体内现有技术中的硅胶颗粒，两个罐体内装的硅胶颗粒量相同，C使用的时间是D的1.35倍。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：包括容纳硅胶颗粒的罐体和与罐体连通的三通管，所述三通管的下分支管与油箱的呼吸管相连接，所述三通管的左分支管与热风机的出风口连接，所述左分支管和下分支管上分别设有左电磁阀和下电磁阀，所述油箱一侧的油位管上通过支架设有油位颜色传感器，所述罐体的一侧设有硅胶颜色传感器，所述下分支管上设有与之连通的导管，所述导管一端连接有临时呼吸机构，所述热风机、左电磁阀、下电磁阀、油位颜色传感器和硅胶颜色传感器均与可编程控制器连接。

2.如权利要求1所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述临时呼吸机构包括与导管连接的气球和设置在气球内的支撑海绵，所述导管上设有呼吸电磁阀，所述呼吸电磁阀与可编程控制器连接。

3.如权利要求1所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述罐体内设有快速搅拌均匀加热机构。

4.如权利要求3所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述快速搅拌均匀加热机构包括设置在罐体内与之转动连接的滚动体和均布在滚动体行的叶片，所述三通管的上支管与罐体一侧连通。

5.如权利要求4所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述叶片和滚动体均采用变色硅胶制成。

6.如权利要求5所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述滚动体上设有若干个通孔，所述通孔的直径小于硅胶颗粒的直径。

7.如权利要求6所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述通孔之间相互连通。

8.如权利要求4所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述罐体上的出气管设有防雨罩。

9.如权利要求8所述的变压器油箱呼吸器结构，其特征在于：所述罐体的出气口和下分支管均设有过滤网，过滤网的孔径小于硅胶颗粒的直径。

10.一种变压器油箱呼吸器结构使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）初次安装上罐体，罐体内的变色硅胶颗粒颜色为蓝色，此时左电磁阀关闭，下电磁阀打开，呼吸电磁阀关闭，此时将呼吸电磁阀打开，用手挤压气球将空气挤出，慢慢松开气球，海绵将气球撑开将空气从罐体出气口吸入，经过硅胶颗粒的吸附作用，进入气球的空气为干燥的，可编程控制器关闭呼吸电磁阀；

2）当罐体内的变色硅胶颗粒颜色变成粉红色时，硅胶颜色传感器检测到硅胶颗粒的颜色变化，将此时变色硅胶颗粒颜色传输给可编程控制器，可编程控制器控制下电磁阀关闭，左电磁阀打开，呼吸电磁阀打开，同时热风机工作，热风进入罐体带动滚动体转动，滚动体转动将罐体内的硅胶颗粒搅拌均匀，使硅胶颗粒受热均匀且能够全部加热，当硅胶颜色由红色变成蓝色，硅胶颜色传感器将硅胶颗粒的颜色传输给可编程控制器，可编程控器控制热风机关闭，左电磁阀关闭，呼吸电磁阀关闭，下电磁阀打开；

3）当油箱的油位低于最低值，此时油位管上的油位颜色传感器检测到油位管为无色，可编程控制器对比接收的颜色和已储存颜色一样，油位颜色传感器将信息传输给无线通讯模块，无线通讯模块将信息传输给后台。