CN112577765B - 一种变压器综合负载能力评估系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器综合负载能力评估系统，油温检测机构、评估模块、指示灯以及若干个负载模块，油温检测机构包括第一直杆、第二直杆、调节杆、热双金属片以及推杆，实现获取变压器铭牌的额定载荷以及绝缘油温度上限值后，移动调节杆，同时选择相应的负载模块，主控单元依次控制负载模块接入到变压器中，变压器带载运行后，其内部绝缘油温度会上升，使热双金属片受热向上弯曲，从而带动推杆向上移动，若所有的负载模块均接入到变压器后，推杆可以正好移动到调节杆的底部并与按压按钮接触，主控单元即判断为变压器的负载状态正常，若在负载模块还未全部接入时按压按钮已被触发，则说明变压器负载状态与标定不符，需要进行维修维护，防止发生意外事故。

Description

一种变压器综合负载能力评估系统

技术领域

本发明涉及电力设备评估技术领域，特别涉及一种变压器综合负载能力评估系统。

背景技术

对于现代社会而言，安全可靠便捷的电力已经成为社会生产、人民生活的必须成分，大型电力变压器作为电力系统中重要的电能变换设备和连接装置，其在系统中的安全可靠运行的情况，关系着电力网运行的安全性和可靠性，电力持续可靠的供应和传输是维持社会稳定、提升国民生活质量、加速全社会生产发展的重要影响因素。

为了保证油浸变压器的正常使用，一般都会限值油浸变压器在额定载荷下进行工作，然而变压器在长期的使用中会出现老化、绝缘能力下降等问题，导致其负载能力下降，此时若仍然按照变压器铭牌的额定载荷去使用的话，会存在安全风险，因此需要对变压器的负载是否与出厂标准一致进行评估。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种变压器综合负载能力评估系统，向变压器添加额定载荷后，通过热双金属片将油温的热量转换成机械能，以判断在额定载荷下变压器的油温是否与出厂标准一致。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种变压器综合负载能力评估系统，包括油温检测机构、评估模块、指示灯以及若干个负载模块，所述油温检测机构包括第一直杆、第二直杆、调节杆、热双金属片以及推杆，所述调节杆滑动设置在第一直杆和第二直杆之间，所述热双金属片两端与第一直杆、第二直杆侧壁连接，且位于调节杆下方，所述推杆设置在热双金属片上表面，所述调节杆底面设置有按压按钮，所述按压按钮位于推杆正上方；所述第一直杆以及第二直杆侧面与变压器内壁连接，所述热双金属片位于变压器顶层油中；所述评估模块包括主控单元，所述负载模块通过电磁开关与变压器输出端电连接，所述主控单元分别与电磁开关、按压按钮以及指示灯电连接。

优选的，还包括摄像头，所述评估模块还包括图像处理单元，所述摄像头采集变压器铭牌图像数据，所述图像处理单元对摄像头采集的数据进行处理并获得变压器的额定载荷以及绝缘油温度上限值，所述主控单元与图像处理单元电连接。

优选的，所述油温检测机构还包括电动推杆，所述电动推杆设置在第一直杆的侧壁上，其输出轴与调节杆底面连接，所述主控单元与电动推杆电连接。

优选的，所述油温检测机构还包括固定板、电池组、若干干簧管以及电磁铁，所述固定板两端分别与第一直杆以及第二直杆侧壁连接，且位于调节杆以及热双金属片之间，所述电池组设置在固定板上表面，所述干簧管以及电磁铁设置在固定板内部，所述固定板上设置有通孔，所述通孔内壁对称设置有第一触头以及第二触头，所述干簧管、电磁铁、第一触头以及第二触头数量相同，一个所述第一触头与电池组、一个电磁铁以及一个第二触头依次电连接，所述干簧管设置在电磁铁一侧，所述主控单元与干簧管电连接；所述推杆上设置有金属部。

优选的，所述第一直杆以及第二直杆顶端设置有挂钩。

优选的，所述第一直杆以及第二直杆侧壁设置有与变压器内壁接触的磁铁片。

优选的，所述热双金属片包括主动层以及被动层，所述被动层设置在主动层上方，所述热双金属片受热时向被动层方向弯曲。

优选的，所述主动层为锰镍铜合金层，所述被动层为镍铁合金层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种变压器综合负载能力评估系统，获取变压器铭牌上的额定载荷以及绝缘油温度上限值后，将调节杆移动到适合的位置出后，主控单元依次控制多个负载模块接入到变压器，提升变压器的载荷，同时通过油温检测机构对变压器内的顶层油进行温度的转换，若负载模块全部添加完毕后，热双金属片可以将推杆推动到与按压按钮接触，则说明在规定的载荷内，变压器内的绝缘油温度与规定的绝缘油温度上限值一致，说明变压器可以承受的负载正常，工作人员可以通过指示灯的不同颜色来判断变压器的负载状态，以此来判断变压器是否可以承受标定的载荷，防止变压器无法承受标定载荷出现使用不当而影响到正常的用电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，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他的附图。

图1为本发明的一种变压器综合负载能力评估系统的结构示意图；

图2为本发明的一种变压器综合负载能力评估系统的电磁铁与电池组的电路连接图；

图3为本发明的一种变压器综合负载能力评估系统的电路原理图；

图中，1为指示灯，2为负载模块，3为第一直杆，4为第二直杆，5为调节杆，6为热双金属片，7为推杆，8为按压按钮，9为主控单元，10为电磁开关，11为摄像头，12为图像处理单元，13为电动推杆，14为固定板，15为电池组，16为干簧管，17为电磁铁，18为通孔，19为第一触头，20为第二触头，21为金属部，22为挂钩，23为磁铁片，24为主动层，25为被动层。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图3，本发明提供的一种变压器综合负载能力评估系统，包括油温检测机构、评估模块、指示灯1以及若干个负载模块2，所述油温检测机构包括第一直杆3、第二直杆4、调节杆5、热双金属片6以及推杆7，所述调节杆5滑动设置在第一直杆3和第二直杆4之间，所述热双金属片6两端与第一直杆3、第二直杆4侧壁连接，且位于调节杆5下方，所述推杆7设置在热双金属片6上表面，所述调节杆5底面设置有按压按钮8，所述按压按钮8位于推杆7正上方；所述第一直杆3以及第二直杆4侧面与变压器内壁连接，所述热双金属片6位于变压器顶层油中；所述评估模块包括主控单元9，所述负载模块2通过电磁开关10与变压器输出端电连接，所述主控单元9分别与电磁开关10、按压按钮8以及指示灯1电连接。

本发明的一种变压器综合负载能力评估系统，用于对变压器的负载能力进行评估，判断变压器当前的负载能力与其铭牌上标定的额定载荷是否一致，向变压器添加额定的负载后，判断变压器内的油温是否与铭牌上的绝缘油温度上限值一致，从而可以评估当前变压器的负载能力，防止变压器老化导致负载能力下降后，仍然按照标定的载荷去使用变压器导致意外事故的发生。

具体的，本发明在使用前，先获取变压器铭牌上标定的额定载荷以及绝缘油温度上限值，并将额定载荷以及绝缘油温度上限值输入到主控单元9中，同时移动调节杆5，改变调节杆5与热双金属片6之间的距离，该距离即为正常状态下在额定载荷下变压器的油温使热双金属片6形变带动推杆7向上移动的长度，若变压器为正常状态，在向变压器接入额定的载荷后，变压器内的油温会使热双金属片6发生形变，使推杆7向上移动后正好与调节杆5底部的按压按钮8接触，使按压按钮8被触发，按压按钮8被触发后发送电信号给主控单元9，主控单元9则控制指示灯1显示正常状态的亮光，若变压器出现问题，在未到达额定载荷前推杆7就与按压按钮8接触，则说明变压器存在问题，应及时进行处理。

对于本发明的负载模块2而言，其包括多个，主控单元9根据变压器的额定载荷选取其中的几个负载模块2进行组合，组合的负载模块2等于变压器的额定载荷，负载模块2全部与变压器连接时即表示达到变压器的额定载荷，根据绝缘油温度上限值移动调节杆5后，将油温检测机构放入到变压器内部，并使热双金属片6浸入绝缘油顶层中，然后由主控单元9依次间隔一段时间控制电磁开关10接通，使得负载模块2依次接入到变压器中，变压器在运行中其油温上升，会使热双金属片6向上弯曲，并带动推杆7向上移动，当全部的负载模块2接入到变压器后，延时一段时间，主控单元9判断是否接收到按压按钮8发送的电信号，若接收到按压按钮8发送的电信号，则说明当前变压器的负载状态与其铭牌标定的一致，可以正常使用，若在全部负载模块2接入变压器之前推杆7就已经与按压按钮8接触，则说明变压器发生老化或绝缘能力下降等问题，导致其负载能力下降，应及时进行维修维护，防止对故障变压器接入额定载荷后出现过载问题。

本发明的指示灯1具有两种颜色的变化，例如绿色代表变压器正常，红色代表变压器异常，工作人员可以通过指示灯1的颜色变换来判断变压器的状态。

优选的，还包括摄像头11，所述评估模块还包括图像处理单元12，所述摄像头11采集变压器铭牌图像数据，所述图像处理单元12对摄像头11采集的数据进行处理并获得变压器的额定载荷以及绝缘油温度上限值，所述主控单元9与图像处理单元12电连接，所述油温检测机构还包括电动推杆13，所述电动推杆13设置在第一直杆3的侧壁上，其输出轴与调节杆5底面连接，所述主控单元9与电动推杆13电连接。

具体的，为了提高本发明的智能化，通过摄像头11来采集铭牌数据，采集到的数据由图像处理单元12进行处理，提取出铭牌当中的额定载荷以及绝缘油温度上限值，并输出给主控单元9，主控单元9根据额定载荷选取对应数量的负载模块2，并同时根据绝缘油温度上限值控制电动推杆13推动调节杆5进行移动，以改变调节杆5到热双金属片6的距离。

优选的，所述油温检测机构还包括固定板14、电池组15、若干干簧管16以及电磁铁17，所述固定板14两端分别与第一直杆3以及第二直杆4侧壁连接，且位于调节杆5以及热双金属片6之间，所述电池组15设置在固定板14上表面，所述干簧管16以及电磁铁17设置在固定板14内部，所述固定板14上设置有通孔18，所述通孔18内壁对称设置有第一触头19以及第二触头20，所述干簧管16、电磁铁17、第一触头19以及第二触头20数量相同，一个所述第一触头19与电池组15、一个电磁铁17以及一个第二触头20依次电连接，所述干簧管16设置在电磁铁17一侧，所述主控单元9与干簧管16电连接；所述推杆7上设置有金属部21。

第一触头19以及第二触头20的数量大于或等于选取的负载模块2的数量，第一触头19以及第二触头20与电池组15和电磁铁17组成未连通的电路回路有若干个，当变压器带载运行时，其内部的绝缘油温度不断上升，热双金属片6则带动推杆7向上移动，推杆7上的金属部21会与第一触头19以及第二触头20接触，使电路回路接通，从电磁铁17通电后带有磁性，使得位于电磁铁17一侧的干簧管16被触发，干簧管16被触发后发送电信号给主控单元9，当主控单元9接收到干簧管16的电信号后，可以控制下一个负载模块2接入到变压器上，所设置的多组回路可以为主控单元9提供多个开启信号，用于将所有的负载模块2接入到变压器中。

优选的，所述第一直杆3以及第二直杆4顶端设置有挂钩22，所述第一直杆3以及第二直杆4侧壁设置有与变压器内壁接触的磁铁片23。

通过设置的挂钩22以及磁铁片23可以对第一直杆3以及第二直杆4进行固定。

优选的，所述热双金属片6包括主动层24以及被动层25，所述被动层25设置在主动层24上方，所述热双金属片6受热时向被动层25方向弯曲，所述主动层24为锰镍铜合金层，所述被动层25为镍铁合金层。

被动层25的热膨胀系数低于主动层24的热膨胀系数，即锰镍铜合金层的热膨胀系数高于镍铁合金层的热膨胀系数，因此热双金属片6在受热时会整体向被动层25的方向弯曲，即向上弯曲。

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 (7)

1.一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，包括油温检测机构、评估模块、指示灯以及若干个负载模块，所述油温检测机构包括第一直杆、第二直杆、调节杆、热双金属片以及推杆，所述调节杆滑动设置在第一直杆和第二直杆之间，所述热双金属片两端与第一直杆、第二直杆侧壁连接，且位于调节杆下方，所述推杆设置在热双金属片上表面，所述调节杆底面设置有按压按钮，所述按压按钮位于推杆正上方；所述第一直杆以及第二直杆侧面与变压器内壁连接，所述热双金属片位于变压器顶层油中；所述评估模块包括主控单元，所述负载模块通过电磁开关与变压器输出端电连接，所述主控单元分别与电磁开关、按压按钮以及指示灯电连接；所述油温检测机构还包括固定板、电池组、若干干簧管以及电磁铁，所述固定板两端分别与第一直杆以及第二直杆侧壁连接，且位于调节杆以及热双金属片之间，所述电池组设置在固定板上表面，所述干簧管以及电磁铁设置在固定板内部，所述固定板上设置有通孔，所述通孔内壁对称设置有第一触头以及第二触头，所述干簧管、电磁铁、第一触头以及第二触头数量相同，一个所述第一触头与电池组、一个电磁铁以及一个第二触头依次电连接，所述干簧管设置在电磁铁一侧，所述主控单元与干簧管电连接；所述推杆上设置有金属部。

2.根据权利要求1所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，还包括摄像头，所述评估模块还包括图像处理单元，所述摄像头采集变压器铭牌图像数据，所述图像处理单元对摄像头采集的数据进行处理并获得变压器的额定载荷以及绝缘油温度上限值，所述主控单元与图像处理单元电连接。

3.根据权利要求1所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，所述油温检测机构还包括电动推杆，所述电动推杆设置在第一直杆的侧壁上，其输出轴与调节杆底面连接，所述主控单元与电动推杆电连接。

4.根据权利要求1所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，所述第一直杆以及第二直杆顶端设置有挂钩。

5.根据权利要求1所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，所述第一直杆以及第二直杆侧壁设置有与变压器内壁接触的磁铁片。

6.根据权利要求1所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，所述热双金属片包括主动层以及被动层，所述被动层设置在主动层上方，所述热双金属片受热时向被动层方向弯曲。

7.根据权利要求6所述的一种变压器综合负载能力评估系统，其特征在于，所述主动层为锰镍铜合金层，所述被动层为镍铁合金层。

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