CN113069897A - 充油设备的吸湿系统及其运行控制方法 - Google Patents

Abstract

充油设备的吸湿系统，包括主吸湿器和辅吸湿器；主吸湿器和辅吸湿器的顶部分别通过管路与两位三通电磁阀的第一路出口和第二路出口连通；主吸湿器和辅吸湿器的底部分别通过管路与一个隔湿阀的顶部通气口连通；隔湿阀的内部设有吸气流道和呼气流道，吸气流道和呼气流道的两端分别与隔湿阀的顶部通气口和底部通气口连通；吸气流道内设有吸气导通单向阀；呼气流道内设有呼气导通单向阀。本申请的充油设备的吸湿系统具有免维护、清洁环保，以及可靠性高的优点。对应的，本发明还提供了充油设备的吸湿系统的运行控制方法，可以避免出现还具有吸湿效果时已经对硅胶进行处理，或者硅胶失效了却没有对硅胶进行处理的情况，且使得系统可靠性高。

Description

充油设备的吸湿系统及其运行控制方法

技术领域

本申请涉及充油设备的防潮技术，具体涉及用于变压器、电抗器等充油设备的吸湿系统，以及该吸湿系统的运行控制方法。

背景技术

充油设备(装置)，尤其充油的电力设备肯定配置吸湿器。现有吸湿器大多依靠观察变色硅胶变色、湿度检测、以及通过湿度值结合算法确定硅胶的再生时间或更换时间，硅胶吸湿程度没有具体的量化，会出现还具有吸湿效果时已经对硅胶进行处理，或者硅胶失效了却没有对硅胶进行处理的情况，产生浪费或出现油品吸湿导致绝缘劣化。另外，现有技术中，吸湿器中硅胶再生加热通常采用电加热器，加热时依靠热辐射传递热量，存在温度梯度，加热慢，多孔吸附分子力的存在导致硅胶内部的水难以挥发，需要8-10小时的处理时间，时间长，耗电多，产品长时间受热，部件材料的各种性能会较快下降。还有，现有吸湿器通常采用变压器油隔绝没有呼吸动作时吸湿器与外界空气的联通，隔绝空气的效果好，但吸湿器表面通常附有油渍，不易清洁且不符合环保的要求，偶然情况还可能污染硅胶，致使其失效。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本申请提供了充油设备的吸湿系统。通过使用本申请的充油设备的吸湿系统可以避免出现还具有吸湿效果时已经对硅胶进行处理，或者硅胶失效了却没有对硅胶进行处理的情况，且本申请的充油设备具有免维护、清洁环保，以及可靠性高的优点。对应的，本申请还提供了充油设备的吸湿系统的运行控制方法，吸湿系统采用该运行控制方法，可以避免出现还具有吸湿效果时已经对硅胶进行处理，或者硅胶失效了却没有对硅胶进行处理的情况，且使得设备运行可靠性高。

对于吸湿系统，本申请的具体技术方案如下：

充油设备的吸湿系统，包括主吸湿器和辅吸湿器；所述主吸湿器和辅吸湿器的顶部分别通过管路与两位三通电磁阀的第一路出口和第二路出口连通，所述两位三通电磁阀的入口通过管路与充油设备的油枕上的呼吸口连通；所述主吸湿器和辅吸湿器的底部分别通过管路与一个隔湿阀的顶部通气口连通；所述隔湿阀的内部设有吸气流道和呼气流道，所述吸气流道和呼气流道的两端分别与隔湿阀的顶部通气口和底部通气口连通；所述吸气流道内设有向上开启的吸气导通单向阀，充油设备吸气时，所述吸气导通单向阀开启；所述呼气流道内设有向下开启的呼气导通单向阀，充油设备呼气时，所述呼气导通单向阀开启。

上述吸湿系统中，主吸湿器和辅吸湿器的顶部通过管路分别与两位三通电磁阀的第一路出口和第二路出口连通，两位三通电磁阀的入口通过管路与充油设备的油枕上的呼吸口连通，可以在处理主吸湿器中的吸湿材料时，给三通电磁阀通电，将系统切换至辅吸湿器工作，主吸湿器再生完成后，即可切换回主吸湿器工作，从而使得三通电磁阀在绝大部分时间内处于断电状态，不易出故障，可靠性高；主吸湿器和辅吸湿器的底部分别通过管路连接一个隔湿阀，充油设备没有呼吸时，隔湿阀关闭，隔绝吸湿器内部与外界空气的连通，防止外界空气进入吸湿器中使吸湿材料受潮，充油设备吸气时，吸气导通单向阀开启，外界空气经吸气流道进入吸湿器中，干燥处理后进入油枕，充油设备呼气时，呼气导通单向阀开启，气体经呼气流道排至外界，按照特定方式设置特定构造的隔湿阀取代传统的变压器油进行密封隔绝外界，不仅隔绝空气效果好，且吸湿器表面不会附有油渍，清洁环保，同时可以避免污染吸湿材料，可靠性高。

作为优化，前述的充油设备的吸湿系统中，所述主吸湿器包括垂直设置的柱状壳体；所述柱状壳体内部设有吸湿盒，所述吸湿盒上密集设有通气小孔，所述吸湿盒内设有变色硅胶和用于检测变色硅胶温度的温度传感器；对应的，所述柱状壳体的内部还设有用于加热变色硅胶的磁控管微波加热装置和用于对变色硅胶进行称重的称重传感器，所述柱状壳体的顶部和底部分别设有第一电磁阀和第二电磁阀；所述辅吸湿器构造与主吸湿器的构造相同。由此，吸湿器工作时，当称重传感器检测到吸湿器内硅胶吸水量达到某设定值后，可以通过磁控管微波加热装置对硅胶进行加热，并通过温度传感器检测硅胶的温度，将硅胶的温度控制在设定范围内，使硅胶脱水再生，再生过程中，第一电磁阀和第二电磁阀处于打开状态，产生的水蒸气通过第一电磁阀排出，产生的冷凝水通过第二电磁阀排出，待变色硅胶的吸水量下降到某设置值后，变色硅胶再生完成，磁控管微波加热装置停止加热，并关闭第一电磁阀和第二电磁阀，硅胶再生完成，再生过程只需几十分钟即可完成。

作为优化，前述的充油设备的吸湿系统中，所述吸湿盒、磁控管微波加热装置和称重传感器由上至下依序设置，所述吸湿盒和磁控管微波加热装置周向存在约束，垂直方向在与顶部的间隙内可以移动，所述称重传感器在垂直方向自由承受磁控管微波加热装置和装有变色硅胶和温度探头的吸湿盒的重量。采用上述构造，具有易于实施，可靠性高的特点。

进一步，前述的充油设备的吸湿系统中，所述吸湿盒的材质可以为塑料。

进一步，前述的充油设备的吸湿系统中，所述称重传感器可以为高温型膜盒全密封称重传感器。

进一步，前述的充油设备的吸湿系统中，所述磁控管微波加热装置和所述称重传感器之间设有隔热层。通过设置隔热层，可以称重传感器的性能更加长期稳定。

进一步，前述的充油设备的吸湿系统中，所述第一电磁阀接弯头形成朝向向下的出口；所述第二电磁阀的出口朝下。第一电磁阀接弯头出口可以防止灰尘、水分等在出口处积存，第二电磁阀出口朝下，方便排水。

对于运行控制方法，本申请的具体技术方案如下：

前述本申请的充油设备的吸湿系统的运行控制方法，它是：正常情况下，两位三通电磁阀断电，主吸湿器工作，辅吸湿器不工作；工作时，当主吸湿器内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值时，两位三通电磁阀、磁控管微波加热装置、第一电磁阀、第二电磁阀同时得电，主吸湿器停止工作，辅吸湿器开始工作，磁控管微波加热装置对主吸湿器内的变色硅胶进行加热，控制加热温度为100-120℃，产生的水蒸气通过第一电磁阀排出，产生的冷凝水通过底部的电磁阀进行排出，直至主吸湿器内的变色硅胶吸水量下降到第二设定阀值时，磁控管微波加热装置、第一电磁阀和第二电磁阀同时失电，磁控管微波加热装置停止加热，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，变色硅胶再生结束，延时一段设定时间后，硅胶再生完成后残存的水汽被硅胶吸收，两位三通电磁阀断电，重新切换至主吸湿器工作；在主吸湿器内的变色硅胶再生过程中，若辅吸湿器内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值，待主吸湿器内的变色硅胶再生完成切换回主吸湿器工作后，以相同的方法对辅吸湿器内变色硅胶进行再生。

吸湿系统采用上述方法运行，两位三通电磁阀正常情况下不通电，只有在主吸湿器中的硅胶再生过程中及再生后的延时时段内通电，不容易损坏，可靠性高，使用寿命长，控制硅胶再生加热温度为100-120℃，不会损害硅胶，且再生时间短，几十分钟即可完成，主吸湿器中的硅胶再生完成后，延时一段设定时间后再切换回主吸湿器工作，起到防止主吸湿器完成变色硅胶再生后残存的水汽进入油枕的作用。

作为优化，前述的充油设备的吸湿系统的运行控制方法中，所述第一设定阀值可以为变色硅胶自身重量的26％，所述第二设定阀值可以为变色硅胶自身重量的2％。

作为优化，前述的充油设备的吸湿系统的运行控制方法中，所述设定时间不超过30min。

综上，与现有技术相比，本申请的上述技术方案取得的有益的技术效果有：

1、特定的构造，使得吸湿系统运行时免维护且可靠性高；

2、通过设置特定构造的隔湿阀取代传统的变压器油进行密封隔绝外界，有效保证密封性前提下，清洁环保，并完全防止可能的硅胶污染失效情况；

3、利用称重传感器准确测得变色硅胶的吸水量，通过控制变色硅胶的重量来保证硅胶的吸湿效果，确保水分不进入油枕内的变压器油，保证变压器油的绝缘性能；

4、采用磁控管微波加热装置取代传统的电加热装置，加热时，通过硅胶内部水分子的高频往复运动，产生“内摩擦热”而使硅胶温度升高，硅胶再生时间从8-10小时缩短到几十分钟，大大降低耗电量同时防止吸湿器内部材料的快速老化；

5、特定的运行控制方法给吸湿系统的可靠运行提供了保障。

附图说明

图1为本申请的充油设备的吸湿系统的结构示意图；

图2为本申请中的隔湿阀的结构示意图(关闭状态)；

图3是本申请中的隔湿阀的结构示意图(吸气状态)；

图4是本申请中的隔湿阀的结构示意图(呼气状态)。

附图中标记：1-主吸湿器，101-柱状壳体、102-吸湿盒、103-隔热层、104-磁控管微波加热装置、105-称重传感器、106-第一电磁阀、107-第二电磁阀；2-辅吸湿器；3-两位三通电磁阀；4-隔湿阀，401-吸气流道、4011-吸气导通单向阀，402-呼气流道、4021-呼气导通单向阀；5-油枕。

具体实施方式

下面将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明。但不应当构成对本申请技术方案的限制。以下具体实施例中，没有详细说明的内容均为本领域技术常识。

本说明书中，没有具体指明是主吸湿器还是辅吸湿器时，“吸湿器”指既可以是主吸湿器，也可以是辅吸湿器。

本申请中，两位三通电磁阀3的第一路出口是指断电时打开的那一路出口，两位三通电磁阀3的第二路出口是指通电时打开的那一路出口。

以下通过一个具体实施例对本申请的技术方案作进一步的说明。

实施例1：

参见图1和图2，在本实施例中，充油设备的吸湿系统包括主吸湿器1和辅吸湿器2；所述主吸湿器1和辅吸湿器2的顶部分别通过管路与两位三通电磁阀3的第一路出口和第二路出口连通，所述两位三通电磁阀3的入口通过管路与充油设备的油枕5上的呼吸口连通；所述主吸湿器1和辅吸湿器2的底部分别通过管路与一个隔湿阀4的顶部通气口连通；所述隔湿阀4的内部设有吸气流道401和呼气流道402，所述吸气流道401和呼气流道402的两端分别与隔湿阀4的顶部通气口和底部通气口连通；所述吸气流道401内设有向上开启的吸气导通单向阀4011，充油设备吸气时，所述吸气导通单向阀4011开启；所述呼气流道402内设有向下开启的呼气导通单向阀4021，充油设备呼气时，所述呼气导通单向阀4021开启。

工作过程中，充油设备没有因油液的热胀冷缩引起呼吸时，隔湿阀4处于如图2所示的关闭状态；当充油设备吸气时，隔湿阀4上内的吸气导通单向阀4011打开，隔湿阀4处于如图3所示的吸气状态；当充油设备吸气时，隔湿阀4上内的呼气通单向阀4021打开，隔湿阀4处于如图4所示的呼气状态。

在本实施例中，所述主吸湿器1包括垂直设置的柱状壳体101；所述柱状壳体101内部设有吸湿盒102，所述吸湿盒102上密集设有通气小孔，所述吸湿盒102内设有变色硅胶和用于检测变色硅胶温度的温度传感器；对应的，所述柱状壳体101的内部还设有用于加热变色硅胶的磁控管微波加热装置104和用于对变色硅胶进行称重的称重传感器105，所述柱状壳体101的顶部和底部分别设有第一电磁阀106和第二电磁阀107；所述辅吸湿器2构造与主吸湿器1的构造相同。

在本实施例中，所述吸湿盒102、磁控管微波加热装置104和称重传感器105由上至下依序设置，所述吸湿盒102和磁控管微波加热装置104周向存在约束，垂直方向在与顶部的间隙内可以移动，所述称重传感器105在垂直方向自由承受磁控管微波加热装置104和装有变色硅胶和温度探头的吸湿盒102的重量。

在本实施例中，所述吸湿盒102的材质为塑料；所述称重传感器105为高温型膜盒全密封称重传感器，额定温度为180℃；所述磁控管微波加热装置104和所述称重传感器105之间设有隔热层103。

在本实施例中，所述第一电磁阀106接弯头1061形成朝向向下的出口；所述第二电磁阀107的出口朝下。

工作状态下，吸湿系统与控制系统相连，由控制系统控制相关元件运行。

在本实施例中，充油设备的吸湿系统的运行控制方法如下：

正常情况下，两位三通电磁阀3断电，主吸湿器1工作，辅吸湿器2不工作；

工作时，当主吸湿器1内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值时，两位三通电磁阀3、磁控管微波加热装置104、第一电磁阀106、第二电磁阀107同时得电，主吸湿器1停止工作，辅吸湿器2开始工作，磁控管微波加热装置104对主吸湿器1内的变色硅胶进行加热，控制加热温度为100-120℃，产生的水蒸气通过第一电磁阀106排出，产生的冷凝水通过底部的电磁阀进行排出，直至主吸湿器1内的变色硅胶吸水量下降到第二设定阀值时，磁控管微波加热装置104、第一电磁阀106和第二电磁阀107同时失电，磁控管微波加热装置104停止加热，第一电磁阀106和第二电磁阀107关闭，变色硅胶再生结束，延时一段设定时间后(本实施采用电子式延时继电器实现)，硅胶再生完成后残存的水汽被硅胶吸收，两位三通电磁阀3断电，重新切换至主吸湿器1工作(延时切换的目的是防止主吸湿器1完成变色硅胶再生后残存的水汽进入油枕)；

在主吸湿器1内的变色硅胶再生过程中，若辅吸湿器2内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值，待主吸湿器1内的变色硅胶再生完成切换回主吸湿器1工作后，以相同的方法对辅吸湿器2内变色硅胶进行再生(辅吸湿器2内的变色硅胶再生完成后，两位三通电磁阀3不进行切换)。

在本实施例中，所述第一设定阀值为变色硅胶自身重量的26％(变色硅胶吸水可达到自身重量的30％以上，一般失效临界点在31-37％，实施本申请的技术方案时，第一设定阀值也可以选用低于失效临界点的其它值，且触发主吸湿器1的变色硅胶再生和触发辅吸湿器2中的变色硅胶再生的第一设定阀值可以不相同；触发辅吸湿器2中变色硅胶再生的第一设定阀的设定应保证辅吸湿器2中的变色硅胶不会在主吸湿器1中的变色硅胶再生过程中失效)，所述第二设定阀值为变色硅胶自身重量的2％。

在本实施例中，所述设定时间为30min。

实施例2：

与实施例1不同的是，本实施例中，主吸湿器1内的变色硅胶经过木糖醇溶液浸渍处理；具体是，将干燥的变色硅胶浸泡到木糖醇溶液(本实施例采用的是饱和的木糖醇溶液，实施时也可以是其它浓度)中，浸泡5min后取出，进行加热再生，待颜色恢复至初始状态，再放入吸湿盒102中；所述设定时间为10min。本实施例中，运行控制方法涉及的变色硅胶自身重量是浸渍处理后放入吸湿盒102中的初始重量。

主吸湿器中的变色硅胶经过木糖醇溶液浸渍处理，其内含有木糖醇(干燥的硅胶放入木糖醇溶液中，硅胶会迅速吸水，木糖醇分子也会随着进入到硅胶内部微孔中，取出后加热再生，吸收的水分挥发，木糖醇留在硅胶内部)，吸湿系统运行过程中，硅胶再生完成后，主吸湿器内会残留一些水汽(特别是在硅胶堆积的空间)，硅胶吸收再生残留的水汽，吸收进来的水遇到木糖醇使木糖醇发生溶解反应，吸收热量，起到降温作用，从而使尚未被吸收的残留水汽发生冷凝，被硅胶快速吸收，缩短主吸湿器再生后重启主吸湿器的延时时间，从而缩短两位三通电磁阀的通电时间，进一步降低两位三通电磁阀的故障率，提高系统的可靠性。经试验，在本实施例中，将延时时间设定为10min，即可使硅胶充分吸收再生残留的水汽，延时时间得到缩短。

需要指出的是，实施本申请的方案时，变色硅胶可以用其它可通过加热脱水再生的吸湿材料等同替代；本申请的吸湿系统并不限于按照上述实施例中的运行控制方法运行，也可以按照其它逻辑工作；本申请的运行控制方法中的各参数(温度、时间等)也可以选用与上述实施例中不同的数值，只要在本申请方案的范围内，均可以实现本申请的发明目的。

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (10)

1.充油设备的吸湿系统，其特征在于：包括主吸湿器(1)和辅吸湿器(2)；所述主吸湿器(1)和辅吸湿器(2)的顶部分别通过管路与两位三通电磁阀(3)的第一路出口和第二路出口连通，所述两位三通电磁阀(3)的入口通过管路与充油设备的油枕(5)上的呼吸口连通；所述主吸湿器(1)和辅吸湿器(2)的底部分别通过管路与一个隔湿阀(4)的顶部通气口连通；所述隔湿阀(4)的内部设有吸气流道(401)和呼气流道(402)，所述吸气流道(401)和呼气流道(402)的两端分别与隔湿阀(4)的顶部通气口和底部通气口连通；所述吸气流道(401)内设有向上开启的吸气导通单向阀(4011)，充油设备吸气时，所述吸气导通单向阀(4011)开启；所述呼气流道(402)内设有向下开启的呼气导通单向阀(4021)，充油设备呼气时，所述呼气导通单向阀(4021)开启。

2.根据权利要求1所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述主吸湿器(1)包括垂直设置的柱状壳体(101)；所述柱状壳体(101)内部设有吸湿盒(102)，所述吸湿盒(102)上密集设有通气小孔，所述吸湿盒(102)内设有变色硅胶和用于检测变色硅胶温度的温度传感器；对应的，所述柱状壳体(101)的内部还设有用于加热变色硅胶的磁控管微波加热装置(104)和用于对变色硅胶进行称重的称重传感器(105)，所述柱状壳体(101)的顶部和底部分别设有第一电磁阀(106)和第二电磁阀(107)；所述辅吸湿器(2)构造与主吸湿器(1)的构造相同。

3.根据权利要求2所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述吸湿盒(102)、磁控管微波加热装置(104)和称重传感器(105)由上至下依序设置，所述吸湿盒(102)和磁控管微波加热装置(104)周向存在约束，垂直方向在与顶部的间隙内可以移动，所述称重传感器(105)在垂直方向自由承受磁控管微波加热装置(104)和装有变色硅胶和温度探头的吸湿盒(102)的重量。

4.根据权利要求3所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述吸湿盒(102)的材质为塑料。

5.根据权利要求3所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述称重传感器(105)为高温型膜盒全密封称重传感器。

6.根据权利要求5所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述磁控管微波加热装置(104)和所述称重传感器(105)之间设有隔热层(103)。

7.根据权利要求2所述的充油设备的吸湿系统，其特征在于：所述第一电磁阀(106)接弯头(1061)形成朝向向下的出口；所述第二电磁阀(107)的出口朝下。

8.如权利要求2所述的充油设备的吸湿系统的运行控制方法，其特征在于，它是：

正常情况下，两位三通电磁阀(3)断电，主吸湿器(1)工作，辅吸湿器(2)不工作；

工作时，当主吸湿器(1)内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值时，两位三通电磁阀(3)、磁控管微波加热装置(104)、第一电磁阀(106)、第二电磁阀(107)同时得电，主吸湿器(1)停止工作，辅吸湿器(2)开始工作，磁控管微波加热装置(104)对主吸湿器(1)内的变色硅胶进行加热，控制加热温度为100-120℃，产生的水蒸气通过第一电磁阀(106)排出，产生的冷凝水通过底部的电磁阀进行排出，直至主吸湿器(1)内的变色硅胶吸水量下降到第二设定阀值时，磁控管微波加热装置(104)、第一电磁阀(106)和第二电磁阀(107)同时失电，磁控管微波加热装置(104)停止加热，第一电磁阀(106)和第二电磁阀(107)关闭，变色硅胶再生结束，延时一段设定时间后，硅胶再生完成后残存的水汽被硅胶吸收，两位三通电磁阀(3)断电，重新切换至主吸湿器(1)工作；

在主吸湿器(1)内的变色硅胶再生过程中，若辅吸湿器(2)内的变色硅胶吸水量达到第一设定阀值，待主吸湿器(1)内的变色硅胶再生完成切换回主吸湿器(1)工作后，以相同的方法对辅吸湿器(2)内变色硅胶进行再生。

9.根据权利要求8所述的充油设备的吸湿系统的运行控制方法，其特征在于：所述第一设定阀值为变色硅胶自身重量的26％，所述第二设定阀值为变色硅胶自身重量的2％。

10.根据权利要求8所述的充油设备的吸湿系统的运行控制方法，其特征在于：所述设定时间不超过30min。

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