CN117558545B - 一种节能型干式变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型干式变压器，具体涉及干式变压器技术领域，包括壳体、设置在壳体内部的变压器本体和设置在变压器本体上的绝缘材料层，所述壳体的内侧设置有中央处理器，所述壳体的顶部设置有干燥机构和降温冷却机构，所述绝缘材料层的顶部设置有干燥管固定块，所述绝缘材料层的外壁设置有第一电线，所述第一电线的另一端设置有线体转换器，所述线体转换器的一侧设置有第二电线；还包括电流电压采集模块、湿度采集模块和重量采集模块。本发明可以轻松实现对绝缘材料层是否吸收空气中过多的湿气进行实时检测，并且可以将绝缘材料层吸收过多的湿气及时进行处理，并且可以进行二次利用，节约能源，提高了装置的使用价值。

Description

一种节能型干式变压器

技术领域

本发明涉及干式变压器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种节能型干式变压器。

背景技术

干式变压器是一种不使用液体冷却介质的变压器，与传统的油浸式变压器相比，首先由于没有液体介质，干式变压器相对更安全，不存在油泄漏和火灾爆炸的风险，变压器中的绕组和铁芯之间没有油介质，减少了涡流损耗和磁滞损耗，而油浸式变压器中的涡流损耗和磁滞损耗会导致热量产生和能量损耗，从而降低了能源利用效率，随着全球经济的不断发展，干式变压器在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干式变压器所占的比例不断变大，而且已被广泛应用在局部照明、高层建筑、机场、码头机械设备等场所。

现有技术存在以下不足：现有的干式变压器在长时间处于潮湿的环境中时，其内部也会处于潮湿的环境中，而空气中潮湿的气体会被绝缘材料吸收，会导致绝缘材料中的电阻率下降，因为水分的存在提高了材料的导电性，进而会降低绝缘性能，可能会导致绝缘材料的击穿电场强度降低，进而会使电气设备发生短路等风险，也会使绝缘材料加速老化等诸多问题，不仅会造成巨大的经济损失，而且会使装置的使用寿命下降，所以经常需要人工进行检查和除湿，成本较高，并且绝缘材料吸湿过多的情况下，也会导致相关电气设备中的能量损耗增加，也会导致设备过热，增加能源损耗等等诸多不必要的能源损耗，进而现有的干式变压器的使用价值较低。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种节能型干式变压器以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节能型干式变压器，包括壳体、设置在壳体内部的变压器本体和设置在变压器本体上的绝缘材料层，所述壳体的内侧设置有中央处理器，所述壳体的顶部设置有干燥机构和降温冷却机构，所述绝缘材料层的顶部设置有干燥管固定块，所述绝缘材料层的外壁设置有第一电线，所述第一电线的另一端设置有线体转换器，所述线体转换器的一侧设置有第二电线；

还包括：

电流电压采集模块，设置在壳体的顶部且与第二电线的另一端固定连接，用于实时获取绝缘材料层的实际电流和实际电压；

湿度采集模块，设置在壳体的内侧壁，用于实时获取壳体内部的实际湿度，并通过中央处理器生成湿态电阻变化系数；

重量采集模块，设置在绝缘材料层的底部，用于实时获取绝缘材料层的实际重量，并通过中央处理器生成吸湿性突变指数；

通过中央处理器对获取的湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数进行公式化分析，生成评估系数，通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值区间进行比对，判断出绝缘材料层是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构和降温冷却机构的工作状态。

优选的，所述干燥机构包括干燥机、第一传热管、第二传热管和干燥管，所述干燥机的一侧与第一传热管的一端固定连接，所述第一传热管的外壁与第二传热管的一端固定连接，所述第二传热管的另一端与干燥管固定块的顶部固定连接，所述干燥管固定块的底部与干燥管的一端固定连接，所述干燥管的外壁与绝缘材料层的内侧壁固定连接。

优选的，所述降温冷却机构包括抽取口、气管、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵、冷凝箱、循环泵、循环冷凝管和液体管，所述抽取口的背面通过气管与第一抽取泵的一侧固定连接，所述第一抽取泵的另一侧通过气管与冷凝器的一侧固定连接，所述冷凝器的另一侧通过液体管与第二抽取泵的一侧固定连接，所述第二抽取泵的另一侧通过液体管与冷凝箱的一侧固定连接，所述冷凝箱的一侧通过液体管与循环泵的一侧固定连接，所述循环泵的另一侧与循环冷凝管的端部固定连接。

优选的，所述中央处理器的输出端与干燥机的输入端、第一抽取泵的输入端、冷凝器的输入端、第二抽取泵的输入端和循环泵的输入端均电性连接，所述中央处理器的输入端和输出端与电流电压采集模块的输出端和输入端、湿度采集模块的输出端和输入端以及重量采集模块的输出端和输入端均电性连接。

优选的，所述湿态电阻变化系数的获取逻辑为：

S1、通过电流电压采集模块获取T时间内绝缘材料层的实际电流和实际电压，将T时间内不同时刻绝缘材料层的实际电流和实际电压分别标定为和/>，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层的实际电流和实际电压的编号，/>，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时刻绝缘材料层的湿态电阻标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层湿态电阻的编号，/>，/>为正整数，则：；

S3、通过湿度采集模块获取T时间内壳体内部的实际湿度，将T时间内不同时刻壳体内部的实际湿度标定为，/>表示T时间内不同时刻壳体内部实际湿度的编号，，/>为正整数；

S4、计算湿态电阻变化系数，计算的表达式为：

，式中，/>为湿态电阻变化系数，是与绝缘材料特性有关的常数。

优选的，所述吸湿性突变指数的获取逻辑为：

S1、通过重量采集模块获取T时间内绝缘材料层的实际重量，将T时间内不同时刻绝缘材料层的实际重量标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层实际重量的编号，/>，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时间段绝缘材料层的吸湿率标定为，/>表示T时间内不同时间段绝缘材料层吸湿率的编号，/>，/>为正整数，且，则：/>；

S3、计算吸湿性突变指数，计算的表达式为：

，式中，/>为吸湿性突变指数。

优选的，所述评估系数的表达公式为：

通过中央处理器进行公式化分析，依据公式：

，

式中，为评估系数，/>和/>分别为湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数的预设比例系数，且/>和/>均大于0。

优选的，将预先设定的评估系数参考阈值设定为，其中/>，通过中央处理器将计算出的评估系数/>和预先设定的评估系数参考阈值/>进行比对，判断出绝缘材料层是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构和降温冷却机构的工作状态具体判断如下：

当时，生成正常信号，中央处理器接收正常信号后，生成待机信号，并将待机信号分别传输至干燥机、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵，干燥机、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵接收待机信号后，进行待机工作；

当时，生成异常信号，中央处理器接收异常后，生成第一工作信号和第二工作信号，将第一工作信号传输至干燥机，将第二工作信号分别传输至第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵，干燥机接收第一工作信号后，进行烘干工作，第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵接收第二工作信号后，进行降温冷却工作。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置在壳体顶部且与第二电线另一端固定连接的电流电压采集模块、设置在壳体内侧壁的湿度采集模块以及设置在绝缘材料层底部的重量采集模块，可以实时检测绝缘材料层的实际电流和实际电压、壳体内部的实际湿度以及绝缘材料层的实际重量，并通过中央处理器进行综合数据分析，可以判断绝缘材料层吸收空气中湿气的程度，进而判断绝缘材料层的性能是否收到影响，即绝缘材料层是否可以正常工作，操作简单，节省人力，提高了装置的智能化和便捷性。

2、本发明在绝缘材料层吸收空气中湿气过多的情况下，即绝缘材料层的性能受到影响，不能正常进行工作的时候，通过设置的干燥机控制设置在绝缘材料层内部的干燥管对绝缘材料层进行传热干燥，将绝缘材料层吸收的湿气加热挥发，可以及时的解决绝缘材料层吸湿过多的问题，进而可以确保绝缘材料层吸收空气中湿气的程度越接近最佳值，降低装置发生电击穿的风险，减少能源损耗等等，进而确保装置的使用寿命，进一步提高装置的使用价值。

3、本发明通过设置的降温冷却机构，通过其中的第一抽取泵可以对挥发的湿气进行抽取，并将抽取的挥发湿气通过冷凝器转换成液态冷凝水，并通过设置的第二抽取泵，可以将液态冷凝水传输至冷凝箱，通过设置的循环泵和伸入壳体内部的循环冷凝管，可以很好的对装置进行降温冷却，此方式不仅可以减少挥发的湿气对电气设备造成影响，也可以对挥发的湿气进行二次利用，减少装置本身散热需要的能源损耗，节约资源，进一步提高了装置的使用价值

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明提出的一种节能型干式变压器的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种节能型干式变压器的正面结构示意图；

图3为本发明提出的一种节能型干式变压器的顶部结构示意图；

图4为本发明提出的一种节能型干式变压器的内部结构示意图；

图5为本发明的模块示意图。

图中：1、壳体；2、变压器本体；3、绝缘材料层；4、中央处理器；5、干燥机构；501、干燥机；502、第一传热管；503、第二传热管；504、干燥管；6、干燥管固定块；7、降温冷却机构；701、抽取口；702、气管；703、第一抽取泵；704、冷凝器；705、第二抽取泵；706、冷凝箱；707、循环泵；708、循环冷凝管；709、液体管；8、第一电线；9、线体转换器；10、第二电线；11、电流电压采集模块；12、湿度采集模块；13、重量采集模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-4所示，一种节能型干式变压器，包括壳体1、设置在壳体1内部的变压器本体2和设置在变压器本体2上的绝缘材料层3，壳体1的内侧设置有中央处理器4，壳体1的顶部设置有干燥机构5和降温冷却机构7，绝缘材料层3的顶部设置有干燥管固定块6，绝缘材料层3的外壁设置有第一电线8，第一电线8的另一端设置有线体转换器9，线体转换器9的一侧设置有第二电线10；

还包括：

电流电压采集模块11，设置在壳体1的顶部且与第二电线10的另一端固定连接，用于实时获取绝缘材料层3的实际电流和实际电压；

需要说明的是，电流电压采集模块11可以是绝缘电阻测试仪或者其他能够实时获取绝缘材料层3实际电流和实际电压的设备，电流电压采集模块11在此不做具体的限定，可根据实际需求进行选取；

湿度采集模块12，设置在壳体1的内侧壁，用于实时获取壳体1内部的实际湿度，并通过中央处理器4生成湿态电阻变化系数；

需要说明的是，湿度采集模块12可以是湿度传感器或者其他能够实时获取壳体1内部实际湿度的设备，湿度采集模块12在此不做具体的限定，可根据实际需求进行选取；

重量采集模块13，设置在绝缘材料层3的底部，用于实时获取绝缘材料层3的实际重量，并通过中央处理器4生成吸湿性突变指数；

需要说明的是，重量采集模块13可以是压力传感器或者其他能够实时获取绝缘材料层3实际重量的设备，重量采集模块13在此不做具体的限定可根据实际需求进行选取；

通过中央处理器4对获取的湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数进行公式化分析，生成评估系数，通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值区间进行比对，判断出绝缘材料层3是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构5和降温冷却机构7的工作状态。

本实施例中，干燥机构5包括干燥机501、第一传热管502、第二传热管503和干燥管504，干燥机501的一侧与第一传热管502的一端固定连接，第一传热管502的外壁与第二传热管503的一端固定连接，第二传热管503的另一端与干燥管固定块6的顶部固定连接，干燥管固定块6的底部与干燥管504的一端固定连接，干燥管504的外壁与绝缘材料层3的内侧壁固定连接。

本实施例中，降温冷却机构7包括抽取口701、气管702、第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705、冷凝箱706、循环泵707、循环冷凝管708和液体管709，抽取口701的背面通过气管702与第一抽取泵703的一侧固定连接，第一抽取泵703的另一侧通过气管702与冷凝器704的一侧固定连接，冷凝器704的另一侧通过液体管709与第二抽取泵705的一侧固定连接，第二抽取泵705的另一侧通过液体管709与冷凝箱706的一侧固定连接，冷凝箱706的一侧通过液体管709与循环泵707的一侧固定连接，循环泵707的另一侧与循环冷凝管708的端部固定连接。

本实施例中，中央处理器4的输出端与干燥机501的输入端、第一抽取泵703的输入端、冷凝器704的输入端、第二抽取泵705的输入端和循环泵707的输入端均电性连接，中央处理器4的输入端和输出端与电流电压采集模块11的输出端和输入端、湿度采集模块12的输出端和输入端以及重量采集模块13的输出端和输入端均电性连接；

需要说明的是，电性连接是指通过电导材料或导电元件将电流从一个电子设备或电路的一个部分传输到另一个部分的过程，这种连接是电子设备和电路运行的关键组成部分，它确保了电子设备中电子流的有效传输和连接，电性连接可以采用导线进行连接，中央处理器4与干燥机501、第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705、循环泵707、电流电压采集模块11、湿度采集模块12以及重量采集模块13之间电性连接的方式不做具体的限定，可根据实际需求进行选取。

由于干式变压器长时间处于潮湿环境中，绝缘材料层3会吸收周围空气中的湿气，这会导致绝缘材料层3的吸湿率增加，影响其电气性能；吸湿会导致绝缘材料层3的电阻率下降，因为水分的存在增加了材料的导电性，这会导致电流在绝缘材料层3中的流动，产生额外的导电损耗；湿度的增加会导致绝缘材料层3的介电损耗增加，这是电场中能量转化为热能的过程，这会导致绝缘系统发热，降低效率；长时间暴露于潮湿环境中会加速绝缘材料层3的老化过程，导致其性能不可逆地降低等等诸多影响，因此需要对绝缘材料层3吸收空气中的湿气进行实时检测，具体检测方式可以通过检测绝缘材料层3的实际电流和实际电压、壳体1内部的实际湿度以及绝缘材料层3的实际重量进行实时检测，并通过中央处理器4进行综合数据分析，判断出绝缘材料层3是否可以正常工作，并根据判断结果控制干燥机构5和降温冷却机构7的工作状态。

本实施例中，湿态电阻变化系数是指绝缘材料层3在湿润或潮湿条件下电阻的变化程度，湿态电阻与干态电阻相比会有显著的差异，因为湿气或水分的存在会影响材料的电导性能，在湿态下，水分可导致绝缘材料层3表面形成导电通道，从而使电流更容易通过，这通常导致湿态电阻较干态电阻更低，湿态电阻的变化是绝缘材料层3性能下降的一个指标，因为较低的电阻可能导致绝缘能力减弱，增加电气设备发生故障的风险，在湿态电阻变化系数的计算中涉及绝缘材料层3的电流、电压以及湿度，因此，需要对绝缘材料层3的实际电流、实际电压以及壳体1内部的湿度进行采集，通过中央处理器4进行公式化分析，生成湿态电阻变化系数，判断绝缘材料层3的性能是否受到影响；

湿态电阻变化系数的获取逻辑为：

S1、通过电流电压采集模块11获取T时间内绝缘材料层3的实际电流和实际电压，将T时间内不同时刻绝缘材料层3的实际电流和实际电压分别标定为和/>，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层3的实际电流和实际电压的编号，，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时刻绝缘材料层3的湿态电阻标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层3湿态电阻的编号，/>，/>为正整数，则：；

S3、通过湿度采集模块12获取T时间内壳体1内部的实际湿度，将T时间内不同时刻壳体1内部的实际湿度标定为，/>表示T时间内不同时刻壳体1内部实际湿度的编号，，/>为正整数；

S4、计算湿态电阻变化系数，计算的表达式为：

，式中，/>为湿态电阻变化系数，/>是与绝缘材料特性有关的常数；

由计算的表达式可知，T时间内不同时刻绝缘材料层3的湿态电阻之间的之间差值的变化程度越大，湿态电阻变化系数就越大，表明绝缘材料层3吸收空气中的湿气就越多，会导致绝缘材料层3的电阻率降低，增加装置发生电击穿的风险，会增加能源损耗等诸多问题，若T时间内不同时刻绝缘材料层3的湿态电阻之间差值的变化程度越小，湿态电阻变化系数/>就越小，表明绝缘材料层3吸收空气中的湿气就越少，可以确保绝缘材料层3的电阻率越接近最佳值，降低装置发生电击穿的风险，减少能源损耗等等，进而确保装置的使用寿命，提高装置的使用价值；

需要说明的是，与绝缘材料特性有关的常数因实际应用、材料类型以及所用的电阻模型而有所不同，通常，这个常数是通过实验或经验确定的，并且可能在不同的文献或标准中有不同的数值，具体解释可能涉及到绝缘材料在湿润条件下的导电机制、水分对电阻的影响程度等因素。对于一些模型，这个常数可能与绝缘材料的化学成分、微观结构、吸湿性等相关。在实际应用中，确定这个常数通常需要进行一系列实验，包括在不同湿度条件下测量电阻，以便通过实验数据拟合得到，具体来说，常数A的值可能受到湿度、温度、绝缘材料类型等因素的影响，因此在使用湿态电阻计算公式时，建议参考相关文献、标准或制造商提供的数据，以获取正确的常数值。

本实施例中，吸湿性突变指数是指绝缘材料层3在湿润或潮湿条件下吸湿过程中发生变化的程度，这个指数表示当绝缘材料层3吸湿率发生变化时，该变化的程度有多大，吸湿率可能会随时间迅速变化，而吸湿性突变指数就是用来衡量这种突变的程度，如果突变程度越大，表明绝缘材料层3吸收空气中的湿气的程度较大，会导致绝缘材料层3的电阻率降低，增加装置发生电击穿的风险，会增加能源损耗等等，因此需要对绝缘材料层3吸收空气中湿气的程度进行检测，具体检测方式可以通过检测T时间内不同时刻绝缘材料层3的实际重量，因为绝缘材料层3吸收空气中的湿气会导致自身重量增加，通过中央处理器4进行公式化分析，生成吸湿性突变指数，判断绝缘材料层3吸收空气中湿气的程度，进而可以判断绝缘材料层3的性能是否受到影响；

吸湿性突变指数的获取逻辑为：

S1、通过重量采集模块13获取T时间内绝缘材料层3的实际重量，将T时间内不同时刻绝缘材料层3的实际重量标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层3实际重量的编号，/>，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时间段绝缘材料层3的吸湿率标定为，/>表示T时间内不同时间段绝缘材料层3吸湿率的编号，/>，/>为正整数，且，则：/>；

S3、计算吸湿性突变指数，计算的表达式为：

，式中，/>为吸湿性突变指数；

有计算的表达式可知，T时间内不同时间段绝缘材料层3吸收空气中湿气的吸湿率之间差值的变化程度越大，吸湿性突变指数就越大，表明绝缘材料层3吸收空气中的湿气的程度较大，会导致绝缘材料层3的电阻率降低，增加装置发生电击穿的风险，会增加能源损耗等诸多问题，若T时间内不同时间段绝缘材料层3吸收空气中湿气的吸湿率之间差值的变化程度越小，吸湿性突变指数/>就越小，表明绝缘材料层3吸收空气中的湿气的程度越小，可以确保绝缘材料层3吸收空气中湿气的程度越接近最佳值，降低装置发生电击穿的风险，减少能源损耗等等，进而确保装置的使用寿命，进一步提高装置的使用价值。

本实施例中，评估系数的表达公式为：

将和/>进行无量纲化处理后，通过中央处理器4进行公式化分析，依据公式：

，

式中，为评估系数，/>和 />分别为湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数的预设比例系数，且/>和/>均大于0；

由计算的表达式可知，湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数/>越小的情况下，评估系数/>就越小；

需要说明的是，无量纲化是一种将物理量表达为无量纲形式的过程，通过这种方式可以消除单位对物理问题的影响，使得问题更为简洁和通用；湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数的预设比例系数和/>是为了在实际监测中更灵活地适应不同的工况和环境变化。这些偏差系数可以根据具体情况进行调整，以提高监测系统的性能和适用性。

本实施例中，将预先设定的评估系数参考阈值设定为，其中/>，通过中央处理器4将计算出的评估系数/>和预先设定的评估系数参考阈值/>进行比对，判断出绝缘材料层3是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构5和降温冷却机构7的工作状态具体判断如下：

当时，表明T时间内不同时刻绝缘材料层3的湿态电阻之间差值的变化程度较小以及T时间内不同时间段绝缘材料层3吸收空气中湿气的吸湿率之间差值的变化程度较小，即湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数均较小，进而说明绝缘材料层3吸收空气中湿气的程度较小，绝缘材料层3可以保持较好的电阻率，发生电击穿的风险较低、能源损耗较少，此时会生成正常信号，中央处理器4接收正常信号后，生成待机信号，并将待机信号分别传输至干燥机501、第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705和循环泵707，干燥机501、第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705和循环泵707接收待机信号后，进行待机工作；

当时，表明T时间内不同时刻绝缘材料层3的湿态电阻之间差值的变化程度较大以及T时间内不同时间段绝缘材料层3吸收空气中湿气的吸湿率之间差值的变化程度较大，即湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数均较大，会导致绝缘材料层3的电阻率降低，增加装置发生电击穿的风险，会增加能源损耗等诸多问题，此时会生成异常信号，中央处理器4接收异常后，生成第一工作信号和第二工作信号，将第一工作信号传输至干燥机501，将第二工作信号分别传输至第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705和循环泵707，干燥机501接收第一工作信号后，进行烘干工作，即干燥机501通过第一传热管502和第二传热管503提供热能至干燥管504，由于干燥管504的外壁与绝缘材料层3的内侧壁固定连接，干燥管504可以对绝缘材料层3通过传递热能进行干燥，绝缘材料层3吸收的湿气会受热蒸发，第一抽取泵703、冷凝器704、第二抽取泵705和循环泵707接收第二工作信号后，进行降温冷却工作，即第一抽取泵703通过抽取口701和气管702对蒸发的湿气进行抽取，并通过气管702传输至冷凝器704，冷凝器704将蒸发的湿气进行冷凝至液态状的冷凝水，第二抽取泵705通过液体管709将冷凝器704中液态状的冷凝水抽取出来并通过液体管709传输至冷凝箱706，循环泵707通过液体管709将冷凝箱706中的冷凝水抽出，并通过循环冷凝管708进行循环，由于循环冷凝管708伸入壳体1的内部，可以很好的通过冷凝水的低温作用，对装置进行降温冷却，此方式不仅很好的解决了绝缘材料层3吸收过多的湿气而导致性能变差的问题，也很好的对湿气进行二次利用，节约能源，很好的提高了装置的智能化和使用价值。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的总系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个总系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种节能型干式变压器，包括壳体（1）、设置在壳体（1）内部的变压器本体（2）和设置在变压器本体（2）上的绝缘材料层（3），其特征在于：所述壳体（1）的内侧设置有中央处理器（4），所述壳体（1）的顶部设置有干燥机构（5）和降温冷却机构（7），所述干燥机构（5）包括干燥机（501）、第一传热管（502）、第二传热管（503）和干燥管（504），所述干燥机（501）的一侧与第一传热管（502）的一端固定连接，所述第一传热管（502）的外壁与第二传热管（503）的一端固定连接，所述第二传热管（503）的另一端与干燥管固定块（6）的顶部固定连接，所述干燥管固定块（6）的底部与干燥管（504）的一端固定连接，所述干燥管（504）的外壁与绝缘材料层（3）的内侧壁固定连接，所述降温冷却机构（7）包括抽取口（701）、气管（702）、第一抽取泵（703）、冷凝器（704）、第二抽取泵（705）、冷凝箱（706）、循环泵（707）、循环冷凝管（708）和液体管（709），所述抽取口（701）的背面通过气管（702）与第一抽取泵（703）的一侧固定连接，所述第一抽取泵（703）的另一侧通过气管（702）与冷凝器（704）的一侧固定连接，所述冷凝器（704）的另一侧通过液体管（709）与第二抽取泵（705）的一侧固定连接，所述第二抽取泵（705）的另一侧通过液体管（709）与冷凝箱（706）的一侧固定连接，所述冷凝箱（706）的一侧通过液体管（709）与循环泵（707）的一侧固定连接，所述循环泵（707）的另一侧与循环冷凝管（708）的端部固定连接，所述绝缘材料层（3）的顶部设置有干燥管固定块（6），所述绝缘材料层（3）的外壁设置有第一电线（8），所述第一电线（8）的另一端设置有线体转换器（9），所述线体转换器（9）的一侧设置有第二电线（10）；

还包括：

电流电压采集模块（11），设置在壳体（1）的顶部且与第二电线（10）的另一端固定连接，用于实时获取绝缘材料层（3）的实际电流和实际电压；

湿度采集模块（12），设置在壳体（1）的内侧壁，用于实时获取壳体（1）内部的实际湿度，并通过中央处理器（4）生成湿态电阻变化系数，所述湿态电阻变化系数的获取逻辑为：

S1、通过电流电压采集模块（11）获取T时间内绝缘材料层（3）的实际电流和实际电压，将T时间内不同时刻绝缘材料层（3）的实际电流和实际电压分别标定为和/>，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层（3）的实际电流和实际电压的编号，，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时刻绝缘材料层（3）的湿态电阻标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层（3）湿态电阻的编号，/>，/>为正整数，则：；

S3、通过湿度采集模块（12）获取T时间内壳体（1）内部的实际湿度，将T时间内不同时刻壳体（1）内部的实际湿度标定为，/>表示T时间内不同时刻壳体（1）内部实际湿度的编号，/>，/>为正整数；

S4、计算湿态电阻变化系数，计算的表达式为：，式中，/>为湿态电阻变化系数，/>是与绝缘材料特性有关的常数；

重量采集模块（13），设置在绝缘材料层（3）的底部，用于实时获取绝缘材料层（3）的实际重量，并通过中央处理器（4）生成吸湿性突变指数，所述吸湿性突变指数的获取逻辑为：

S1、通过重量采集模块（13）获取T时间内绝缘材料层（3）的实际重量，将T时间内不同时刻绝缘材料层（3）的实际重量标定为，/>表示T时间内不同时刻绝缘材料层（3）实际重量的编号，/>，/>为正整数；

S2、将T时间内不同时间段绝缘材料层（3）的吸湿率标定为，/>表示T时间内不同时间段绝缘材料层（3）吸湿率的编号，/>，/>为正整数，且，则：/>；

S3、计算吸湿性突变指数，计算的表达式为：，式中，为吸湿性突变指数；

通过中央处理器（4）对获取的湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数进行公式化分析，生成评估系数，通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值区间进行比对，判断出绝缘材料层（3）是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构（5）和降温冷却机构（7）的工作状态；

将预先设定的评估系数参考阈值设定为，其中/>，通过中央处理器（4）将计算出的评估系数/>和预先设定的评估系数参考阈值/>进行比对，判断出绝缘材料层（3）是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构（5）和降温冷却机构（7）的工作状态具体判断如下：

当时，生成正常信号，中央处理器（4）接收正常信号后，生成待机信号，并将待机信号分别传输至干燥机（501）、第一抽取泵（703）、冷凝器（704）、第二抽取泵（705）和循环泵（707），干燥机（501）、第一抽取泵（703）、冷凝器（704）、第二抽取泵（705）和循环泵（707）接收待机信号后，进行待机工作；

当时，生成异常信号，中央处理器（4）接收异常信号后，生成第一工作信号和第二工作信号，将第一工作信号传输至干燥机（501），将第二工作信号分别传输至第一抽取泵（703）、冷凝器（704）、第二抽取泵（705）和循环泵（707），干燥机（501）接收第一工作信号后，进行烘干工作，第一抽取泵（703）、冷凝器（704）、第二抽取泵（705）和循环泵（707）接收第二工作信号后，第一抽取泵（703）通过抽取口（701）和气管（702）对蒸发的湿气进行抽取，并通过气管（702）传输至冷凝器（704），冷凝器（704）将蒸发的湿气进行冷凝至液态状的冷凝水，第二抽取泵（705）通过液体管（709）将冷凝器（704）中液态状的冷凝水抽取出来并通过液体管（709）传输至冷凝箱（706），循环泵（707）通过液体管（709）将冷凝箱（706）中的冷凝水抽出，并通过循环冷凝管（708）进行循环，进行降温冷却工作。

2.根据权利要求1所述的一种节能型干式变压器，其特征在于：所述中央处理器（4）的输出端与干燥机（501）的输入端、第一抽取泵（703）的输入端、冷凝器（704）的输入端、第二抽取泵（705）的输入端和循环泵（707）的输入端均电性连接，所述中央处理器（4）的输入端和输出端与电流电压采集模块（11）的输出端和输入端、湿度采集模块（12）的输出端和输入端以及重量采集模块（13）的输出端和输入端均电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种节能型干式变压器，其特征在于，所述评估系数的表达公式为：

通过中央处理器（4）进行公式化分析，依据公式：；

式中，为评估系数，/>和/>分别为湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数的预设比例系数，且/>和/>均大于0。