CN211016709U - 一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，包括法兰盘、呼吸器本体、底部透气模块、信息感知模块、信息处理模块、远传模块；所述的呼吸器本体的输入口与法兰盘连接；所述的底部透气模块设置呼吸器本体的输出口处；所述的信息感知模块设置在呼吸器本体的输入口，用于采集呼吸器本体的输入口处的压力和温湿度信息；所述的信息感知模块的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的信息处理模块的输出端与远传模块通信连接。本实用新型能实现相应的工作人员实时监测呼吸器的内部情况，能及时的发现并处理呼吸器呼吸不顺畅的问题，从而有效的保证了变压器的安全稳定运行。

Description

一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，更具体的，涉及一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器。

背景技术

呼吸器是充油类变压器的重要组成部分，其主要作用是过滤吸入空气的水分，不致吸入的空气破坏胶囊或波纹管。一般情况下，当变压器油温升高时，变压器油体积膨胀，挤压油枕内的胶囊或波纹管，迫使胶囊或波纹管内的空气通过呼吸管道和呼吸器“呼出”；当油温下降时，变压器油体积收缩，挤压胶囊或波纹管的压力变小，胶囊或波纹管体积随之增大，通过呼吸器“吸入”气体。以往主要通过观察油杯内的气泡数量来判断变压器呼吸是否顺畅，但是，当因硅胶颗粒太小而堵死呼吸通道或呼吸器底部油杯被旋紧等，致使呼吸器异常时，变压器不能正常呼吸，油杯内无气泡；或当变压器油温变化缓慢时，油杯内也无气泡，此时通过观察气泡数量来断定变压器呼吸是否顺畅的方法并不可靠，市场上也很少有能够判断呼吸通道是否畅通的呼吸器。

硅胶是呼吸器的重要组成部分，用于吸收空气中的水分，按规定，当硅胶变色达2/3时，需要更换硅胶。目前，运行人员主要通过目测的方式来判断硅胶变色情况。对于无人值守变电站，一般通过巡视来发现变压器呼吸是否顺畅、硅胶变色情况等，极端情况下，当硅胶因某种原因快速受潮变色，而又未到巡视周期时，就不能及时发现硅胶受潮变色，这就会给变压器正常运行带来安全隐患。对于有载调压呼吸器，空气直接与变压器油接触，当硅胶因受潮不能充分过滤掉吸入空气中的水分时，也会带来很大的安全风险。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术主要是通过人员巡视呼吸器，其不能及时的发现变压器呼吸是否顺畅，导致变压器运行存在一定的安全隐患的问题，提供了一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其能实时监视呼吸器内部的压力、温湿度情况，能及时处理呼吸器呼吸不顺畅的问题，保证了变压器的安全稳定运行。

为实现上述本实用新型目的，采用的技术方案如下：一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，包括法兰盘、呼吸器本体、底部透气模块、信息感知模块、信息处理模块、远传模块；

所述的呼吸器本体的输入口与法兰盘连接；所述的底部透气模块设置呼吸器本体的输出口处；

所述的信息感知模块设置在呼吸器本体的输入口，用于采集呼吸器本体的输入口处的压力和温湿度信息；

所述的信息感知模块的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；

所述的信息处理模块的输出端与远传模块通信连接。

本实用新型通过在呼吸器本体的输入口处设置信息感知模块用于采用呼吸器本体内部的压力、温湿度信息，并将压力、温湿度信息信息传输给信息处理模块进行处理，若发现压力或温湿度超过预设的阈值，则信息处理模块通过远传模块发送给用户终端；所述的用户终端为智能手机或监控后台等，从而实现将压力信息、温湿度信息实时上传给用户终端，实现实时监控，有利于及时发现呼吸器呼吸不畅通等异常现象，能及时进行处理，从而有效的避免了因呼吸器呼吸不顺畅导致变压器存在安全隐患的问题。

优选地，所述的呼吸器本体包括网丝、硅胶、玻璃罩、罐体；所述的网丝设置在罐体的顶部，所述的信息感知模块位于罐体的输入口与网丝之间；

所述的硅胶设置在玻璃罩之中；所述的玻璃罩设置在罐体内部；

所述的罐体底部设有呼吸通孔，所述的罐体通过呼吸通孔与底部透气模块连接并接通。

进一步地，所述的玻璃罩的顶部与网丝连接并接通；所述的玻璃罩的底部与呼吸通孔连接并接通。

再进一步地，所述的底部透气模块采用无油杯式透气装置。

再进一步地，所述的信息感知模块包括气体压力送变器；所述的气体压力送变器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的气体压力送变器将采集到的压力信息传输给信息处理模块。

再进一步地，所述的信息感知模块还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的温湿度传感器将采集到的温湿度信号传输给信息处理模块。

再进一步地，所述的信息处理模块包括A/D转换器、主控制器；

所述的气体压力送变器的输出端与A/D转换器的第一输入端电性连接；

所述的温湿度传感器的输出端与A/D转换器的第二输入端电性连接；

所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；

所述的主控制器的第一输出端与远传模块通信连接。

再进一步地，还包括显示模块，所述的显示模块的输入端与主控制器的第二输出端电性连接。

再进一步地，所述的气体压力送变器采用HM30-1-V2-W1微差压/风压送变器，其量程为0-300kPa；所述的温湿度传感器采用HC2-IC102工业探头。

再进一步地，所述的A/D转换器采用型号为AD7846的A/D转换器；所述的主控制器采用DSP芯片TMS320C6711；所述的远传模块采用GSM模块；所述的显示模块采用LCD屏12864液晶屏。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在呼吸器本体的输入口设有信息感知模块用于采集呼吸器本体内部的压力和温湿度信息，并通过远传模块将实时监测的信息上传给用户终端，实现相应的工作人员实时监测呼吸器的内部情况，能及时的发现并处理呼吸器呼吸不顺畅的问题，从而有效的保证了变压器的安全稳定运行。

附图说明

图1是本实施例新型呼吸器的结构示意图。

图2是本实施例所述的信息感知模块、信息处理模块、远传模块的电路连接图。

图中，1-法兰盘、2-信息感知模块、3-信息处理模块、4-远传模块、5-显示模块、6-硅胶、7-玻璃罩、8-罐体、9-底部透气模块、10-网丝、11-连接线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述。

实施例1

如图1、图2所示，一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，包括法兰盘1、呼吸器本体、底部透气模块9、信息感知模块2、信息处理模块3、远传模块4；

所述的呼吸器本体的输入口与法兰盘1连接；所述的底部透气模块9设置呼吸器本体的输出口处；

所述的信息感知模块2设置在呼吸器本体的输入口，用于采集呼吸器本体的输入口处的压力和温湿度信息；

所述的信息感知模块2的输出端与信息处理模块3的输入端电性连接；

所述的信息处理模块3的输出端与远传模块4通信连接。

本实施例通过在呼吸器本体的输入口处设置信息感知模块2用于采用呼吸器本体内部的压力、温湿度信息，并将压力、温湿度信息传输给信息处理模块3 进行处理，若发现压力或温湿度超过预设的阈值，则信息处理模块3通过远传模块4发送给用户智能终端；所述的用户智能终端为智能手机或监控后台等，从而实现将压力信息、温湿度信息实时上传给用户终端，实现实时监控，有利于及时发现呼吸器呼吸不畅通等异常现象，能及时进行处理，从而有效的避免了因呼吸器呼吸不顺畅导致变压器存在安全隐患的问题。

本实施例所述的呼吸器本体包括网丝10、硅胶6、玻璃罩7、罐体8；所述的网丝10设置在罐体8的顶部，所述的信息感知模块2位于罐体8的输入口与网丝10之间；

所述的硅胶6设置在玻璃罩7之中；所述的玻璃罩7设置在罐体8内部；

所述的罐体8底部设有呼吸通孔，所述的罐体通过呼吸通孔与底部透气模块 9连接并接通。

本实施例所述的网丝10采用不锈钢材料制成而成；所述的罐体8采用不锈钢材料制成而成。所述的信息感知模块2安装在法兰盘1与不锈钢网丝之间的呼吸器本体的壁上，其测得的信息通过连接线传输给信息处理模块3，信息处理模块3把处理后的信息传送给远传模块4，通过远传模块4最后上传到监控后台。信息处理模块3、远传模块4封装在工程塑料内，牢固的固定在不锈钢罐体上；所述的信息感知模块3通过连接线11与信息处理模块3电性连接。

所述的玻璃罩7的顶部与网丝10连接并接通；所述的玻璃罩7的底部与呼吸通孔连接并接通。所述的硅胶6的作用是用于吸收空气中的水分，保证进入油枕的空气干燥(相对湿度75％以下)。

本实施例所述的底部透气模块9采用无油杯式透气装置，使气流平缓地进出呼吸器。

如图2所示，所述的信息感知模块3包括气体压力送变器；所述的气体压力送变器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的气体压力送变器将采集到的压力信息传输给信息处理模块。

所述的信息感知模块3还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的温湿度传感器将采集到的温湿度信号传输给信息处理模块。

所述的信息感知模块包括气体压力变送器和温湿度传感器，用于感知流经呼吸器管道气体的压强和温湿度，并把这些信息转换为电信号，再经信息处理模块转换成可读的压力、温湿度信息。

本实施例所述的信息处理模块4包括A/D转换器、主控制器；

所述的气体压力送变器的输出端与A/D转换器的第一输入端电性连接；

所述的温湿度传感器的输出端与A/D转换器的第二输入端电性连接；

所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；

所述的主控制器的第一输出端与远传模块4通信连接。

还包括显示模块5，所述的显示模块5的输入端与主控制器的第二输出端电性连接。所述的显示模块5用于对呼吸器内压力、温湿度值的进行显示，便于工作人员观察，实时监控。

本实施例还包括电源模块，所述的电源模块用于向显示模块、主控制器、A/D转换器、温湿度传感器、气体压力变送器提供所需的工作电源。

本实施例所述的气体压力送变器采用HM30-1-V2-W1微差压/风压送变器，其量程为0-300kPa，其把气体压力信号转化成0～5V电压信号；所述的温湿度传感器采用HC2-IC102工业探头，其能把温湿度信号转化为0～5V电压信号。

本实施例所述的A/D转换器把模拟量转化为数字量，A/D转换模块采用可进行4通道同时采样的AD7846；所述的主控制器采用DSP芯片TMS320C6711，用于逻辑运算，所述TMS320C6711通过外部存储器接口EMIF与AD7846连接。所述TMS320C6711驱动显示模块把经过处理的压力和温湿度信息显示出来。所述的远传模块采用GSM模块，由TMS320C6711驱动控制GSM模块把告警信号、压力和温湿度信息发送给工作人员智能手机或监控后台；所述的显示模块采用 LCD屏12864液晶屏。

本实施例在具体使用中通过法兰盘将呼吸器连接在变压器的气管末端，所述的变压器为现有的产品，可将本实施例所述的新型呼吸器连接到呼吸器的气管中，进而能实现本实施例的技术效果。本实施例采用胶囊式变压器进行详细说明。

本实施例的压力值用于判断主变压器是否呼吸顺畅的一个指标，当变压器呼吸正常时，呼吸管与大气之间的压力差很少，正负压力一般不超过1000pa，当变压器呼吸气道出现堵塞，呼吸不顺畅时，流经呼吸器的气体与大气之间的压差将增大，正负压力表将指示某一数值。极端情况下，呼吸器的气道完全堵塞，变压器的胶囊内气体不能够与大气进行交换，当变压器内油温升高时，变压器油膨胀，油枕内的变压器油会挤压胶囊，胶囊体积减小，气体被压缩，呼吸器内的气体与大气之间的压差将大幅提升，压力值会明显增大；油温下降时，胶囊体积增大，气体压差大幅降低。因此，可以根据呼吸器内的气体压力值，设置压力异常 (胶囊内的气体与外界交换是否顺畅)告警阈值，能够及时发现变压器呼吸异常。

本实施例温湿度值用于安排呼吸器中硅胶更换的指标。现在当硅胶有2/3变色时，需要更换硅胶，但用肉眼观察硅胶变色量是一个模糊参量，不同的运行人员观察结果可能不同。安装硅胶的作用是保证进入油枕的空气干燥(相对湿度 75％以下)，因此采用温湿度值，可更直观科学地指导是否需要更换硅胶。

对于无人值守变电站，只能依靠运行人员日常巡视来发现呼吸器是否有异常及硅胶是否受潮，增加了变压器运行风险，本案新型呼吸器可以把呼吸器运行情况远传到工作人员手机和监控后台，能够及时发现变压器呼吸是否顺畅、呼吸器硅胶受潮情况，有异常能及时发出异常告警。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：包括法兰盘、呼吸器本体、底部透气模块、信息感知模块、信息处理模块、远传模块；

所述的呼吸器本体的输入口与法兰盘连接；所述的底部透气模块设置呼吸器本体的输出口处；

所述的信息感知模块设置在呼吸器本体的输入口，用于采集呼吸器本体的输入口处的压力和温湿度信息；

所述的信息感知模块的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；

所述的信息处理模块的输出端与远传模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的呼吸器本体包括网丝、硅胶、玻璃罩、罐体；所述的网丝设置在罐体的顶部，所述的信息感知模块位于罐体的输入口与网丝之间；

所述的硅胶设置在玻璃罩之中；所述的玻璃罩设置在罐体内部；

所述的罐体底部设有呼吸通孔，所述的罐体通过呼吸通孔与底部透气模块连接并接通。

3.根据权利要求2所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的玻璃罩的顶部与网丝连接并接通；所述的玻璃罩的底部与呼吸通孔连接并接通。

4.根据权利要求3所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的底部透气模块采用无油杯式透气装置。

5.根据权利要求1～4任一项所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的信息感知模块包括气体压力送变器；所述的气体压力送变器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的气体压力送变器将采集到的压力信息传输给信息处理模块。

6.根据权利要求5所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的信息感知模块还包括温湿度传感器，所述的温湿度传感器的输出端与信息处理模块的输入端电性连接；所述的温湿度传感器将采集到的温湿度信号传输给信息处理模块。

7.根据权利要求6所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的信息处理模块包括A/D转换器、主控制器；

所述的气体压力送变器的输出端与A/D转换器的第一输入端电性连接；

所述的温湿度传感器的输出端与A/D转换器的第二输入端电性连接；

所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；

所述的主控制器的第一输出端与远传模块通信连接。

8.根据权利要求7所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：还包括显示模块，所述的显示模块的输入端与主控制器的第二输出端电性连接。

9.根据权利要求8所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的气体压力送变器采用HM30-1-V2-W1微差压/风压送变器，其量程为0-300kPa；所述的温湿度传感器采用HC2-IC102工业探头。

10.根据权利要求9所述的基于压力和温湿度传感器的变压器新型呼吸器，其特征在于：所述的A/D转换器采用型号为AD7846的A/D转换器；所述的主控制器采用DSP芯片TMS320C6711；所述的远传模块采用GSM模块；所述的显示模块采用LCD屏12864液晶屏。

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