专利名称：变压器呼吸器在线监测仪及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器呼吸器在线监测仪及其工作方法。
背景技术：
目前，国内外关于开展变压器在线监测的研究工作很多，对于呼吸器呼吸情况监测属于空白，全靠人员观察来判断呼吸器呼吸情况。在平常温度变化不大情况下，呼吸器呼吸情况很微弱，纯靠人员观察的话，很难判断呼吸情况，如果这时变压器油枕出现胶囊式或金属膨胀器卡滞情况，造成油枕内假油位，而又不能判断呼吸器不呼吸，很可能造成无法判断变压器正常运行情况，从而不能及时发现变压器缺陷。这也增加了呼吸器日常维护难度。现有技术中，变压器呼吸器自动报警装置存在的缺陷是，第一，造价较高，且实现的程序比较复杂；第二，报警声容易干扰到其他的后台报警声，造成运行人员精力不集中；第三，不能判断假油位的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种变压器呼吸器在线监测仪及其工作方法，它具有能够解决不能及时发现加油位的问题的优点。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种变压器呼吸器在线监测仪，包括单片机采集系统，所述单片机采集系统分别采集油位计和气体测量元件的数据，并将数据存储到数据存储系统中，数据存储系统中的数据能通过数据传输系统上传给PC机，还能够通过数据显示系统显示出来，所述气体测量元件安装在呼吸器与防爆管之间的管道内部，所述防爆管与油位计连接，所述油位计与瓦斯继电器连接，所述瓦斯继电器与有载调压本体连接。所述气体量测量元件是光电速度传感器。所述单片机采集系统为主MCU芯片，采用AT89S51单片机。所述数据显示系统为液晶显示屏。所述数据存储系统为NAND FLASH芯片。所述电源管理模块为DC-DC控制芯片。所述数据传输系统为USB通讯芯。所述在线监测仪的工作方法，主要分为以下步骤:步骤(I):开始；步骤(2):设定采样周期；步骤(3):脉冲计数，光电速度传感器采集空气流量的数据；步骤(4):空气流量的数据经数据变换后输入单片机采集系统，计算空气流量速度，并利用空气流量速度V、呼吸器管道截面积S和空气作用于光电速度传感器的时间t，计算出流经呼吸器的气体量V1 ；v为空气流量速度，单位是m/s ；S为呼吸器管道截面积，cm2,是已知量，通过实际测量可以得出A是指流经呼吸器的气体量，单位是ml，毫升；
步骤(5):数据转移和数据存储；步骤(6):判断变压器是否出现假油位，如果是，同时进入步骤(7-1)、步骤(7-2)、步骤(7-3)的三条并联支路，如果否就结束；步骤(7-1):判断是否实时显示，如果是就实时显示，如果否就进入步骤(7-2)；步骤(7-2):判断通信口是否连接至计算机，如果是就数据传输，如果否就进入步骤(7-3)；步骤(7-3):判断是否是低电压，如果是就低电压提示报警，如果否就结束。所述步骤(4)的具体计算公式为:
权利要求
1.一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，包括单片机采集系统，所述单片机采集系统分别采集油位计和气体测量元件的数据，并将数据存储到数据存储系统中，数据存储系统中的数据能通过数据传输系统上传给PC机，还能够通过数据显示系统显示出来，所述气体测量元件安装在呼吸器与防爆管之间的管道内部，所述防爆管与油位计连接，所述油位计与瓦斯继电器连接，所述瓦斯继电器与有载调压本体连接。
2.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述气体量测量元件是光电速度传感器。
3.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述单片机采集系统为主MCU芯片，采用AT89S51单片机。
4.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述数据显示系统为液晶显示屏。
5.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述数据存储系统为 NAND FLASH 芯片。
6.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述电源管理模块为DC-DC控制芯片。
7.如权利要求1所述的一种变压器呼吸器在线监测仪，其特征是，所述数据传输系统为USB通讯芯。
8.如上述任一权利要求所述的一种变压器呼吸器在线监测仪的工作方法，其特征是，主要分为以下步骤: 步骤(I):开始； 步骤(2):设定采样周期； 步骤(3):脉冲计数，光电速度传感器采集空气流量的数据； 步骤(4):空气流量的数据经数据变换后输入单片机采集系统，计算空气流量速度，并利用空气流量速度V、呼吸器管道截面积S和空气作用于光电速度传感器的时间t，计算出流经呼吸器的气体量V1; 步骤(5):数据转移和数据存储； 步骤(6):判断变压器是否出现假油位，如果是，同时进入步骤(7-1)、步骤(7-2)、步骤(7-3)的三条并联支路，如果否就结束； 步骤(7-1):判断是否实时显示，如果是就实时显示，如果否就进入步骤(7-2)； 步骤(7-2):判断通信口是否连接至计算机，如果是就数据传输，如果否就进入步骤(7-3)； 步骤(7-3):判断是否是低电压，如果是就低电压提示报警，如果否就结束。
9.如权利要求8所述的一种变压器呼吸器在线监测仪的工作方法，其特征是，所述步骤(4)的具体计算公式为:Vl=v*S*t 其中，V表不空气流量速度、S表不呼吸器管道截面积和t表不空气作用于光电速度传感器的时间，Vl表示流经呼吸器的气体量。
10.如权利要求8所述的一种变压器呼吸器在线监测仪的工作方法，其特征是，所述步骤(6)的计算油位上升或下降高度的计算方法为:设r是横截面圆的半径，L为油箱的长度；氏为油面变化前的高度，即油位计变化前高度值；H2为油面变化后的高度，即油位计变化后高度值；H为油位变化高度计算值；Θ P Θ 2分别为油面变化前、油面变化后对应的扇形的角度； 其具体计算过程如下: (1)当r≥H2时，即油位变化后的体积没有超过油枕的一半。由三角函数可求出:
全文摘要
本发明公开了一种变压器呼吸器在线监测仪及其工作方法，包括依次连接的光电速度传感器、单片机采集系统、数据存储系统、数据传输系统、PC机，所述数据存储系统与PC机之间还串联数据显示系统，上述各个模块都通过电源管理模块供电，所述光电速度传感器安装在呼吸器与防爆管之间的管道内部，所述防爆管与油位计连接，所述油位计与瓦斯继电器连接，所述瓦斯继电器与有载调压本体连接。本发明的有益效果实时反应出呼吸器中空气流量的多少及对应的油位计浮动数值关系，能够判断假油位的问题，减轻了日常维护工作的难度。
文档编号G01F23/22GK103196518SQ20131013406
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月17日 优先权日2013年4月17日
发明者王振河, 李元安, 尹国慧, 李敏, 袁计委, 刘矞, 刘全宝, 张新成, 刘玉海, 张玉清, 张世龙, 胡浩, 刘明锝, 丁永明, 杜文龙, 王磊, 赵广方 申请人:山东电力集团公司检修公司