电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置的制作方法

本实用新型涉及一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置。

背景技术：

变压器是电力系统中的重要设备。电网中的大中型变压器一般都有呼吸器，是变压器储油柜与外界进行气体交换的必经屏障，对进入变压器的气体起干燥和过滤杂质的作用。呼吸器是一种玻璃容器，内部盛有变色硅胶等吸湿剂。呼吸器上部设有储油柜，储油柜内盛有变压器油，进入主变压器的空气先通过变压器油滤去灰尘，再通过硅胶滤去水分，最后进入到主变压器内部的空气就比较干燥纯净。呼吸器的重要作用就是清除吸入空气中的杂质和水分，防止绝缘油老化。

随着电力系统的发展，大多数变电站已经实现了无人值班和少人值守，很多异常缺陷依赖于自动装置告警，这样对于有些缺陷来说就有可能不能及时发现.比如当呼吸器玻璃罩罐内的硅胶发生潮解时，严重时可能引起变压器主绝缘异常；当储油柜呼吸器连通管堵塞，严重时造成本体瓦斯动作；当变压器储油柜胶囊破裂，严重时使呼吸器喷油。严重影响变压器的经济运行及供电可靠性指标。因此，对运行中变压器储油柜呼系器运行参数的监视显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，能够实现对电力充油设备储油柜呼吸器运行工况的实时监控。

一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，其特别之处在于：包括外壳和安装在外壳内的主控制器，该主控制器分别与气体流量传感器、温湿度传感器、胶囊泄露检测模块、储存模块、人机交互模块、USB模块和RS485信号模块连接，还包括至少3个传感器探头，前述的气体流量传感器、温湿度传感器和胶囊泄露检测模块分别安装在一个传感器探头内；其中在前述外壳上表面和下表面分别安装有自适应连接法兰盘，在该自适应连接法兰盘的外侧沿径向设有三排安装孔，每一排安装孔均由8个通孔组成。

其中人机交互模块采用触摸式液晶显示屏。

其中每一排安装孔的8个通孔均呈圆形并且均布在法兰盘外侧，并且该8个通孔中第一组4个通孔的孔径相同，而第二组4个通孔的孔径也相同，但第一组中通孔的孔径与第二组中通孔的孔径不同。

其中胶囊泄露检测模块由分别安装在8个传感器探头内的8个液位传感器或8个漏水传感器组成。

本实用新型提供了一种可以通过温湿度传感器、气体流量传感器、胶囊泄露检测模块对变压器(高压电抗器)等电力充油设备的储油柜呼吸器进行实时状态监测的在线监测装置，实现了对呼吸器吸湿硅胶潮解，储油柜呼吸器连通管阻塞，储油柜胶囊泄露造成呼吸器喷油等故障作出预先判断及告警。与此同时，结合相应电力充油设备储油柜及该呼吸器的型号参数、环境参数，利用终端机分析软件能够通过对该呼吸器运行参数、历史数据进行横向对比，形成历史油位曲线数据图谱，结合实时数据可作为相应故障的判断依据。

附图说明

附图1为本实用新型的逻辑原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，包括外壳和安装在外壳内的主控制器例如DSP，该主控制器分别与气体流量传感器、温湿度传感器、胶囊泄露检测模块(具体由分别安装在8个传感器探头内的8个液位传感器或8个漏水传感器组成)、储存模块、人机交互模块(具体采用触摸式液晶显示屏)、USB模块和RS485信号模块连接，还包括传感器探头，前述的气体流量传感器、温湿度传感器和胶囊泄露检测模块共同安装在该传感器探头内。

其中在前述外壳上安装有自适应连接法兰盘，在该自适应连接法兰盘的外侧沿径向设有三排安装孔，每一排安装孔均由8个通孔组成。具体是其中每一排安装孔的8个通孔均呈圆形均布在法兰盘外侧，并且该8个通孔中第一组4个通孔的孔径相同，而第二组4个通孔的孔径也相同，但第一组中通孔的孔径与第二组中通孔的孔径不相同。

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供了一种变压器(高压电抗器)等电力充油设备用呼吸器在线监测装置，包括安装于该装置内的DSP主控制器，该主控制器分别与气体流量传感器、温湿度(一体式)传感器、胶囊泄露检测模块、数据分析储存模块、人机交互模块、USB模块连接和RS485信号模块连接。

该装置安装于储油柜连通管与呼吸器对接的上下法兰之间。该装置上下对接法兰均设有满足不同安装孔距的安装孔，可通过相应合适孔距的安装孔，来实现多种型号连通管法兰与呼吸器安装法兰的适应性安装。

当呼吸器在线监测装置的上下法兰与储油柜连通管、呼吸器联通后。通过该装置内设有的气体流量监测传感器、温湿度传感器就会实时测气体流量值、温度值、湿度值，经传感器转化为4～20mA电流模拟量值。通过模拟量信号倍增器的调理电路经A/D转化为数字信号输入至DSP主控制器。利用人机交互模块的工业触摸屏运维巡视人员可以就地设定此台充油设备、储油柜呼吸器对应的型号参数以及呼吸器的硅胶性能，亦可通过中心站后台监控主机设定。与此同时，各种测量参数经过固化于EEPROM存储器内的专用呼吸器工况分析软件，综合分析转化为实时的参数数据，并以测试时间为横轴分析绘制出历史工况参数曲线数据，存储至储存模块，亦可实现就地及后台调取。同时所有数据可以经USB模块导出至其他终端。以此实现了对工况参数的实时监测，以及通过实时数据的波动与历史数据分析比对作为判断相应故障的依据。

另外无线信号模块通过信号模块以458规约与中心站后台监控系统通信，可以将全站电力充油设备储油柜呼吸器工况参数数据存入数据库并分析形成有参考价值的大数据；人机交互模块采用触摸式液晶显示屏，可以实时进行设备参数的录入与工况参数数据的显示。

本实用新型的使用方法和工作原理是：

本实用新型主要由主控制器、气体流量传感器、温湿度传感器、胶囊泄露检测模块、数据分析储存模块、人机交互模块、USB模块连接和RS485信号模块组成。工作模式为利用气体流量监测传感器、温湿度传感器针对电力充油设备储油柜及呼吸器内参数(呼吸器内的气体流量、温度、湿度)实时监测，同时通过人机交互模块输入该设备运行参数(储油柜呼吸器对应的型号参数、呼吸器的硅胶性能)，根据采集的所述气体流量值、温度值以及湿度值绘制呼吸器当前吸入气体的含水量曲线。并根据所述的呼吸器预先设定的吸湿特性曲线、所述的呼吸器当前吸入气体的含水量曲线确定呼吸器的运行工况。同时对比历史数据针对异常工况及时分析判断相应内部故障，并启动报警程序。比如：呼吸器玻璃罩罐内的硅胶发生潮解，严重时可能引起变压器主绝缘异常；储油柜呼吸器连通管堵塞，严重时造成本体瓦斯动作；当变压器储油柜胶囊破裂，严重时使呼吸器喷油等典型故障。并将所有监测数据通过无线信号模块实时传输至全站充油设备监测后台主机，存入数据库并分析形成有参考价值的大数据。

(1)本实用新型提供一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，能够实现该设备运行工况的实时监测。利用气体流量监测传感器、温湿度传感器针对电力充油设备储油柜及呼吸器内参数(呼吸器内的气体流量、温度、湿度)实时监测，同时通过人机交互模块输入该设备运行参数(储油柜呼吸器对应的型号参数、呼吸器的硅胶性能)，根据采集的所述气体流量值、温度值以及湿度值绘制呼吸器当前吸入气体的含水量曲线。并根据所述的呼吸器预先设定的吸湿特性曲线、所述的呼吸器当前吸入气体的含水量曲线确定呼吸器的运行工况。

(2)本实用新型提供一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，能够实现对异常工况的判断分析，及时作出故障告警。该装置内部的气体流量传感器对呼吸器及储油柜胶囊连通管内的气流进行实时的在线监测，当连续12小时未监测到气流时，固化于DSP主控制器内的分析软件就会判别为故障，及时启动就地告警装置，并将信号发至中心站后台监控主机，告知运行人员。该装置会通过工业触摸屏的信息显示界面，建议运行人员检查储油柜胶囊连通管路及呼吸器的气密性(漏气)，或是管路阻塞。

(3)本实用新型提供一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，能够实现对异常工况的判断分析，及时作出故障告警。该装置内部的温湿度传感器对呼吸器及储油柜胶囊连通管内的气流进行实时的在线监测，当检测到的空气湿度超过标准值时，装置会发出报警，并将信号发至中心站后台监控主机，告知运行人员。该装置会通过工业触摸屏的信息显示界面，建议运行人员及时更换硅胶。

(4)本实用新型提供一种电力充油设备储油柜用呼吸器在线监测装置，能够实现对异常工况的判断分析，及时作出故障告警。该装置内部的胶囊泄露检测模块对呼吸器及储油柜胶囊连通管内的液体进行实时的在线监测。胶囊泄露检测模块主要由8个平均分布于装置与呼吸器管路连通部分内径的液位或漏水传感器组成。其功能是液体传感器一旦检测到呼吸器连通管路内有液体绝缘油就会产生模拟量信号，立即出发装置DSP主控制器的泄露报警程序，立即通过485通讯模块向中心站的后台监控系统发出告警，告知运行人员胶囊破损泄露信息。该装置会通过工业触摸屏的信息显示界面，建议运行人员检查胶囊是否破损，或检查胶囊与本体连接的平衡阀是否开启。

(5)本实用新型设有人机交互模块，通过在装置面板设置的触摸式液晶显示屏，运维人员可以通过它录入该设备运行参数(储油柜呼吸器对应的型号参数、呼吸器的硅胶性能)，根据采集的所述气体流量值、温度值以及湿度值绘制呼吸器当前吸入气体的含水量曲线。

(6)本实用新型设有数据分析存储模块，可以将测试数据与设备参数经过主控制器内CPU的专用油位分析软件，综合分析转化为实时的液位数据，并以测试时间为横轴分析绘制出历史油位曲线数据。以此实现了对被试设备真实油位状态的实时监测，以及通过实时数据的波动与历史数据分析比对作为判断内部故障的依据。

(7)本实用新型设有信号传输模块，以485规约的形式与中心站后台监控主机的数据库相连，可以将全站充油设备历史油位数据存入数据库并分析形成有参考价值的大数据。

采用本实用新型填补了变压器呼吸器检测的局限性，为变压器检修提供了一种简易、便捷、快速、精度高且全天候的检测方法和评判依据。通过该在线监测装置，可以在带电情况下安全地、不受环境干扰地检测，把变压器相关的数据记录下来形成一套设备数据库，便于今后对设备进行数据分析与运行状况监测跟踪，为以后管理与维护带来更多的便捷。