一种特大型超高压变压器的称重系统和方法
【专利摘要】本发明一种特大型超高压变压器的称重系统包括若干称重模块，分别设置在称重模块内部的电阻应变式传感器和其下端的液压千斤顶；液压千斤顶通过液压管路与液压泵站连接；称重模块均匀支撑布置在待称重变压器的底部支撑位置；电阻应变是传感器的输出端通过信号传输线缆连接到称重仪表的输入端。本发明所述称重方法包括如下步骤，1)在待称重变压器的底部支撑位置均匀设置若干个由液压千斤顶支撑的称重模块；称重模块内部设置连接称重仪表的电阻应变式传感器；2)分别逐一调整液压千斤顶的起始高度，使其上部的称重模块顶紧待称重变压器的底部；3)同时启动液压千斤顶到位后；计算各称重模块对应的称重仪表显示重量的总和得到待称重变压器的重量。
【专利说明】
一种特大型超高压变压器的称重系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力变压器制造领域，具体为一种特大型超高压变压器的称重系统和方法。
【背景技术】
[0002]目前，变压器大多利用起吊设备配合磅秤或直接使用地磅进行称重，随着特大型超高压变压器的研发生产，在变压器容量和电压等级不断提升的同时，变压器外形尺寸和重量也不断攀升。传统的变压器称重方法，如图1所示，需要起吊设备配合磅秤对变压器的称重方式，其操作过程中需使用起吊设备将变压器吊离地面，由于吊高、本身称重极限等方面的限制，已无法完成特大型超高压变压器的称重任务。此外，这种称重方式使用设备多，往往需要在指定定点进行，操作费时费力、设备费用高、称重精确度不高。通过地磅对普通变压器进行称重的方法，除对以上吊高没有限制外，其它缺点仍不可避免。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种称重准确，同时无需使用起吊装备，成本低廉，操作简单灵活的特大型超高压变压器的称重系统和方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0005]本发明一种特大型超高压变压器的称重系统，包括若干称重模块，以及分别设置在称重模块内部的电阻应变式传感器和其下端的液压千斤顶；液压千斤顶通过液压管路与液压泵站连接；所述的称重模块均匀支撑布置在待称重变压器的底部支撑位置；所述的电阻应变是传感器的输出端通过信号传输线缆连接到称重仪表的输入端。
[0006]优选的，每个连接液压千斤顶的液压管路并联后通过主管路连接到液压泵站上，每个液压管路分别设置有截止阀；主管路上设置有比例调速阀。
[0007]优选的，电阻应变式传感器包括设置在称重模块内部的弹性敏感元件，以及连接弹性敏感元件和信号传输线缆的电阻应变计。
[0008]优选的，称重模块包括依次连接设置的支撑座和支撑底座；支撑座呈框架结构，顶端支撑在待称重变压器的底部，电阻应变式传感器一体固定在支撑座侧壁上；支撑底座底部固定连接在液压千斤顶的活塞杆顶端。
[0009]进一步，支撑座顶部设置有若干用于待称重变压器调平的调节垫片。
[0010]优选的，液压千斤顶采用200t的液压千斤顶，液压泵站采用70Mpa的液压泵站。
[0011]本发明一种特大型超高压变压器的称重方法，包括如下步骤，
[0012]I)在待称重变压器的底部支撑位置均匀设置若干个由液压千斤顶支撑的称重模块；所有液压千斤顶的最大起重量之和大于待称重变压器的最大设计重量；称重模块内部设置连接称重仪表的电阻应变式传感器；
[0013]2)分别逐一调整液压千斤顶的起始高度，使其上部的称重模块顶紧待称重变压器的底部；
[0014]3)同时启动液压千斤顶将待称重变压器顶起离开地面后，锁定液压千斤顶后；计算各称重模块对应的称重仪表显示重量的总和得到待称重变压器的重量。
[0015]优选的，液压千斤顶通过液压管路与液压泵站连接；每个设置有截止阀的液压管路并联后通过主管路连接到液压泵站上，主管路上设置有比例调速阀；在步骤2)中，开启比例调速阀和进行调整的液压千斤顶对应的截止阀，调整时液压泵站流量控制在lL/min以下，当称重仪表显示数值在0kg-5kg范围内时，对应称重模块顶紧待称重变压器的底部。
[0016]进一步，在步骤3)中，开启比例调速阀和所有截止阀，启动液压泵站，将待称重变压器顶起离开地面90-110mm时，关闭各截止阀，锁定各对应的液压千斤顶，读取称重仪表的显示重量。
[0017]优选的，在步骤2)中，分别逐一调整液压千斤顶后，通过调节称重模块顶部设置的调节垫片，对待称重变压器进行调平。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0019]本发明所述的系统，通过设置的称重模块对变压器进行多点支撑，从下方对其进行抬高称重，利用电阻应变式传感器感应重量，无需使用起吊装备起吊变压器，直接在称重仪表上读取重量；通过液压千斤顶提供其支持时所需要的动力和位移；弹性敏感元件精度高，测量范围广寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等；控制精确，使用方便，安全可靠。
[0020]进一步的，通过设置的截止阀能够有针对性的对任意一个液压千斤顶进行调节，利用比例调速阀能够满足各千斤顶之间顶升尺寸的不同需要，保证其平稳的升降。
[0021]进一步的，利用框架式的支撑座设置，能够便于电阻应变式传感器的安装维护和感应观察，利用检修和检查其工作状态，保证测量的精度，并且通过支撑底座对液压千斤顶的连接，能够扩大液压千斤顶的作用面积，保证作用力的稳定，配合设置的调节垫片，能够保证经过调节后待称重变压器的水平和均衡个液压千斤顶的受力，提高适应能力和作用范围。
[0022]本发明所述的方法，提出了全新的变压器称重方式，通过多点支撑变压器，利用电阻应变式传感器感应重量，无需使用起吊装备起吊变压器，直接在称重仪表上读取重量，其能够适用于所有种类的变压器的称重，可根据实际情况灵活调整支撑点的位置和数量，具有测量精确、操作简单方便、无吊高限制、适用范围广和成本低廉的特点。
[0023]进一步的，通过分别对每个液压千斤顶的精确控制，保证了测量的精度和称重的可控性，使各液压千斤顶受力均匀，称重更加准确，使用安全；分别逐一调节保证同步支撑时的受力均匀，保证各液压千斤顶的称重行程相同，测量安全可靠，通过具体数值控制更加精确的实现微调。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中起吊设备配合磅秤对变压器称重示意图。
[0025]图2为本发明所述称重系统的结构布置示意图。
[0026]图3为本发明所述称重系统的结构示意图。
[0027]图4为本发明所述称重方法的信号流程框图。
[0028]图中:1为称重模块，11为支撑座，12为支撑底座,2为电阻应变式传感器,21为弹性敏感元件；3为信号传输线缆；4为称重仪表；5为液压千斤顶；6为截止阀；7为液压管路；8为比例调速阀；9为控制器；10为液压泵站。
【具体实施方式】
[0029]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0030]本发明一种特大型超高压变压器的称重系统，如图3所示，其包括若干称重模块1，以及分别设置在称重模块I内部的电阻应变式传感器2和其下端的液压千斤顶5 ;液压千斤顶5通过液压管路7与液压泵站10连接；所述的称重模块I均匀支撑布置在待称重变压器的底部支撑位置；所述的电阻应变是传感器2的输出端通过信号传输线缆3连接到称重仪表4的输入端。
[0031]其中，如图3所示，每个连接液压千斤顶5的液压管路7并联后通过主管路连接到液压泵站10上，每个液压管路7分别设置有截止阀6 ;主管路上设置有比例调速阀8。电阻应变式传感器2包括设置在称重模块I内部的弹性敏感元件21，以及连接弹性敏感元件21和信号传输线缆3的电阻应变计。本优选实例汇总，液压千斤顶5采用200t的液压千斤顶，液压泵站10采用70Mpa的液压泵站。
[0032]如图3所示，称重模块I包括依次连接设置的支撑座11和支撑底座12 ;支撑座11呈框架结构，顶端支撑在待称重变压器的底部，电阻应变式传感器2—体固定在支撑座11侧壁上；支撑底座12底部固定连接在液压千斤顶5的活塞杆顶端。支撑座11顶部设置有若干用于待称重变压器调平的调节垫片。
[0033]本发明一种特大型超高压变压器的称重方法，包括如下步骤，
[0034]I)在待称重变压器的底部支撑位置均匀设置若干个由液压千斤顶5支撑的称重模块I ;所有液压千斤顶5的最大起重量之和大于待称重变压器的最大设计重量；称重模块I内部设置连接称重仪表4的电阻应变式传感器2。2)分别逐一调整液压千斤顶5的起始高度，使其上部的称重模块I顶紧待称重变压器的底部；本优选实例中，分别逐一调整液压千斤顶5后，通过调节称重模块I顶部设置的调节垫片，对待称重变压器进行调平。3)同时启动液压千斤顶5将待称重变压器顶起离开地面后，锁定液压千斤顶5后；计算各称重模块I对应的称重仪表4显示重量的总和得到待称重变压器的重量。本优选实例中，开启比例调速阀8和所有截止阀6，启动液压泵站10，将待称重变压器顶起离开地面90-1 1mm时，关闭各截止阀6，锁定各对应的液压千斤顶5，读取称重仪表4的显示重量。
[0035]其中，液压千斤顶5通过液压管路7与液压泵站10连接；每个设置有截止阀6的液压管路7并联后通过主管路连接到液压泵站10上，主管路上设置有比例调速阀8 ;在步骤2中，开启比例调速阀8和进行调整的液压千斤顶5对应的截止阀6，调整时液压泵站10流量控制在lL/min以下，当称重仪表4显示数值在0kg_5kg范围内时，对应称重模块I顶紧待称重变压器的底部。
[0036]本发明所述的称重系统包括称重模块、电阻应变式传感器、信号传输线缆、称重仪表、200t液压千斤顶、截止阀、液压管路、比例调速阀、阀门控制器、液压泵站。采用本发明所述的称重方法进行称量变压器重量时，根据变压器实际情况，选择合适的支撑位置，在各支撑点下放置称重模块。调节第一个支撑点对应的液压千斤顶高度，打开该千斤顶液压管路中的截止阀和比例调速阀，其它截止阀关闭，使液压泵站只控制这一个液压千斤顶升降高度。通过控制器点动微调液压泵站流量，保持泵站流量lL/min以下，当称重仪表显示读数在0kg-5kg范围内时，可视为液压千斤顶伸出部分刚好顶进变压器，而不使变压器过分受力。按以上方法，依次调节各位置的液压千斤顶。各位置液压千斤顶调节完毕，打开液压管路上所有截止阀和比例调速阀，启动液压泵站控制器，使各液压千斤顶同时顶起变压器，当变压器升高10mm左右，关闭液压管路上各截止阀，保持变压器顶起状态。此时，称重模块受到变压器压力，发生相应形变，形变发生后，称重模块内壁压力作用于电阻应变式传感器，使与电阻应变式传感器将与称重模块发生同等程度的形变，并产生相应的模拟信号。该模拟信号通过信号传输线缆，导入称重仪表，称重仪表通过内部控制器，将所接收到的模拟信号转换为数字信号，并显示于液晶显示屏上，该显示数值即液压千斤顶单个支撑点承受的重量，将各称重仪表数值相加，即是被测变压器重量。
[0037]具体的，参照图2，为采用发明所述的称重方法，变压器支撑点数量和位置根据实际情况调整。选定的变压器支撑点下部使用称重模块I支撑，支撑力量源自于液压千斤顶5、截止阀6、液压管路7、比例调速阀8、控制器9和70MPa液压泵站10所组成的液压系统。称重时，使各千斤顶均匀受力，水平顶起变压器。为达到这一目的，通过每次只开启一个截止阀6和比例调速阀8，逐一微调千斤顶起始高度，微调时液压泵站10流量控制在lL/min以下。当称重仪表4显示数值在0kg-5kg范围内，可以认为千斤顶此时刚好顶进变压器，以此类推，分别将其它液压千斤顶调整到位。液压千斤顶5调整到位后，开启所有截止阀6和比例调速阀8，启动液压泵站，将变压器顶起10mm左右，关闭各截止阀6，整个变压器重量均匀落在各成各称重模块I上，各称重模块I和内部安装的电阻应变式传感器2发生同等形变，电阻应变式传感器2发生形变后，产生的模拟信号通过信号传输线缆3导入称重仪表4，称重仪表4将接受到的模拟信号转换为数字信号，并显示相应重量。信号传输线缆5将所测得重量反馈至称重仪表6，各测量点称重仪表6总和便是变压器重量。其能够实现对特大型超高压变压器的称重，使用设备简单、操作方便、成本低和测量精确。
[0038]称重过程通过液压千斤顶顶起变压器，无需使用起吊设备吊起变压器。所述称重方法，不受称重地点限制，通过液压泵站输出流量微调，调整各支撑点液压千斤顶起始高度，进而保证变压器水平顶起；无需施工人员进行，操作安全、调整精度高。
[0039]其中，称重模块的内壁与电阻应变式传感器外形直接接触，二者尺寸紧密配合，形变量一致。电阻应变式传感器与信号传输线缆连接，导出模拟信号。信号传输线缆终端与称重仪表相连，输入模拟信号。称重仪表接收模拟信号，通过内部处理器将模拟信号转换为数字信号。称重模块底部与200t液压千斤顶伸出部分焊接，液压泵站通过控制线路与控制器连接。通过电阻应变式传感器实现，称重准确度可控制在± 10kg以内，并且能够根据变压器具体情况，可灵活选择支撑位置和支撑数量，可对所有种类变压器进行称重，不限于特大型超高压变压器。
【权利要求】
1.一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，包括若干称重模块(1)，以及分别设置在称重模块(I)内部的电阻应变式传感器(2)和其下端的液压千斤顶(5);液压千斤顶(5)通过液压管路(7)与液压泵站(10)连接；所述的称重模块(I)均匀支撑布置在待称重变压器的底部支撑位置；所述的电阻应变是传感器(2)的输出端通过信号传输线缆(3)连接到称重仪表(4)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，每个连接液压千斤顶(5)的液压管路(7)并联后通过主管路连接到液压泵站(10)上，每个液压管路(7)分别设置有截止阀￠);主管路上设置有比例调速阀(8)。
3.根据权利要求1所述的一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，所述的电阻应变式传感器(2)包括设置在称重模块(I)内部的弹性敏感元件(21)，以及连接弹性敏感元件(21)和信号传输线缆(3)的电阻应变计。
4.根据权利要求1所述的一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，所述的称重模块⑴包括依次连接设置的支撑座(11)和支撑底座(12);支撑座(11)呈框架结构，顶端支撑在待称重变压器的底部，电阻应变式传感器(2) —体固定在支撑座(11)侧壁上；支撑底座(12)底部固定连接在液压千斤顶(5)的活塞杆顶端。
5.根据权利要求4所述的一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，所述的支撑座(11)顶部设置有若干用于待称重变压器调平的调节垫片。
6.根据权利要求1所述的一种特大型超高压变压器的称重系统，其特征在于，所述的液压千斤顶(5)采用200t的液压千斤顶，液压泵站(10)采用70Mpa的液压泵站。
7.一种特大型超高压变压器的称重方法，其特征在于，包括如下步骤， 1)在待称重变压器的底部支撑位置均匀设置若干个由液压千斤顶(5)支撑的称重模块(I);所有液压千斤顶(5)的最大起重量之和大于待称重变压器的最大设计重量；称重模块(I)内部设置连接称重仪表(4)的电阻应变式传感器(2); 2)分别逐一调整液压千斤顶(5)的起始高度，使其上部的称重模块(I)顶紧待称重变压器的底部； 3)同时启动液压千斤顶(5)将待称重变压器顶起离开地面后，锁定液压千斤顶(5)后；计算各称重模块(I)对应的称重仪表(4)显示重量的总和得到待称重变压器的重量。
8.根据权利要求7所述的一种特大型超高压变压器的称重方法，其特征在于，液压千斤顶(5)通过液压管路(7)与液压泵站(10)连接；每个设置有截止阀￠)的液压管路(7)并联后通过主管路连接到液压泵站(10)上，主管路上设置有比例调速阀(8);在步骤2)中，开启比例调速阀(8)和进行调整的液压千斤顶(5)对应的截止阀￠)，调整时液压泵站(10)流量控制在lL/min以下，当称重仪表(4)显示数值在0kg_5kg范围内时，对应称重模块(I)顶紧待称重变压器的底部。
9.根据权利要求8所述的一种特大型超高压变压器的称重方法，其特征在于，在步骤3)中，开启比例调速阀(8)和所有截止阀￠)，启动液压泵站(10)，将待称重变压器顶起离开地面90-110mm时，关闭各截止阀(6)，锁定各对应的液压千斤顶(5)，读取称重仪表(4)的显示重量。
10.根据权利要求7所述的一种特大型超高压变压器的称重方法，其特征在于，在步骤2)中，分别逐一调整液压千斤顶(5)后，通过调节称重模块(I)顶部设置的调节垫片，对待称重变压器进行调平。
【文档编号】G01G3/14GK104457923SQ201410729509
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】石春雷, 汤晓飞, 江霖, 陶健, 周震宇 申请人:中国西电电气股份有限公司