具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器及其使用方法
【专利摘要】本发明提供一种具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器及其使用方法，该呼吸器包括上微波加热装置、下微波加热装置、第一吸湿罐、第二吸湿罐、三通管及光伏转换供电系统。本发明提供的装置充分利用太阳能这种安全、清洁、高效、经济、环保的能源作为常态工作电能。本发明还利用双向微波加热装置在线加热干燥再生技术，解决了传统主变大型呼吸装置在吸湿剂吸湿饱和失效时需人工进行更换，以及更换过程中还需退出主变重瓦保护装置而存在重大安全隐患等问题。由于使用双向微波辐射能，使大型呼吸器内吸湿剂吸附的水分子内部能更加均匀的被剧烈振荡而被加热。
【专利说明】具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种再生呼吸器，特别是具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器。
【背景技术】
[0002]主变在运行中，会通过呼吸管与外界空气产生呼吸作用，如呼吸管上无安装呼吸器，主变直接吸入外界潮湿空气，特别在雨天和湿度大天气更易使主变受潮。传统主变呼吸装置内装有变色硅胶吸湿剂，当其吸湿剂变色硅胶吸湿饱和时，需工作人员携带合格干燥的吸湿剂或装好合格吸湿剂的吸湿罐到主变现场进行更换，在更换过程中主变呼吸管与外界大气直接相通，会引起主变呼吸气流改变，可能导致主变瓦斯继电器重瓦误动的严重故障，因此传统主变呼吸装置在更换吸附剂时必须将主变重瓦保护装置退出后才能进行，退出时间长达3-4小时。
[0003]重瓦保护是主变运行最重要保护装置之一，当主变在万一发生产生油流或气流冲击的故障时，瓦斯继电器重瓦会动作，使主变开关跳闸，防止事故的进一步扩大，此时重瓦如退出，将不能切断主变开关，导致事故扩大，甚至造成主变爆炸的严重后果。退重瓦保护装置需经所在单位总工批准后，由运行人员专程到变电站主控室操作，耗工、耗时且耗费甚多。
[0004]传统主变呼吸装置的另一缺点是，在更换变色硅胶时，卸下吸湿罐后，主变呼吸气流直接与外界大气相通，使得潮气、水分易通过主变呼吸连管侵入主变油中，且更换吸湿剂会造成浪费，同时也容易污染环境。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题本发明提供一种具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器。
[0006]本发明采用以下技术方案:具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:包括上微波加热装置、下微波加热装置、第一吸湿罐、第二吸湿罐、三通管及光伏转换供电系统；所述三通管的第一端口与所述第一吸湿罐的上端口连接，所述三通管的第一端口设置有第一控制阀；所述三通管的第二端口与所述第二吸湿罐的上端口连接，所述三通管的第二端口设置有第二控制阀；所述三通管的第三端口与主变油枕的呼吸管的下端连接；所述第一吸湿罐、第二吸湿罐内均装有吸湿剂；所述上微波发生器通过波导管分别与第一吸湿罐、第二吸湿罐的上部连接；所述下微波发生器通过波导管分别与第一吸湿罐、第二吸湿罐的下部连接；所述波导管上均设有切换阀；所述上微波加热装置及下微波加热装置由所述光伏转换供电系统供电；所述光伏转换供电系统包括光伏转换系统、备用电源及切换装置；所述光伏转换系统的第一输出端接所述上微波发生器的供电端，所述光伏转换系统的第二输出端接所述下微波发生器的供电端，所述光伏转换系统的控制端接所述切换装置的一端；所述备用电源的第一输出端接所述上微波发生器的供电端，所述备用电源的第二输出端接所述下微波发生器的供电端，所述备用电源的控制端接所述切换装置的另一端。
[0007]在本发明的一实施例中，所述吸湿剂为变色硅胶，其干燥时为天蓝色，吸湿饱和后转变为粉红色。
[0008]在本发明一实施例中，所述光伏转换系统包括太阳能接收器、光伏转换器、贮能器及电源控制器，所述太阳能接收器的输出端与所述光伏转换器的输入端连接，所述光伏转换器的输出端与所述储能器的输入端连接，所述储能器的输出端与电源控制器的输入端连接，所述电源控制器的输出端与所述切换装置的输入端连接。
[0009]在本发明一实施例中，所述太阳能接收器包括多片可翻转的太阳能电池板；每片太阳能电池板下端设有轴套，轴套套于所述贮能器上的转轴；所述贮能器内设有转向控制器、控制比较器及PLC微机控制器；所述转轴由所述转向控制器控制转动；所述PLC微机控制器存储太阳日照轨迹，并通过所述控制比较器对太阳日照轨迹进行实时跟踪；所述比较器根据各个太阳能电池板收集能量大小控制转向控制器。
[0010]在本发明一实施例中，所述切换装置为一继电器。
[0011]本发明还提供基于上述具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器的使用方法，其特征在于:包括以下步骤:步骤SOl:开启第一控制阀并关闭第二控制阀，将第一吸湿罐作为主变呼吸器，第二吸湿罐作为备用呼吸器；步骤S02:随着主变油枕呼吸时间的延长，主变呼吸器内吸湿剂吸湿失效，主变呼吸器内变色硅胶从干燥时的天蓝色转变为吸湿饱和的粉红色，此时开启第二控制阀，将第二吸湿罐作为主变呼吸器，保持第二吸湿罐与主变呼吸管通畅；步骤S03:关闭第一控制阀，使第一呼吸罐与主变呼吸管隔离；分别开启上、下微波发生器，分别切换上、下微波发生器与第一呼吸罐连接的波导管上的切换阀使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第一吸湿罐进行双向发射微波辐射能，第一吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后被加热、蒸发、干燥；步骤S04:当第一吸湿罐内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第一吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第一吸湿罐作为备用吸湿器；步骤S05:当第二吸湿罐内吸湿剂失效时，将第二控制阀关闭，将所述第二吸湿罐与所述主变呼吸管隔离，第一控制阀开启，将所述第一吸湿罐作为所述主变呼吸器，保持所述第一吸湿罐与所述主变呼吸管通畅；步骤S06:分别开启上、下微波发生器，分别切换上、下微波发生器与第二呼吸罐连接的波导管上的切换阀使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第二吸湿罐进行双向发射微波辐射能，第二吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后，其水分子被加热、蒸发、干燥；步骤S07:当第二吸湿罐内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，关闭变频控制器，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第二吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第二吸湿罐作为备用吸湿器；步骤S08:当所述第一吸湿罐内吸湿剂吸湿失效时，则转到步骤S02 ;步骤S09:上微波加热装置及下微波加热装置由所述光伏转换供电系统供电，所述光伏转换供电系统包括光伏转换系统、备用电源及切换装置，当光照充足光伏转换系统电压正常，由光伏转换系统向上微波加热装置及下微波加热装置供电；当长期阴雨天或夜晚时光伏转换系统输出的电压过低时触发所述切换装置，由备用电源向上微波加热装置及下微波加热装置供电。
[0012]与现有技术相比本发明具有以下优点:充分利用太阳能这种安全、清洁、高效、经济、环保的能源作为常态工作电能，无需更换吸湿剂，解决了传统主变大型呼吸装置在更换时吸湿剂时需要退出重瓦保护而存在安全隐患等问题，克服了卸下吸湿罐时主变呼吸管与外界大气直接相通使得主变呼吸气流将外界潮气水分直接吸入而导致受潮的缺陷，从而有力保障主变安全运行，同时也避免了更换大型呼吸器内吸湿剂过程中人力、物力的浪费和环境污染，由于所设计制作的双微波加热装置，使用双向微波辐射，使吸湿剂吸附的水分子内部更加均匀的剧烈振荡发热，从而被更加均匀的加热、蒸发、干燥，因此具有更好的加热效率、使用安全、节能降耗等优点，与传统大型主变呼吸装置相比有着巨大优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构连接图。
[0014]图2为吸湿罐的结构示意图。
[0015]图3为本发明的光伏转换系统结构图。
[0016]图4为本发明的太阳能接收器接收太阳能工作示意图。
[0017]图5为本发明的的波导管切换阀未切换状态示意图。
[0018]图6为具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器工作原理方框示意图。
[0019]图中:1-上微波加热装置，2-上波导管切换阀，3-上波导管A，4-第一吸湿罐，5-第一控制阀门，6-上波导管B，7-第二吸湿罐，8-第二控制阀门，9-三通，10-主变呼吸管，12-吸湿罐油杯，13-油杯内油封，14-吸湿罐呼吸口，15-空气呼吸缝隙，16-滤网，17-内夹屏蔽微波金属网的特制玻璃筒；18_吸湿剂，20-下微波加热装置，21-下波导管切换阀，22-下波导管A，23-下波导管B，24-太阳能电池板，25-转向控制器，26-比较器，27-供电系统，28-轴套，29-转轴。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
[0021]本发明提供了一种具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其结构连接图参见图1。该装置包括上微波加热装置1、下微波加热装置20、第一吸湿罐4、第二吸湿罐7、三通管9、及光伏转换供电系统27 ;所述三通管9的第一端口与所述第一吸湿罐4的上端口连接，所述三通管的第一端口设置有第一控制阀5 ;所述三通管9的第二端口所述第二吸湿罐7的上端口连接，所述三通管的第二端口设置有第二控制阀8 ;所述三通管的第三端口与主变油枕的呼吸管10的下端连接；所述第一吸湿罐4、第二吸湿罐7内均装有吸湿剂18 ;所述上微波发生器I通过上波导管3、6分别与第一吸湿罐4、第二吸湿罐7的上部连接；所述下微波发生器20通过下波导管22、23分别与第一吸湿罐4、第二吸湿罐7的下部连接；所述波导管上均设有切换阀；所述上微波加热装置I及下微波加热装置20由所述供电系统27供电；所述光伏转换供电系统27包括光伏转换系统、备用电源及切换装置；所述光伏转换的第一输出端接所述上微波发生器I的供电端，所述光伏转换系统的第二输出端接所述下微波发生器20的供电端，所述光伏转换系统的控制端接所述切换装置的一端；所述备用电源的第一输出端接所述上微波发生器I的供电端，所述备用电源的第二输出端接所述下微波发生器的供电端，所述备用电源的控制端接所述切换装置的另一端。光照充足情况下光伏转换系统提供给双微波加热装置工作所需的电能，备用电源平常处关闭状态；当遇长期阴雨天或夜晚时，可切换至备用电源供电。
[0022]图2为吸湿罐的结构示意图。第一吸湿罐4和所述第二吸湿罐7的罐体底部均开设有一呼吸口 14 ;所述第一吸湿罐4和所述第二吸湿罐7的罐体底部均连接有一油杯12，该油杯12中盛有变压器油；所述呼吸口 14下端延伸有连通管，该连通管下端开口伸入所述油杯中的变压器油内以形成油封13 ;所述油杯顶部与所述第一吸湿罐4或所述第二吸湿罐7的罐体底部之间设置有空气呼吸缝隙15，用于滤除主变吸入外接气流所夹带的部分潮气和尘埃。第一吸湿罐4、第二吸湿罐7中部由内部夹有屏蔽微波外泄金属网的特制玻璃筒17组成；所述第一吸湿罐4、第二吸湿罐7罐体下部嵌有一滤网16，以隔开吸湿剂与下波导管并形成一发射微波辐射的空间。较佳的，吸湿罐采用的吸湿剂为变色硅胶18，其干燥时为天蓝色，吸湿饱和后转变为粉红色。在本发明的其他实施例也可以采用其他的吸湿剂。
[0023]光伏转换供电系统的结构图参见图3。所述光伏转换系统包括太阳能接收器、光伏转换器、贮能器及电源控制器，所述太阳能接收器的输出端与所述光伏转换器的输入端连接，所述光伏转换器的输出端与所述储能器的输入端连接，所述储能器的输出端与电源控制器的输入端连接，所述电源控制器的输出端与所述切换装置的输入端连接。
[0024]其中太阳能接收器接收太阳能的结构示意图参见图4。所述太阳能接收器包括多片可翻转的太阳能电池板；每片太阳能电池板24下端设有轴套28，轴套28套于所述贮能器上的转轴29 ;所述贮能器内设有转向控制器25、控制比较器26及PLC微机控制器；所述转轴29由所述转向控制器25控制转动；所述PLC微机控制器存储太阳日照轨迹，并通过所述控制比较器26对太阳日照轨迹进行实时跟踪；所述比较器26根据各个太阳能电池板收集能量大小控制转向控制器25。PLC微机控制器存储太阳日照轨迹的信息收集来自:在有效太阳日照轨迹内，由于地球的自转，相对于某一固定地点，将其经玮度等信息计算一年中每一天的不同时刻太阳所在的轨迹角度，将一年中每个时刻的太阳轨迹位置存储到PLC中。
[0025]在本发明的具体实施例中所述切换装置为一继电器。所述继电器的触电G2、G3互为闭锁。
[0026]本发明通过波导管的切换实现对吸湿罐的微波加热，波导管的具体切换过程参见图5。本发明的工作原理框图参见图6。本发明提供的装置的使用方法包括以下步骤:步骤SOl:开启第一控制阀5并关闭第二控制阀8，将第一吸湿罐4作为主变呼吸器，第二吸湿罐7作为备用呼吸器；步骤S02:随着主变油枕呼吸时间的延长，主变呼吸器内吸湿剂吸湿失效，主变呼吸器内变色硅胶从干燥时的天蓝色转变为吸湿饱和的粉红色，此时开启第二控制阀8，将第二吸湿罐7作为主变呼吸器，保持第二吸湿罐7与主变呼吸管通畅；步骤S03:关闭第一控制阀5，使第一呼吸罐4与主变呼吸管隔离；分别开启上、下微波发生器，切换上微波发生器与第一呼吸罐连接的波导管上的切换阀2至Kl位置，切换下微波发生器与第一吸湿罐4连接的波导管上的切换阀21至K3位置，使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第一吸湿罐4进行双向发射微波辐射能，第一吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后被加热、蒸发、干燥；步骤S04:当第一吸湿罐4内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第一吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第一吸湿罐4作为备用吸湿器；步骤S05:当第二吸湿罐7内吸湿剂失效时，将第二控制阀8关闭，将所述第二吸湿罐7与所述主变呼吸管隔离，第一控制阀5开启，将所述第一吸湿罐4作为所述主变呼吸器，保持所述第一吸湿罐4与所述主变呼吸管通畅；步骤S06:分别开启上、下微波发生器，切换上微波发生器与第二呼吸罐7连接的波导管上的切换阀2至K2位置，切换下微波发生器与第二吸湿罐7连接的波导管上的切换阀21至K4位置，使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第二吸湿罐进行双向发射微波辐射能，第二吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后，其水分子被加热、蒸发、干燥；步骤S07:当第二吸湿罐内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，关闭变频控制器，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第二吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第二吸湿罐作为备用吸湿器；步骤S08:当所述第一吸湿罐内吸湿剂吸湿失效时，则转到步骤S02 ;步骤S09:上微波加热装置及下微波加热装置由所述光伏转换供电系统供电，所述光伏转换供电系统包括光伏转换系统、备用电源及切换装置，当光照充足光伏转换系统电压正常，由光伏转换系统向上微波加热装置及下微波加热装置供电；当长期阴雨天或夜晚时光伏转换系统输出的电压过低时触发所述切换装置，由备用电源向上微波加热装置及下微波加热装置供电。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:包括上微波加热装置、下微波加热装置、第一吸湿罐、第二吸湿罐、三通管及光伏转换供电系统； 所述三通管的第一端口与所述第一吸湿罐的上端口连接，所述三通管的第一端口设置有第一控制阀；所述三通管的第二端口与所述第二吸湿罐的上端口连接，所述三通管的第二端口设置有第二控制阀；所述三通管的第三端口与主变油枕的呼吸管的下端连接； 所述第一吸湿罐、第二吸湿罐内均装有吸湿剂； 所述上微波发生器通过波导管分别与第一吸湿罐、第二吸湿罐的上部连接；所述下微波发生器通过波导管分别与第一吸湿罐、第二吸湿罐的下部连接；所述波导管上均设有切换阀； 所述上微波加热装置及下微波加热装置由所述光伏转换供电系统供电； 所述光伏转换供电系统包括光伏转换系统、备用电源及切换装置； 所述光伏转换系统的第一输出端接所述上微波发生器的供电端，所述光伏转换系统的第二输出端接所述下微波发生器的供电端，所述光伏转换系统的控制端接所述切换装置的一端; 所述备用电源的第一输出端接所述上微波发生器的供电端，所述备用电源的第二输出端接所述下微波发生器的供电端，所述备用电源的控制端接所述切换装置的另一端。
2.根据权利要求1所述的具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:所述吸湿剂为变色硅胶，其干燥时为天蓝色，吸湿饱和后转变为粉红色。
3.根据权利要求1所述的具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:所述光伏转换系统包括太阳能接收器、光伏转换器、贮能器及电源控制器，所述太阳能接收器的输出端与所述光伏转换器的输入端连接，所述光伏转换器的输出端与所述储能器的输入端连接，所述储能器的输出端与电源控制器的输入端连接，所述电源控制器的输出端与所述切换装置的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:所述太阳能接收器包括多片可翻转的太阳能电池板；每片太阳能电池板下端设有轴套，轴套套于所述贮能器上的转轴； 所述贮能器内设有转向控制器、控制比较器及PLC微机控制器； 所述转轴由所述转向控制器控制转动；所述PLC微机控制器存储太阳日照轨迹，并通过所述控制比较器对太阳日照轨迹进行实时跟踪；所述比较器根据各个太阳能电池板收集能量大小控制转向控制器。
5.根据权利要求1所述的具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器，其特征在于:所述切换装置为一继电器。
6.基于权利要求1或2所述的具有光伏转换双微波加热的主变再生呼吸器的使用方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤SOl:开启第一控制阀并关闭第二控制阀，将第一吸湿罐作为主变呼吸器，第二吸湿罐作为备用呼吸器； 步骤S02:随着主变油枕呼吸时间的延长，主变呼吸器内吸湿剂吸湿失效，主变呼吸器内变色硅胶从干燥时的天蓝色转变为吸湿饱和的粉红色，此时开启第二控制阀，将第二吸湿罐作为主变呼吸器，保持第二吸湿罐与主变呼吸管通畅； 步骤S03:关闭第一控制阀，使第一呼吸罐与主变呼吸管隔离；分别开启上、下微波发生器，分别切换上、下微波发生器与第一呼吸罐连接的波导管上的切换阀使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第一吸湿罐进行双向发射微波辐射能，第一吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后被加热、蒸发、干燥； 步骤S04:当第一吸湿罐内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第一吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第一吸湿罐作为备用吸湿器； 步骤S05:当第二吸湿罐内吸湿剂失效时，将第二控制阀关闭，将所述第二吸湿罐与所述主变呼吸管隔离，第一控制阀开启，将所述第一吸湿罐作为所述主变呼吸器，保持所述第一吸湿罐与所述主变呼吸管通畅； 步骤S06:分别开启上、下微波发生器，分别切换上、下微波发生器与第二呼吸罐连接的波导管上的切换阀使上、下微波发生器产生微波通过波导管对第二吸湿罐进行双向发射微波辐射能，第二吸湿罐内吸湿剂吸附的水分接收到双向微波辐射后，其水分子被加热、蒸发、干燥； 步骤S07:当第二吸湿罐内吸湿剂变色硅胶从受潮吸湿后的粉红色逐渐转变为干燥时的天蓝色时，表示加热干燥合格，关闭变频控制器，分别关闭上、下微波发生器，并将上、下微波发生器与第二吸湿罐之间的波导管上的切换阀关闭，将第二吸湿罐作为备用吸湿器；步骤S08:当所述第一吸湿罐内吸湿剂吸湿失效时，则转到步骤S02 ; 步骤S09:上微波加热装置及下微波加热装置由所述光伏转换供电系统供电，所述光伏转换供电系统包括光伏转换系统、备用电源及切换装置，当光照充足光伏转换系统电压正常，由光伏转换系统向上微波加热装置及下微波加热装置供电；当长期阴雨天或夜晚时光伏转换系统输出的电压过低时触发所述切换装置，由备用电源向上微波加热装置及下微波加热装置供电。
【文档编号】H02S10/00GK104517705SQ201510027287
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2015年1月20日 优先权日:2015年1月20日
【发明者】林晓铭, 陈铭, 郑东升, 郑孝章, 连文杰, 温小丽 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司南平供电公司, 国网福建省电力有限公司邵武市供电公司, 林晓铭, 林舒妍