變壓器呼吸器在線監測儀及其工作方法

2023-05-28 11:41:26 1

專利名稱：變壓器呼吸器在線監測儀及其工作方法
技術領域：
本發明涉及一種變壓器呼吸器在線監測儀及其工作方法。
背景技術：
目前，國內外關於開展變壓器在線監測的研究工作很多，對於呼吸器呼吸情況監測屬於空白，全靠人員觀察來判斷呼吸器呼吸情況。在平常溫度變化不大情況下，呼吸器呼吸情況很微弱，純靠人員觀察的話，很難判斷呼吸情況，如果這時變壓器油枕出現膠囊式或金屬膨脹器卡滯情況，造成油枕內假油位，而又不能判斷呼吸器不呼吸，很可能造成無法判斷變壓器正常運行情況，從而不能及時發現變壓器缺陷。這也增加了呼吸器日常維護難度。現有技術中，變壓器呼吸器自動報警裝置存在的缺陷是，第一，造價較高，且實現的程序比較複雜；第二，報警聲容易幹擾到其他的後臺報警聲，造成運行人員精力不集中；第三，不能判斷假油位的問題。

發明內容
本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種變壓器呼吸器在線監測儀及其工作方法，它具有能夠解決不能及時發現加油位的問題的優點。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案:一種變壓器呼吸器在線監測儀，包括單片機採集系統，所述單片機採集系統分別採集油位計和氣體測量元件的數據，並將數據存儲到數據存儲系統中，數據存儲系統中的數據能通過數據傳輸系統上傳給PC機，還能夠通過數據顯示系統顯示出來，所述氣體測量元件安裝在呼吸器與防爆管之間的管道內部，所述防爆管與油位計連接，所述油位計與瓦斯繼電器連接，所述瓦斯繼電器與有載調壓本體連接。所述氣體量測量元件是光電速度傳感器。所述單片機採集系統為主MCU晶片，採用AT89S51單片機。所述數據顯示系統為液晶顯示屏。所述數據存儲系統為NAND FLASH晶片。所述電源管理模塊為DC-DC控制晶片。所述數據傳輸系統為USB通訊芯。所述在線監測儀的工作方法，主要分為以下步驟:步驟(I):開始；步驟(2):設定採樣周期；步驟(3):脈衝計數，光電速度傳感器採集空氣流量的數據；步驟(4):空氣流量的數據經數據變換後輸入單片機採集系統，計算空氣流量速度，並利用空氣流量速度V、呼吸器管道截面積S和空氣作用於光電速度傳感器的時間t，計算出流經呼吸器的氣體量V1 ；v為空氣流量速度，單位是m/s ；S為呼吸器管道截面積，cm2,是已知量，通過實際測量可以得出A是指流經呼吸器的氣體量，單位是ml，毫升；
步驟(5):數據轉移和數據存儲；步驟(6):判斷變壓器是否出現假油位，如果是，同時進入步驟(7-1)、步驟(7-2)、步驟(7-3)的三條並聯支路，如果否就結束；步驟(7-1):判斷是否實時顯示，如果是就實時顯示，如果否就進入步驟(7-2)；步驟(7-2):判斷通信口是否連接至計算機，如果是就數據傳輸，如果否就進入步驟(7-3)；步驟(7-3):判斷是否是低電壓，如果是就低電壓提示報警，如果否就結束。所述步驟(4)的具體計算公式為:
權利要求
1.一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，包括單片機採集系統，所述單片機採集系統分別採集油位計和氣體測量元件的數據，並將數據存儲到數據存儲系統中，數據存儲系統中的數據能通過數據傳輸系統上傳給PC機，還能夠通過數據顯示系統顯示出來，所述氣體測量元件安裝在呼吸器與防爆管之間的管道內部，所述防爆管與油位計連接，所述油位計與瓦斯繼電器連接，所述瓦斯繼電器與有載調壓本體連接。
2.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述氣體量測量元件是光電速度傳感器。
3.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述單片機採集系統為主MCU晶片，採用AT89S51單片機。
4.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述數據顯示系統為液晶顯示屏。
5.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述數據存儲系統為 NAND FLASH 晶片。
6.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述電源管理模塊為DC-DC控制晶片。
7.如權利要求1所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀，其特徵是，所述數據傳輸系統為USB通訊芯。
8.如上述任一權利要求所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀的工作方法，其特徵是，主要分為以下步驟: 步驟(I):開始； 步驟(2):設定採樣周期； 步驟(3):脈衝計數，光電速度傳感器採集空氣流量的數據； 步驟(4):空氣流量的數據經數據變換後輸入單片機採集系統，計算空氣流量速度，並利用空氣流量速度V、呼吸器管道截面積S和空氣作用於光電速度傳感器的時間t，計算出流經呼吸器的氣體量V1; 步驟(5):數據轉移和數據存儲； 步驟(6):判斷變壓器是否出現假油位，如果是，同時進入步驟(7-1)、步驟(7-2)、步驟(7-3)的三條並聯支路，如果否就結束； 步驟(7-1):判斷是否實時顯示，如果是就實時顯示，如果否就進入步驟(7-2)； 步驟(7-2):判斷通信口是否連接至計算機，如果是就數據傳輸，如果否就進入步驟(7-3)； 步驟(7-3):判斷是否是低電壓，如果是就低電壓提示報警，如果否就結束。
9.如權利要求8所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀的工作方法，其特徵是，所述步驟(4)的具體計算公式為:Vl=v*S*t 其中，V表不空氣流量速度、S表不呼吸器管道截面積和t表不空氣作用於光電速度傳感器的時間，Vl表示流經呼吸器的氣體量。
10.如權利要求8所述的一種變壓器呼吸器在線監測儀的工作方法，其特徵是，所述步驟(6)的計算油位上升或下降高度的計算方法為:設r是橫截面圓的半徑，L為油箱的長度；氏為油麵變化前的高度，即油位計變化前高度值；H2為油麵變化後的高度，即油位計變化後高度值；H為油位變化高度計算值；Θ P Θ 2分別為油麵變化前、油麵變化後對應的扇形的角度； 其具體計算過程如下: (1)當r≥H2時，即油位變化後的體積沒有超過油枕的一半。由三角函數可求出:
全文摘要
本發明公開了一種變壓器呼吸器在線監測儀及其工作方法，包括依次連接的光電速度傳感器、單片機採集系統、數據存儲系統、數據傳輸系統、PC機，所述數據存儲系統與PC機之間還串聯數據顯示系統，上述各個模塊都通過電源管理模塊供電，所述光電速度傳感器安裝在呼吸器與防爆管之間的管道內部，所述防爆管與油位計連接，所述油位計與瓦斯繼電器連接，所述瓦斯繼電器與有載調壓本體連接。本發明的有益效果實時反應出呼吸器中空氣流量的多少及對應的油位計浮動數值關係，能夠判斷假油位的問題，減輕了日常維護工作的難度。
文檔編號G01F23/22GK103196518SQ20131013406
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者王振河, 李元安, 尹國慧, 李敏, 袁計委, 劉矞, 劉全寶, 張新成, 劉玉海, 張玉清, 張世龍, 胡浩, 劉明鎝, 丁永明, 杜文龍, 王磊, 趙廣方 申請人:山東電力集團公司檢修公司