[发明专利]变压器呼吸器在线监测仪及其工作方法

说明书

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（1）：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；V₁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：

V₁=v*S*t

其中，v表示空气流量速度、S表示呼吸器管道截面积和t表示空气作用于光电速度传感器的时间，V₁表示流经呼吸器的气体量。

所述步骤（6）的判断假油位的计算方法为：

设r是油枕侧面横截面圆的半径，L为油箱的长度；H₁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；θ₁、θ₂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：