(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.6(22)申请日2022.05.06(71)申请人常州科瑞特电气工程技术有限公司地址213000江苏省常州市新北区正强路18号(72)发明人(74)专利代理机构常州联正专利代理事务所(普通合伙)32546专利代理师(51)Int.Cl.H01F27/14(2006.01)H01F27/08(2006.01)H01F27/22(2006.01)H01F27/40(2006.01)(54)发明名称具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器(57)摘要本发明涉及一种具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，包括呼吸器主体、设置于呼吸器主体上的的双列干燥机构，以及连接双列干燥机构的阀门控制机构。本发明采用双重干燥方案，使硅胶可吸湿的时间增长，避免频繁启动再生；流向开关阀精准控制系统的吸入状态，无需油杯来查看呼出和吸入的状态，避免了油杯的维护；干燥组合件确保硅胶再生时冷凝水蒸气和加速气体排出，当内部气体静态时，还具有物理隔绝外部空气和微小颗粒的进入。权利要求书2页说明书6页附图8页CN1147837321.一种具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，包括呼吸器主体、设置于呼吸器主体上的的双列干燥机构，以及连接双列干燥机构的阀门控制机构，其特征在于：所述呼吸器主体内具有两个与外界相连通的通气腔以及连通两通气腔及变压器油枕的换气腔；所述干燥机构包括硅胶筒、均热板、通气杆、升温及热电偶装置、风扇组件以及干燥组合件，所述硅胶筒固定于通气腔内，硅胶筒内填充有硅胶干燥粒，所述升温及热电偶装置固定于硅胶筒内，所述均热板固定于升温及热电偶装置上，所述通气杆为多根，均匀分布于硅胶筒内，通气杆顶端与换气腔相连通，所述风扇组件固定于硅胶筒底端并与通气杆相对应，所述干燥组合件固定于通气腔外并对应设置于风扇组件底端，干燥组合件内具有连通外界及通气腔的冷却干燥通道，所述冷却干燥通道外套设有半导体制冷片；所述阀门控制机构设置于换气腔内，包括流向开关阀、电控三通阀及湿度传感器，所述湿度传感器为一对，两湿度传感器分别与两通气腔相连通，所述电控三通阀分别通过流向开关阀与两湿度传感器连接，电控三通阀与变压器油枕相连通。2.根据权利要求1所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述呼吸器主体为可拆卸结构，包括上支架、下底座及上衔接法兰，两硅胶筒可拆卸地固定于上支架及下底座之间，硅胶筒外套设有隔离筒，隔离筒外套设有保护筒，上衔接法兰固定于上支架顶端。3.根据权利要求2所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述硅胶筒顶端固定有芯筒上盖，硅胶筒底端固定有芯筒下座，硅胶筒通过芯筒下座与下底座可拆卸连接，所述通气杆固定于芯筒上盖、芯筒下座之间。4.根据权利要求3所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述风扇组件包括风扇及风扇负压腔，所述风扇负压腔固定于芯筒下座底端，所述风扇固定于风扇负压腔底端，所述通气杆底端与风扇负压腔相连通。5.根据权利要求2所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述干燥组合件包括汇集板、散热翅片及加速导向体，所述汇集板固定于下底座底端，所述散热翅片固定于汇集板底端中心，散热翅片内具有冷却干燥通道，所述加速导向体固定于冷却干燥通道内，所述半导体制冷片嵌于散热翅片与加速导向体之间，所述汇集板顶面具有向中心倾斜并汇集至冷却干燥通道的锥形槽口。6.根据权利要求5所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述加速导向体内从上至下依次设置有多组向下倾斜的导向片，各组导向片之间形成S型导向通道。7.根据权利要求1所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述流向开关阀包括阀体、阀芯、导向通气板、弹簧、锁紧环、磁簧开关及钕磁铁，所述磁簧开关固定于阀体外，所述导向通气板为一对，分别通过锁紧环固定于阀体内，所述阀芯贯穿两导向通气板，阀芯与两导向通气板之间通过弹簧弹性连接，阀芯能够沿两导向通气板移动，所述钕磁铁固定于阀芯一端并与磁簧开关相对应。8.根据权利要求1所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在于：所述呼吸器主体上设置有泄压阀。9.根据权利要求1所述的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，其特征在CN114783732CN114783732具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器技术领域：[0001]本发明涉及油浸式变压器技术领域，尤其涉及一种具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器。背景技术：[0002]油浸式变压器中水分含量是影响绝缘油、绝缘纸老化和绝缘性能的重要指标。变压器长期运行过程中，绝缘油氧化、外部入侵等原因，导致内部含水量增加。研究表明：绝缘纸含水量的危害临界值，2％时导致其击穿电压降低，5％时导致绝缘强度严重下降。为保证变压器内部的绝缘性能，必须控制其内部含水量在一个合理范围内。[0003]变压器吸湿器，又叫变压器呼吸器，或者变压器干燥器，电网中使用的大中型变压器一般都配备有吸湿器。这种吸湿器是一种装有变色硅胶等吸湿材料的玻璃容器，过滤空气中水分，防止变压器绝缘油老化。进入主变的空气通过吸湿器过滤掉空气中的灰尘和水分，使得干燥纯净的空气进入主变。[0004]目前变电站主变的呼吸器依然大量使用传统呼吸器，需要人或机器人定期去现场检查，然而人工更换这种传统呼吸器的过程中，要将重瓦斯保护由跳闸改投发信，耗费了大量人力、物力和财力。同时对于硅胶更换完毕后重瓦斯保护应如何投切的分歧很大。一种观点认为更换主变压器呼吸器硅胶后将有可能造成瓦斯保护误动作，硅胶更换完毕后应经24h试运行(试运行过程中重瓦斯保护投发信)方能将重瓦斯保护由发信方式改投跳闸方式；另一种观点认为主变压器呼吸器硅胶更换完毕后对重瓦斯保护已经没有影响，更换硅胶的工作完毕后就应将重瓦斯保护改投跳闸方式。[0005]呼吸器广泛应用于各类型油浸式变压器中，传统型的大多是上世纪八十年代的产品。实际使用过程中，传统呼吸器变色硅胶极易受潮失效，油杯中的油位不易观察和更换。[0006]国内诸多呼吸器产品参差不齐，仍然存在一些问题，主要表现为：[0007]1)单硅胶呼吸器设计存在热蒸汽进入变压器油枕的问题；[0008]2)检测变色硅胶吸湿状态的方案误差较大；[0009]3)未能实时检测实际的干燥效果；[0010]4)测湿传感器在湿度饱和(冷凝成水滴)时传感器易失效；[0011]5)微波加热时，硅胶粒炸裂；[0012]6)如果呼吸器呼吸不畅，甚至堵塞，就会严重影响与外界的呼吸作用，造成变压器油箱压力增大，释放阀动作；如果呼吸器内堵物因压力增大突然被吹走，将可能引起重瓦斯保护误动。发明内容：[0013]本发明的目的是提供一种具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，可实 现硅胶自动再生并在寿命周期内无需维护的数字化、智能化变压器呼吸器，不仅解决了传 统呼吸器的诸多问题，同时更符合国家电网公司发展智能变电站的趋势。 CN114783732 [0014]本发明是通过如下技术方案实现的： [0015] 一种具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器，包括呼吸器主体、设置于 呼吸器主体上的的双列干燥机构，以及连接双列干燥机构的阀门控制机构； [0016] 所述呼吸器主体内具有两个与外界相连通的通气腔以及连通两通气腔及变压器 油枕的换气腔； [0017] 所述干燥机构包括硅胶筒、均热板、通气杆、升温及热电偶装置、风扇组件及干燥 组合件，所述硅胶筒固定于通气腔内，硅胶筒内填充有硅胶干燥粒，所述升温及热电偶装置 固定于硅胶筒内，所述均热板固定于升温及热电偶装置上，所述通气杆为多根，均匀分布于 硅胶筒内，通气杆顶端与换气腔相连通，所述风扇组件固定于硅胶筒底端并与通气杆相对 应，所述干燥组合件固定于通气腔外并对应设置于风扇组件底端，干燥组合件内具有连通 外界及通气腔的冷却干燥通道，所述冷却干燥通道外套设有半导体制冷片； [0018] 所述阀门控制机构设置于换气腔内，包括流向开关阀、电控三通阀及湿度传感器， 所述湿度传感器为一对，两湿度传感器分别与两通气腔相连通，所述电控三通阀分别通过 流向开关阀与两湿度传感器连接，电控三通阀与变压器油枕相连通。 [0019] 为了方便干燥机构的拆装，所述呼吸器主体为可拆卸结构，包括上支架、下底座及 上衔接法兰，两硅胶筒可拆卸地固定于上支架及下底座之间，硅胶筒外套设有隔离筒，隔离 筒外套设有保护筒，上衔接法兰固定于上支架顶端。 [0020] 进一步地，为了便于硅胶筒拆装，所述硅胶筒顶端固定有芯筒上盖，硅胶筒底端固 定有芯筒下座，硅胶筒通过芯筒下座与下底座可拆卸连接，所述通气杆固定于芯筒上盖、芯 筒下座之间。 [0021] 为了进一步便于吸气和呼气，所述风扇组件包括风扇及风扇负压腔，所述风扇负 压腔固定于芯筒下座底端，所述风扇固定于风扇负压腔底端，所述通气杆底端与风扇负压 腔相连通。 [0022] 在本发明的一较佳实施例中，为了起到更好的冷却干燥效果，并避免微小颗粒进 入变压器内，本发明设计了特殊结构的干燥组合件，作为初级干燥结构。所述干燥组合件包 括汇集板、散热翅片及加速导向体，所述汇集板固定于下底座底端，所述散热翅片固定于汇 集板底端中心，散热翅片内具有冷却干燥通道，所述加速导向体固定于冷却干燥通道内，所 述半导体制冷片嵌于散热翅片与加速导向体之间，所述汇集板顶面具有向中心倾斜并汇集 至冷却干燥通道的锥形槽口； [0023] 进一步地，所述加速导向体内从上至下依次设置有多组向下倾斜的导向片，各组 导向片之间形成S型导向通道。 [0024] 为了便于实现单向进气或出气，本发明设计了特殊结构的流向开关阀。所述流向 开关阀包括阀体、阀芯、导向通气板、弹簧、锁紧环、磁簧开关及钕磁铁，所述磁簧开关固定 于阀体外，所述导向通气板为一对，分别通过锁紧环固定于阀体内，所述阀芯贯穿两导向通 气板，阀芯与两导向通气板之间通过弹簧弹性连接，阀芯能够沿两导向通气板移动，所述钕 磁铁固定于阀芯一端并与磁簧开关相对应。 [0025] 为了保证在罐体或气孔出现堵塞时释放内部压力并报警，所述呼吸器主体上设置 [0026]为了便于控制各项数据，所述呼吸器主体上设置有控制箱。 CN114783732 [0027]本发明的有益效果是： [0028] (1)双重干燥方案，使硅胶可吸湿的时间增长，避免频繁启动再生；流向开关阀精 准控制系统的吸入状态，无需油杯来查看呼出和吸入的状态，避免了油杯的维护； [0029] (2)干燥组合件确保硅胶再生时冷凝水蒸气和加速气体排出，当内部气体静态时， 还具有物理隔绝外部空气和微小颗粒的进入； [0030] (3)避免单硅胶呼吸器设计存在热蒸汽进入变压器油枕的问题； [0031] (4)避免检测变色硅胶吸湿误差较大的问题； [0032] (5)能实时检测实际的干燥效果； [0033] (6)测湿传感器装在干燥段，同时加装防护罩，双重防护传感器； [0034] (7)缓慢升温技术，防止硅胶粒炸裂； [0035] (8)泄压装置防止呼吸器呼吸不畅及时泄压，避免带来重大损失。 附图说明： [0036] 图1为本发明的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器的立体结构示意 [0037]图2为本发明的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器的爆炸图； [0038] 图3为本发明的具有双重干燥功能的变压器用智能免维护呼吸器的局部剖视图； [0039] 图4为本发明的干燥组合件的俯视图； [0040] 图5为本发明的干燥组合件的剖视图； [0041] 图6为本发明的流向开关阀的剖视图； [0042] 图7为本发明左侧硅胶筒吸入状态时的原理图； [0043] 图8为本发明左侧硅胶筒呼出状态时的原理图；