一种节能型干式变压器的制作方法

本发明涉及干式变压器，更具体地说，本发明涉及一种节能型干式变压器。

背景技术：

1、干式变压器是一种不使用液体冷却介质的变压器，与传统的油浸式变压器相比，首先由于没有液体介质，干式变压器相对更安全，不存在油泄漏和火灾爆炸的风险，变压器中的绕组和铁芯之间没有油介质，减少了涡流损耗和磁滞损耗，而油浸式变压器中的涡流损耗和磁滞损耗会导致热量产生和能量损耗，从而降低了能源利用效率，随着全球经济的不断发展，干式变压器在全世界取得了迅猛的发展，尤其是在配电变压器中，干式变压器所占的比例不断变大，而且已被广泛应用在局部照明、高层建筑、机场、码头机械设备等场所。

2、现有技术存在以下不足：现有的干式变压器在长时间处于潮湿的环境中时，其内部也会处于潮湿的环境中，而空气中潮湿的气体会被绝缘材料吸收，会导致绝缘材料中的电阻率下降，因为水分的存在提高了材料的导电性，进而会降低绝缘性能，可能会导致绝缘材料的击穿电场强度降低，进而会使电气设备发生短路等风险，也会使绝缘材料加速老化等诸多问题，不仅会造成巨大的经济损失，而且会使装置的使用寿命下降，所以经常需要人工进行检查和除湿，成本较高，并且绝缘材料吸湿过多的情况下，也会导致相关电气设备中的能量损耗增加，也会导致设备过热，增加能源损耗等等诸多不必要的能源损耗，进而现有的干式变压器的使用价值较低。

3、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种节能型干式变压器以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种节能型干式变压器，包括壳体、设置在壳体内部的变压器本体和设置在变压器本体上的绝缘材料层，所述壳体的内侧设置有中央处理器，所述壳体的顶部设置有干燥机构和降温冷却机构，所述绝缘材料层的顶部设置有干燥管固定块，所述绝缘材料层的外壁设置有第一电线，所述第一电线的另一端设置有线体转换器，所述线体转换器的一侧设置有第二电线；

4、还包括：

5、电流电压采集模块，设置在壳体的顶部且与第二电线的另一端固定连接，用于实时获取绝缘材料层的实际电流和实际电压；

6、湿度采集模块，设置在壳体的内侧壁，用于实时获取壳体内部的实际湿度，并通过中央处理器生成湿态电阻变化系数；

7、重量采集模块，设置在绝缘材料层的底部，用于实时获取绝缘材料层的实际重量，并通过中央处理器生成吸湿性突变指数；

8、通过中央处理器对获取的湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数进行公式化分析，生成评估系数，通过评估系数与预先设定的评估系数参考阈值区间进行比对，判断出绝缘材料层是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构和降温冷却机构的工作状态。

9、优选的，所述干燥机构包括干燥机、第一传热管、第二传热管和干燥管，所述干燥机的一侧与第一传热管的一端固定连接，所述第一传热管的外壁与第二传热管的一端固定连接，所述第二传热管的另一端与干燥管固定块的顶部固定连接，所述干燥管固定块的底部与干燥管的一端固定连接，所述干燥管的外壁与绝缘材料层的内侧壁固定连接。

10、优选的，所述降温冷却机构包括抽取口、气管、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵、冷凝箱、循环泵、循环冷凝管和液体管，所述抽取口的背面通过气管与第一抽取泵的一侧固定连接，所述第一抽取泵的另一侧通过气管与冷凝器的一侧固定连接，所述冷凝器的另一侧通过液体管与第二抽取泵的一侧固定连接，所述第二抽取泵的另一侧通过液体管与冷凝箱的一侧固定连接，所述冷凝箱的一侧通过液体管与循环泵的一侧固定连接，所述循环泵的另一侧与循环冷凝管的端部固定连接。

11、优选的，所述中央处理器的输出端与干燥机的输入端、第一抽取泵的输入端、冷凝器的输入端、第二抽取泵的输入端和循环泵的输入端均电性连接，所述中央处理器的输入端和输出端与电流电压采集模块的输出端和输入端、湿度采集模块的输出端和输入端以及重量采集模块的输出端和输入端均电性连接。

12、优选的，所述湿态电阻变化系数的获取逻辑为：

13、s1、通过电流电压采集模块获取t时间内绝缘材料层的实际电流和实际电压，将t时间内不同时刻绝缘材料层的实际电流和实际电压分别标定为和，表示t时间内不同时刻绝缘材料层的实际电流和实际电压的编号，，为正整数；

14、s2、将t时间内不同时刻绝缘材料层的湿态电阻标定为，表示t时间内不同时刻绝缘材料层湿态电阻的编号，，为正整数，则：；

15、s3、通过湿度采集模块获取t时间内壳体内部的实际湿度，将t时间内不同时刻壳体内部的实际湿度标定为，表示t时间内不同时刻壳体内部实际湿度的编号，，为正整数；

16、s4、计算湿态电阻变化系数，计算的表达式为：

17、，式中，为湿态电阻变化系数，是与绝缘材料特性有关的常数。

18、优选的，所述吸湿性突变指数的获取逻辑为：

19、s1、通过重量采集模块获取t时间内绝缘材料层的实际重量，将t时间内不同时刻绝缘材料层的实际重量标定为，表示t时间内不同时刻绝缘材料层实际重量的编号，，为正整数；

20、s2、将t时间内不同时间段绝缘材料层的吸湿率标定为，表示t时间内不同时间段绝缘材料层吸湿率的编号，，为正整数，且，则：；

21、s3、计算吸湿性突变指数，计算的表达式为：

22、，式中，为吸湿性突变指数。

23、优选的，所述评估系数的表达公式为：

24、通过中央处理器进行公式化分析，依据公式：

25、，

26、式中，为评估系数，和分别为湿态电阻变化系数和吸湿性突变指数的预设比例系数，且和均大于0。

27、优选的，将预先设定的评估系数参考阈值设定为，其中，通过中央处理器将计算出的评估系数和预先设定的评估系数参考阈值进行比对，判断出绝缘材料层是否可以正常工作，并根据比对结果控制干燥机构和降温冷却机构的工作状态具体判断如下：

28、当时，生成正常信号，中央处理器接收正常信号后，生成待机信号，并将待机信号分别传输至干燥机、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵，干燥机、第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵接收待机信号后，进行待机工作；

29、当时，生成异常信号，中央处理器接收异常后，生成第一工作信号和第二工作信号，将第一工作信号传输至干燥机，将第二工作信号分别传输至第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵，干燥机接收第一工作信号后，进行烘干工作，第一抽取泵、冷凝器、第二抽取泵和循环泵接收第二工作信号后，进行降温冷却工作。

30、本发明的技术效果和优点：

31、1、本发明通过设置在壳体顶部且与第二电线另一端固定连接的电流电压采集模块、设置在壳体内侧壁的湿度采集模块以及设置在绝缘材料层底部的重量采集模块，可以实时检测绝缘材料层的实际电流和实际电压、壳体内部的实际湿度以及绝缘材料层的实际重量，并通过中央处理器进行综合数据分析，可以判断绝缘材料层吸收空气中湿气的程度，进而判断绝缘材料层的性能是否收到影响，即绝缘材料层是否可以正常工作，操作简单，节省人力，提高了装置的智能化和便捷性。

32、2、本发明在绝缘材料层吸收空气中湿气过多的情况下，即绝缘材料层的性能受到影响，不能正常进行工作的时候，通过设置的干燥机控制设置在绝缘材料层内部的干燥管对绝缘材料层进行传热干燥，将绝缘材料层吸收的湿气加热挥发，可以及时的解决绝缘材料层吸湿过多的问题，进而可以确保绝缘材料层吸收空气中湿气的程度越接近最佳值，降低装置发生电击穿的风险，减少能源损耗等等，进而确保装置的使用寿命，进一步提高装置的使用价值。

33、3、本发明通过设置的降温冷却机构，通过其中的第一抽取泵可以对挥发的湿气进行抽取，并将抽取的挥发湿气通过冷凝器转换成液态冷凝水，并通过设置的第二抽取泵，可以将液态冷凝水传输至冷凝箱，通过设置的循环泵和伸入壳体内部的循环冷凝管，可以很好的对装置进行降温冷却，此方式不仅可以减少挥发的湿气对电气设备造成影响，也可以对挥发的湿气进行二次利用，减少装置本身散热需要的能源损耗，节约资源，进一步提高了装置的使用价值