JY-MXS-2型免维护吸湿器运行原理及操作

JY-MXS-2型免维护吸湿器运行原理及操作

1周林 2苏嘉力 3熊斌 4陈静

1 2 3云南电网有限责任公司红河供电局变电运行一所 云南 红河 661100

4陕西金源自动化科技有限公司 陕西 西安 71000

摘要：油浸式变压器在使用一段时间后，吸湿器内的干燥剂不断吸水并达到饱和，失去了干燥功能，因此每隔一段时间就必须人工手动更换干燥剂，增加了设备维护压力，而且替换下来的干燥剂如果得不到有效处理，还会引发环保问题。在倡导绿色节能背景下，本文介绍的JY-MXS-2型免维护吸湿器，可以灵敏感知湿度变化，自动对干燥剂进行加热烘干，保证了干燥剂反复利用。整个过程由内置单片机进行自动控制，免去了人工维护，实际应用效果良好。本文重点对JY-MXS-2型免维护吸湿器运行原理及操作要点进行简要分析。

关键词：免维护吸湿器；干燥剂；传感器；自动加热

引言：随着信息技术在电力行业的不断推广和日益成熟，实现变电站无人值守逐渐成为了可能。变压器作为变电站的核心组成，探究变压器吸湿器免维护技术，也是实现无人值守中的关键环节。金源公司研发的一款JY-MXS-2型免维护吸湿器，实现了从测量干燥剂湿度、设定加热温度与加热时间、加热烘干等整个过程的自动化控制。安装使用后，全程不需要人工操作，并且保证了干燥剂在很长一段时间内均可以正常发挥作用，具有推广应用价值。

一、JY-MXS-2型免维护吸湿器结构组成

该款免维护吸湿器，包括依次连接的连接法兰、上连接座、冷凝罩、阻隔件和油杯及放水电磁阀，设置在冷凝罩内的吸湿硅胶和用于对吸湿硅胶进行干燥的加热装置，以及设置在冷凝罩外用于控制加热装置的控制盒；吸湿硅胶内设置有呼吸管，呼吸管通过吸湿硅胶与进出气组件的连接端连通；上连接座内设置冷凝腔体，由通气管道围成的冷凝腔体的一端与呼吸管的顶端连通，另一端与连接法兰的法兰口连通；通气管道外部对称设置有半导体制冷片和散热器；半导体制冷片连接在控制盒的制冷控制端。

（1）进出气组件。主要分成了叶轮腔与过滤腔。前者的叶轮位于进气口，并在叶轮腔的侧壁上开一处观察窗。后者填满过滤材料，同时在侧壁上也开若干处气孔。过滤腔末端通过软管与加热腔相连。（2）加热腔。内置加热元件，通电后发热。加热元件采用导线与控制盒相连。（3）控制盒。外部壳体采用轻薄不锈钢，壳体内部放置单片机，作为整个自控系统的中空单元。单片机根据内置程序，可以对前端传输回来的RGB值进行判定，并调取数据库内存储的标准值。根据对比结果，发送相应的控制指令。（4）吸湿硅胶。采用可变色吸湿硅胶，颜色随着含水量发生变化。硅胶内部放置碳纤维阵列，保证加热烘干时能够均匀受热，提高烘干效果。（5）冷凝罩。冷凝罩为玻璃材质，下方有导管，将汇集的冷凝水及时排出。

二、JY-MXS-2型免维护吸湿器运行原理

储油柜内的空气经过滤网滤除杂质后，进入到吸湿器中。空气中的水分被干燥剂所吸收，从而实现了空气干燥。随着使用时间的延长，干燥剂的含水量上升。因为干燥剂的含水率与颜色变化有密切关系，在存放吸湿硅胶的冷凝罩中放置颜色传感器。通过灵敏感知颜色变化，将信息存储起来。在单片机控制下，将整个采集周期内获取的若干颜色信息进行汇总计算，求其平均值，该平均值即为当前环境下吸湿硅胶的RGB值。单片机对比实测RGB值和标准RGB值。如果实测值超出了标准范围，说明吸湿硅胶的含水量偏高。此时出发脱水干燥程序。在单片机的控制下，设定加热温度和加热时间，然后将该控制信号发送到前端装置中。加热元件开始进行间歇式加热，对吸湿硅胶进行烘干。在加热过程中，前端的温度传感器会不断的反馈加热腔内的实时温度，温度上限设置为110℃，达到上限值后，触发保护机制，停止加热。另外，颜色传感器也会同步反馈吸水硅胶的颜色信息，直到吸湿硅胶重新干燥后，停止加热。整个加热烘干过程中，蒸发出来的水蒸气，遇到冷凝罩后形成水珠，沿着玻璃管流入底部的金属法兰，最终汇集到集水盒，并排出吸湿器。

三、JY-MXS-2型免维护吸湿器操作要点

安装免维护吸湿器时，需要提前卸下法兰接口位置的封堵板，保证水蒸气冷凝后产生的水可以顺利排出。控制盒上设置有三个IP65指示灯，均采用防水保护。按照从上至下的顺序，依次是：（1）电源指示灯。该灯为绿色常亮，若变为红色，则说明供电出现故障。（2）加热指示灯。该灯为绿色常亮，若灯变暗，说明加热装置无法正常通电运行；若变为红色，则表示正在对吸湿硅胶进行加热烘干。（3）故障指示灯。该灯为绿色常亮，若变为红色，说明设备CPU发生故障。

将控制盒打开，找到预留的接线排。从左向右，接线柱的名称与功能分别是：ER1、ER2。故障接点无源输出，接点容量为AC250V，5A；NC1、NC2。表示空位端子，后期可以根据功能扩展需要作为连接使用；D-、D+。表示RS485的信号-和信号+；N、L。表示设备电源输入端，输入电源为AC220V。

免维护吸湿器安装结束后，不需要人工操作，只需要根据三个指示灯的颜色变化和亮灭状态，就可以掌握当前免维护吸湿器的运行状态。

四、JY-MXS-2型免维护吸湿器应用优势

将JY-MXS-2型免维护吸湿器与传统的吸湿器进行对比，其应用优势主要体现在以下几个方面：

（1）传统吸湿器只能通过目测的方式，判断干燥剂含水量的多少。由于判断不准确，有时候会导致干燥剂已经吸水饱和，无法继续发挥干燥功能；有时候又会因为将干燥剂提前更换，造成了浪费，也增加了成本。相比之下，JY-MXS-2型免维护吸湿器则采用了高灵敏度的颜色传感器。可以对变色硅胶的颜色变化情况进行实时监测，并且将颜色信号转化为电信号，方便单片机进行自动控制。除了对干燥剂含水量判断更加精准外，也减轻了人工维护压力。

（2）传统吸湿器在整个寿命周期内，需要多次更换干燥剂。根据吸湿器所处环境的不同，干燥剂的更换频率也有较大差异。如果位于地势低洼、潮湿多雾的地区，或是沿湖沿海地区，基本上每隔2-3个月就必须进行一次干燥剂的更换。一来是增加了人工成本，二来是增加了材料成本。而JY-MXS-2型免维护吸湿器在整个寿命周期内，如无特殊情况（外力破坏等）不需要更换干燥剂。这样就可以节省可观的人工成本和材料成本，经济效益良好。

（3）吸湿器内所用的干燥剂，化学成分比较复杂，如果随意丢弃将会造成一定的环境污染。传统吸湿器由于需要频繁更换干燥剂，替换下来的干燥剂若处理不当，容易造成生态破坏。相比之下，JY-MXS-2型免维护吸湿器由于无需更换干燥剂，也就不存在环境污染和生态破坏的问题，更加符合当前提倡的绿色、环保、节能理念。

结语：技术的创新发展和新型设备的投入使用，在推进电力行业可持续发展方面发挥了不可忽视的重要价值。吸湿器作为变压器的重要组成，也成为近年来研究的重点。本文介绍的JY-MXS-2型免维护吸湿器，从运行方面来看，实现了干燥剂湿度的自动感知、烘干加热的自动调控，整个过程无需人工介入，真正实现了免维护；从应用效果来看，无需更换干燥剂，减轻了人工管理压力，降低了使用成本，保护了生态环境。在大力推广变电站无人值守的背景下，这种免维护吸湿器具有广泛的应用前景，具有推广价值。

参考文献：

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[2]曹海,李军,梁鸿斌.电力变压器吸湿器硅胶更换辅助组合平台研制[C]//2016年全国无机硅化物行业年会暨创新发展研讨会.2016.

[3]路玉锋.MX型变压器用免维护智能吸湿器及其应用[J].电世界,2018(7):157-158.