一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，包括有用于產(chǎn)生絕緣油的油流經(jīng)過(guò)連接管道推動(dòng)瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘的壓力激勵(lì)源、用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)瓦斯繼電器的絕緣油的絕緣油緩沖器、設(shè)置在連接管道上并用于測(cè)量絕緣油的油流的瞬時(shí)流速的流速測(cè)量裝置，以及控制中心，用于接收流速測(cè)量裝置的瞬時(shí)流速數(shù)據(jù)并記錄瞬時(shí)流速；同時(shí)還接收瓦斯繼電器的動(dòng)作跳閘信號(hào)；還控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟與閉合。本實(shí)用新型通過(guò)采用注入壓縮空氣到達(dá)一定壓力突然釋放來(lái)模擬瓦斯繼電器的故障驅(qū)動(dòng)源，直接模擬瓦斯動(dòng)作是真實(shí)狀況，測(cè)得的瞬時(shí)流速值精度更高，達(dá)到定量檢測(cè)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作流速值和輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作氣體容積值的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)中的變壓器重瓦斯繼電器保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，主要用于模擬油浸式電力變壓器和電抗器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有舉足輕重的地位。油浸式電力變壓器和電抗器是目前電力系統(tǒng)廣泛使用的高壓設(shè)備，特別是大型變壓器造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如因故障損壞，其修復(fù)難度大，修復(fù)時(shí)間也長(zhǎng)，在經(jīng)濟(jì)上必然要遭受很大的損失。與其相關(guān)的保護(hù)種類(lèi)繁多，涉及到變壓器本體保護(hù)的大都采用了非電量型，如壓力釋放閥保護(hù)措施，而瓦斯氣體繼電器保護(hù)也稱(chēng)瓦斯保護(hù)是油浸式電力變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)最重要的一種保護(hù)措施，它能立刻切除故障設(shè)備。這是因?yàn)殡娏啃捅Ｗo(hù)對(duì)變壓器本體的內(nèi)部故障是不靈敏的，這主要是內(nèi)部故障從匝間短路開(kāi)始，短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大，但反映到線(xiàn)電流卻不大，只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí)才能切斷電源。
[0003]近年來(lái)各電力企業(yè)時(shí)常發(fā)生由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動(dòng)而引起變壓器跳閘的故障，使電力系統(tǒng)和變壓器可靠性運(yùn)行水平和電力用戶(hù)供電可靠性都受到影響；同時(shí)鑒于瓦斯保護(hù)裝置對(duì)反映變壓器繞組匝間短路或內(nèi)部絕緣電弧的故障高度靈敏性和重要作用，一旦誤動(dòng)必須徹底查清誤動(dòng)原因，變壓器本體無(wú)故障后方可投運(yùn)，從而增加了大量現(xiàn)場(chǎng)工作，因此必須采取措施杜絕瓦斯保護(hù)誤動(dòng)。而瓦斯繼電器的靈敏度卻取決于整定值，因此，瓦斯繼電器整定值的調(diào)整設(shè)置對(duì)于瓦斯繼電器是否能安全可靠地發(fā)揮功能起關(guān)鍵的作用，如果過(guò)于靈敏，則可能發(fā)生誤動(dòng)造成不必要的停電斷電，如果閥值設(shè)得過(guò)高，則對(duì)故障不靈敏，錯(cuò)過(guò)了切除隱患的最佳時(shí)機(jī)。
[0004]目前所使用的瓦斯繼電器校驗(yàn)設(shè)備主要有以下兩種，一種是由油泵提供平穩(wěn)油流，再通過(guò)流量檢測(cè)裝置測(cè)得實(shí)時(shí)流量，進(jìn)而計(jì)算出流速值，以達(dá)到定量檢測(cè)沖擊瓦斯繼電器擋板油流流速值的目的，這里使用的流量監(jiān)測(cè)裝置基本上都是常規(guī)的流量計(jì)，大多屬于容積式的或葉輪式的，測(cè)量周期較長(zhǎng)；因?yàn)槭褂糜捅茫捅帽懦龅挠蛪毫Σ⒉黄椒€(wěn)，這會(huì)造成實(shí)際的流速值會(huì)在一個(gè)基值附近波動(dòng)，但因?yàn)檫@個(gè)變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于流量計(jì)的測(cè)量周期，讀出的流速值是平穩(wěn)的，但這種測(cè)量方式不能反映短時(shí)的油流脈動(dòng)情況，這種誤差導(dǎo)致測(cè)量精度降低，同時(shí)也要求油泵泵出的油流變化比較緩慢，如果過(guò)快則會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成影響。另外一種是通過(guò)給液體油流加壓，液體流動(dòng)時(shí)，流速測(cè)量采用壓差法測(cè)流速的原理，雖然它也能很好的模擬變壓器內(nèi)部故障情況，但測(cè)量精度要低于前者。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量周期短，測(cè)量速度快，且精度較高。
[0006]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，包括:
[0007]壓力激勵(lì)源:通過(guò)連接管道連接瓦斯繼電器的進(jìn)油端，用于產(chǎn)生絕緣油的油流經(jīng)過(guò)連接管道推動(dòng)瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘；
[0008]絕緣油緩沖器:通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)連接瓦斯繼電器的出油端，用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)瓦斯繼電器的絕緣油；
[0009]流速測(cè)量裝置；設(shè)置在連接管道上，用于測(cè)量絕緣油的油流的瞬時(shí)流速，其信號(hào)輸出端與控制中心連接；
[0010]控制中心；用于接收流速測(cè)量裝置的瞬時(shí)流速數(shù)據(jù)并記錄瞬時(shí)流速；同時(shí)還接收瓦斯繼電器的動(dòng)作跳閘信號(hào)；還控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟與閉合。
[0011]所述的流速測(cè)量裝置采用超聲波流速傳感器。
[0012]所述的壓力激勵(lì)源包括有壓力容器、空氣壓縮機(jī)，所述的壓力容器上設(shè)置有進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)油口與底部出油口，所述的進(jìn)氣口與空氣壓縮機(jī)的出氣口連接，所述的進(jìn)油口用于注入實(shí)驗(yàn)用的變壓器絕緣油，所述的底部出油口通過(guò)連接管道連接瓦斯繼電器的進(jìn)油端；所述的壓力容器內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)絕緣油液面的液位傳感器，液位傳感器的信號(hào)輸出端連接控制中心。
[0013]所述的壓力容器上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的信號(hào)輸出端連接控制中心。
[0014]所述的瓦斯繼電器通過(guò)法蘭與絕緣油緩沖器連接；所述的壓力容器的底部出油口通過(guò)法蘭連接連接管道。
[0015]所述的絕緣油緩沖器設(shè)置在可移動(dòng)的工作臺(tái)上，所述的絕緣油緩沖器的頂部設(shè)置有迷宮式排氣口。
[0016]所述的壓力容器的頂部設(shè)置有頂部出油口，頂部出油口與連接管道通過(guò)三通閥連接。
[0017]本實(shí)用新型所述的瓦斯繼電器校驗(yàn)臺(tái)，能夠模擬變壓器內(nèi)部故障傳動(dòng)及瓦斯繼電器動(dòng)作機(jī)理，采用全新設(shè)計(jì)理念，通過(guò)采用注入壓縮空氣到達(dá)一定壓力突然釋放來(lái)模擬瓦斯繼電器的故障驅(qū)動(dòng)源，直接模擬瓦斯動(dòng)作是真實(shí)狀況。并采用超聲波同步測(cè)量技術(shù)直接測(cè)量流速，測(cè)得的瞬時(shí)流速值精度更高，達(dá)到定量檢測(cè)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作流速值和輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作氣體容積值的目的。而不是通過(guò)流量的測(cè)量間接計(jì)算流速，測(cè)量周期短，測(cè)量速度快。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型的產(chǎn)生是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中某些瓦斯保護(hù)動(dòng)作后原因難以查明，這就對(duì)瓦斯繼電器整定值設(shè)置的合理性也提出了疑問(wèn)，本實(shí)用新型主要解決常規(guī)瓦斯校驗(yàn)設(shè)備對(duì)于自身油泵提供的脈動(dòng)油流使用低速測(cè)量設(shè)備所測(cè)得的平均結(jié)果與實(shí)際油流速可能存在一定誤差，影響了瓦斯整定值的設(shè)置精度。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，包括:壓力激勵(lì)源、絕緣油緩沖器、流速測(cè)量裝置和控制中心。
[0021]其中壓力激勵(lì)源用于產(chǎn)生絕緣油的油流經(jīng)過(guò)連接管道推動(dòng)瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘，其具體包括有壓力容器1、空氣壓縮機(jī)，所述的壓力容器I上設(shè)置有進(jìn)氣口 12、排氣口 18、進(jìn)油口 19與底部出油口 17，所述的進(jìn)氣口 12與空氣壓縮機(jī)的出氣口連接，所述的進(jìn)油口19用于注入實(shí)驗(yàn)用的變壓器絕緣油，所述的排氣口用于在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后排除內(nèi)部空氣，釋放壓力。所述的底部出油口 17通過(guò)連接管道4連接瓦斯繼電器6的進(jìn)油端。所述的壓力容器I的底部出油口 17通過(guò)法蘭17連接連接管道4 ;所述的壓力容器上設(shè)置有壓力傳感器14，壓力傳感器14的信號(hào)輸出端連接控制中心3。其中壓力容器可以為:直徑600mm左右，高900mm，底部出油口為內(nèi)徑80mm的法蘭接口，它和油浸式變壓器和電抗器上連接瓦斯繼電器的管道直徑是一致，是標(biāo)準(zhǔn)DN80管徑，連接管道都采用DN80管徑。
[0022]所述的壓力容器I的頂部設(shè)置有頂部出油口 16，此出油口 16與連接管道4通過(guò)三通閥13連接，三通閥13可切換實(shí)驗(yàn)時(shí)是底部出油還是頂部出油，一般設(shè)定都是底部出油，但有些特殊實(shí)驗(yàn)可使用頂部出油。如果實(shí)驗(yàn)采用底部出油，這時(shí)三通閥13處于直通的狀
--τ O
[0023]絕緣油緩沖器2通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)8 (采用電動(dòng)蝶閥)連接瓦斯繼電器6的出油端，用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)瓦斯繼電器6的絕緣油，類(lèi)似于安裝在油浸式變壓器頂部的油枕；絕緣油緩沖器2設(shè)置在可移動(dòng)的工作臺(tái)5上，絕緣油緩沖器2的頂部設(shè)置有迷宮式排氣口，防止油滴濺出。所述的瓦斯繼電器6通過(guò)法蘭7與絕緣油緩沖器2連接，法蘭接口 7用于安裝固定瓦斯繼電器。
[0024]流速測(cè)量裝置10設(shè)置在在瓦斯繼電器6和三通閥13之間的連接管道上，用于測(cè)量絕緣油流的瞬時(shí)流速，其信號(hào)輸出端與控制中心3連接；具體采用超聲波流速傳感器，可采用UCT3488，是一種高動(dòng)態(tài)響應(yīng)流速計(jì)；也可采用上海銥控生產(chǎn)的一種專(zhuān)用的高采樣率流速計(jì)ECT3488。超聲波流速傳感器采用專(zhuān)用的超聲波同步測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)的流速傳感器測(cè)量瞬時(shí)油流，通過(guò)實(shí)時(shí)采集超聲波正反方向信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)計(jì)算出相差，根據(jù)相差計(jì)算時(shí)差，通過(guò)時(shí)差計(jì)算出流速值。
[0025]控制中心3用于接收流速測(cè)量裝置10的瞬時(shí)流速數(shù)據(jù)并記錄瞬時(shí)流速顯示在顯示屏上；同時(shí)還接收瓦斯繼電器6的動(dòng)作跳閘信號(hào)；還控制電動(dòng)閥門(mén)8的開(kāi)啟與閉合，用于打開(kāi)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)或關(guān)閉結(jié)束實(shí)驗(yàn)；控制中心3還接收壓力傳感器14和液位傳感器15的信號(hào)。
[0026]本實(shí)用新型中油流的產(chǎn)生不使用油泵，而采用壓力氣體注入的方法，這也精確地模擬了瓦斯故障的物理傳動(dòng)特性，產(chǎn)生噴射油流來(lái)推動(dòng)瓦斯繼電器擋板動(dòng)作。本實(shí)用新型是在一個(gè)密閉的壓力容器I中注入壓力氣體，當(dāng)電動(dòng)閥門(mén)8突然打開(kāi)時(shí)，儲(chǔ)存在壓力容器I底部和連接管道中的絕緣油釋放壓力，油從出口處噴射而出，噴出的油流流速取決于內(nèi)部壓力的大小，壓力的大小取決于油面與壓力氣體接觸面積和氣體的壓強(qiáng)，調(diào)節(jié)氣體的壓強(qiáng)可獲得不同的出口壓差，可使整個(gè)校驗(yàn)系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)故障油流噴射情況一致，以達(dá)到控制出口油流流速的目的，當(dāng)油流流速達(dá)到瓦斯繼電器設(shè)定閥值時(shí)，使瓦斯繼電器動(dòng)作，發(fā)出跳閘信號(hào)，關(guān)閉電動(dòng)閥門(mén)，結(jié)束本次測(cè)量。本實(shí)用新型中單個(gè)流速值的采樣周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油流變化。這種檢測(cè)方法具有檢測(cè)速度快，測(cè)量周期短的特點(diǎn)，所以不像傳統(tǒng)的流速檢測(cè)設(shè)備，測(cè)量周期長(zhǎng)，實(shí)際上傳統(tǒng)設(shè)備測(cè)得的流速值是一段時(shí)間的平均值。所以本實(shí)用新型具有很好的動(dòng)態(tài)特性，可檢測(cè)油流噴射時(shí)的流速，而模擬的瓦斯動(dòng)作時(shí)的油流具有這樣的特點(diǎn)，同時(shí)，由瓦斯繼電器的輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作來(lái)觸發(fā)本次測(cè)量的終止，并同時(shí)記錄動(dòng)作點(diǎn)流速值，關(guān)斷液流，以此達(dá)到定量檢測(cè)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作流速值的目的?？刂浦行倪€可將記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行打印出來(lái)，供其他人員分析使用。
[0027]由于控制中心可以記錄從啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)刻的流速值，即可得知流速值的變化，因此本專(zhuān)利除用于瓦斯繼電器定值校驗(yàn)外還可用于研宄故障期內(nèi)油流在絕緣油緩沖器與壓力容器之間管道中涌動(dòng)的變化過(guò)程，這對(duì)了解重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的演變過(guò)程，變壓器保護(hù)誤動(dòng)的防范，有重大的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:包括: 壓力激勵(lì)源:通過(guò)連接管道連接瓦斯繼電器的進(jìn)油端，用于產(chǎn)生絕緣油的油流經(jīng)過(guò)連接管道推動(dòng)瓦斯繼電器動(dòng)作跳閘； 絕緣油緩沖器:通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)連接瓦斯繼電器的出油端，用于儲(chǔ)存經(jīng)過(guò)瓦斯繼電器的絕緣油； 流速測(cè)量裝置；設(shè)置在連接管道上，用于測(cè)量絕緣油的油流的瞬時(shí)流速，其信號(hào)輸出端與控制中心連接； 控制中心；用于接收流速測(cè)量裝置的瞬時(shí)流速數(shù)據(jù)并記錄瞬時(shí)流速；同時(shí)還接收瓦斯繼電器的動(dòng)作跳閘信號(hào)；還控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)啟與閉合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的流速測(cè)量裝置采用超聲波流速傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的壓力激勵(lì)源包括有壓力容器、空氣壓縮機(jī)，所述的壓力容器上設(shè)置有進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)油口與底部出油口，所述的進(jìn)氣口與空氣壓縮機(jī)的出氣口連接，所述的進(jìn)油口用于注入實(shí)驗(yàn)用的變壓器絕緣油，所述的底部出油口通過(guò)連接管道連接瓦斯繼電器的進(jìn)油端；所述的壓力容器內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)絕緣油液面的液位傳感器，液位傳感器的信號(hào)輸出端連接控制中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的壓力容器上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的信號(hào)輸出端連接控制中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的瓦斯繼電器通過(guò)法蘭與絕緣油緩沖器連接；所述的壓力容器的底部出油口通過(guò)法蘭連接連接管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的絕緣油緩沖器設(shè)置在可移動(dòng)的工作臺(tái)上，所述的絕緣油緩沖器的頂部設(shè)置有迷宮式排氣口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述的壓力容器的頂部設(shè)置有頂部出油口，頂部出油口與連接管道通過(guò)三通閥連接。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK204241592SQ201420727735
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】韓偉, 劉磊, 石光, 孔圣立, 吳春紅, 趙軍, 李雷, 趙文沛, 關(guān)延偉, 羅海冰, 楊海晶, 馬建勝, 馬偉東, 孫亮, 張峰, 李斌 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 上海銥控自動(dòng)化系統(tǒng)工程有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司