模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺和校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(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)臺和校驗(yàn)方法，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)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)工業(yè)，在國民經(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)時間也長，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)也稱瓦斯保護(hù)是油浸式電力變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時最重要的一種保護(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始，短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大，但反映到線電流卻不大，只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r才能切斷電源。
[0003]近年來各電力企業(yè)時常發(fā)生由于變壓器本體瓦斯保護(hù)誤動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)行水平和電力用戶供電可靠性都受到影響；同時鑒于瓦斯保護(hù)裝置對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，一旦誤動必須徹底查清誤動原因，變壓器本體無故障后方可投運(yùn)，從而增加了大量現(xiàn)場工作，因此必須采取措施杜絕瓦斯保護(hù)誤動。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，如果過于靈敏，則可能發(fā)生誤動造成不必要的停電斷電，如果閥值設(shè)得過高，則對故障不靈敏，錯過了切除隱患的最佳時機(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，再通過流量檢測裝置測得實(shí)時流量，進(jìn)而計(jì)算出流速值，以達(dá)到定量檢測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，測量周期較長；因?yàn)槭褂糜捅?，而油泵迸出的油壓力并不平穩(wěn)，這會造成實(shí)際的流速值會在一個基值附近波動，但因?yàn)檫@個變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于流量計(jì)的測量周期，讀出的流速值是平穩(wěn)的，但這種測量方式不能反映短時的油流脈動情況，這種誤差導(dǎo)致測量精度降低，同時也要求油泵泵出的油流變化比較緩慢，如果過快則會對測量精度造成影響。另外一種是通過給液體油流加壓，液體流動時，流速測量采用壓差法測流速的原理，雖然它也能很好的模擬變壓器內(nèi)部故障情況，但測量精度要低于前者。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明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)臺和實(shí)驗(yàn)方法，測量周期短，測量速度快，且精度較高。
[0006]本發(fā)明采用下述技術(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，包括: 壓力激勵源:通過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)過連接管道推動瓦斯繼電器動作跳閘；
絕緣油緩沖器:通過電動閥門連接瓦斯繼電器的出油端，用于儲存經(jīng)過瓦斯繼電器的絕緣油；
流速測量裝置；設(shè)置在連接管道上，用于測量絕緣油的油流的瞬時流速，其信號輸出端與控制中心連接；
控制中心；用于接收流速測量裝置的瞬時流速數(shù)據(jù)并記錄瞬時流速；同時還接收瓦斯繼電器的動作跳閘信號；還控制電動閥門的開啟與閉合。
[0007]所述的流速測量裝置采用超聲波流速傳感器。
[0008]所述的壓力激勵源包括有壓力容器、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)置有用于檢測絕緣油液面的液位傳感器，液位傳感器的信號輸出端連接控制中心。
[0009]所述的壓力容器上設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端連接控制中心。
[0010]所述的瓦斯繼電器通過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法蘭連接連接管道。
[0011]所述的絕緣油緩沖器設(shè)置在可移動的工作臺上，所述的絕緣油緩沖器的頂部設(shè)置有迷宮式排氣口。
[0012]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三通閥連接。
[0013]本發(fā)明還公開了一種利用上述模擬變壓器重瓦斯故障實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)臺實(shí)現(xiàn)的瓦斯定值校驗(yàn)方法，其特征在于:包括以下步驟:
(1)、將瓦斯繼電器固定在連接管道上，并緊固；
(2)、通過進(jìn)油口將壓力容器內(nèi)置入絕緣油，將壓力容器的進(jìn)氣口與空氣壓縮機(jī)連接；
(3)、啟動實(shí)驗(yàn)，控制中心先通過液位傳感器檢測壓力容器內(nèi)部油面位置，這時自動打開電動閥門，啟動壓空氣縮機(jī)開始注氣，隨著空氣注入，油面開始降低，絕緣油沿連接管道流入到絕緣油緩沖器處，并充滿連接管道；
(4)、當(dāng)絕緣油充滿連接管道后，隨著壓力容器內(nèi)空氣的增加，油面降低，當(dāng)?shù)陀趬毫υO(shè)定閥值時關(guān)閉電動閥門，閥門關(guān)閉后，壓力容器內(nèi)隨著空氣繼續(xù)注入壓力升高，當(dāng)高于壓力設(shè)定閥值時，壓縮機(jī)停止工作；
(5)、再次啟動實(shí)驗(yàn)，控制中心控制電動閥門突然打開，由于壓力容器內(nèi)部壓力較高，所以絕緣油噴射而出，迅速達(dá)到瓦斯繼電器動作閥值，造成瓦斯繼電器動作發(fā)出跳閘信號給控制中心，控制中心關(guān)閉電動閥門結(jié)束本次測量；同時記錄瓦斯繼電器動作的時刻，這一時刻的流速值通過控制中心輸出的帶時標(biāo)的流速記錄查詢。
[0014]所述的步驟(4)中的壓力設(shè)定閥值為0.8Mpa。
[0015]本發(fā)明所述的瓦斯繼電器校驗(yàn)臺及其方法，能夠模擬變壓器內(nèi)部故障傳動及瓦斯繼電器動作機(jī)理，采用全新設(shè)計(jì)理念，通過采用注入壓縮空氣到達(dá)一定壓力突然釋放來模擬瓦斯繼電器的故障驅(qū)動源，直接模擬瓦斯動作是真實(shí)狀況。并采用超聲波同步測量技術(shù)直接測量流速，測得的瞬時流速值精度更高，達(dá)到定量檢測重瓦斯保護(hù)動作流速值和輕瓦斯保護(hù)動作氣體容積值的目的。而不是通過流量的測量間接計(jì)算流速，測量周期短，測量速度快。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明校驗(yàn)過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明的產(chǎn)生是因?yàn)楝F(xiàn)場應(yīng)用中某些瓦斯保護(hù)動作后原因難以查明，這就對瓦斯繼電器整定值設(shè)置的合理性也提出了疑問，本發(fā)明主要解決常規(guī)瓦斯校驗(yàn)設(shè)備對于自身油泵提供的脈動油流使用低速測量設(shè)備所測得的平均結(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。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明公開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，包括:壓力激勵源、絕緣油緩沖器、流速測量裝置和控制中心。
[0019]其中壓力激勵源用于產(chǎn)生絕緣油的油流經(jīng)過連接管道推動瓦斯繼電器動作跳閘，其具體包括有壓力容器1、空氣壓縮機(jī)9，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)9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。
[0020]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通過三通閥13連接，三通閥13可切換實(shí)驗(yàn)時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，這時三通閥13處于直通的狀態(tài)。
[0021 ] 絕緣油緩沖器2通過電動閥門8 (采用電動蝶閥)連接瓦斯繼電器6的出油端，用于儲存經(jīng)過瓦斯繼電器6的絕緣油，類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)置在可移動的工作臺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。
[0022]流速測量裝置