專利名稱：用以防護(hù)電力變壓器免于爆炸及起火的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變壓器爆炸及/或所造成的起火的防止、保護(hù)及/或探測， 本發(fā)明更特別涉及一種預(yù)先，即在可燃性冷卻劑流體、介電油分解之前，防止 及探測爆炸及/或所造成的起火可能性的系統(tǒng)/裝置。
背景技術(shù)：
電力變壓器在其繞組及鐵心上體現(xiàn)耗損，因此，有必要將所產(chǎn)生的熱耗散 掉。通常使用諸如油的流體來冷卻高功率變壓器，所使用的油具有介電性，且可在140° C以上的溫度點燃。變壓器是非常昂貴的，必須特別注意保護(hù)。絕 緣故障會首先形成強電弧，強電弧促使電氣保護(hù)系統(tǒng)動作，并使變壓器的供電 繼電器(電路斷路器)脫扣。強電弧也使能量隨而耗散，該能量使介電油分解 生成釋放氣體，特別是氫及乙炔。該氣體釋放后，變壓器殼體以內(nèi)的壓力會迅 速增大，并因此產(chǎn)生經(jīng)常會非常劇烈地爆燃。爆燃會致使變壓器殼體中的機械 性連接(螺栓、焊接)大規(guī)模地撕裂，因而使所述的氣體接觸到周圍空氣中的 氧。乙炔在氧存在之下可自燃，所以燃燒會立即開始且火勢延及可能包含了大 量可燃物的其他現(xiàn)場設(shè)備。爆炸則是由于短路所致，短路是由過載、電涌、累 積的絕緣退化、不充分的油位、水或濕氣出現(xiàn)、或絕緣組件故障所引起。用于 電力變壓器的防火系統(tǒng)是現(xiàn)有技術(shù)中己知的，由燃燒或起火探測器所啟動。然 而，在變壓器的介電油已經(jīng)燒起時，此類系統(tǒng)是經(jīng)過一個顯著的時滯才實施的。因此需要將燃燒限制于出問題的設(shè)備，防止火燒延及附近機器設(shè)備。為減緩電 弧所致的介電油流體的分解，可使用硅油來代替公知的礦物油。然而，變壓器 殼體由于內(nèi)壓增加而導(dǎo)致的爆炸僅有極短時間，數(shù)量極約幾毫秒的延遲。此時 間長度足使配合能防止爆炸的裝置成為可能。文獻(xiàn)WO-A-97/12379揭示了一種用于防止、保護(hù)或探測以對抗電力變壓 器中爆炸或所造成的起火的方法，該電力變壓器具有一充滿可燃性冷卻劑流體 的殼體，該方法使用一壓力傳感器來探測變壓器電性絕緣的破壞，使用一閥將 該殼體中所含的冷卻劑減壓，且將一加壓的惰性氣體注入該殼體的底部以攪拌 冷卻劑的熱的部分并防止氧進(jìn)入該變壓器的殼體，借此來冷卻該冷卻劑的熱的 部分。此方法是符合要求的，且在某種程度上有可能防止該變壓器的殼體爆裂。 然而，所述的方法并不預(yù)先提供指示來采取改正的測量。而且，到改正動作發(fā) 生之時，大量的電性絕緣已經(jīng)崩潰。電力變壓器體現(xiàn)固有的繞組及鐵心損耗，這些損耗生成熱，這些熱需借自 然的空氣冷卻、自然的油冷卻或強迫的空氣冷卻或強迫的油冷卻耗散。較大的 電力變壓器一般是用油來冷卻，該油為可燃性冷卻劑流體。較大的電力變壓器 有一裝置以探測及釋放變壓器儲糟內(nèi)部可燃性冷卻劑流體膨脹所產(chǎn)生的壓力， 從而防止爆炸。印度第IN189089號專利申請教導(dǎo)了一種用于變壓器的防止、保護(hù)及/或探 測以對抗爆炸或所造成的起火的方法及裝置。該專利提供一種防止、保護(hù)及/ 或探測電力變壓器以免于敗壞的方法，所借方式是防止、保護(hù)及/或探測所述 的電力變壓器以對抗爆炸或所造成的起火，所述的電力變壓器有一充滿可燃性冷卻劑的殼體，該方法包含如下步驟使用一壓力傳感器裝置探測變壓器的電 性絕緣破壞；使用一閥，部分排除殼體所含的冷卻劑，及通過將一加壓的惰性 氣體注射入殼體底部以攪拌該冷卻劑并驅(qū)離鄰近的氧氣，冷卻該冷卻劑的熱的 部分。所述的專利特別有關(guān)于一種用于變壓器之防止，保護(hù)及/或探測以對抗 爆炸或所造成的起火的壓力裝置，該壓力裝置有異于本發(fā)明。該專利沒有清楚 地述說該壓力裝置之本質(zhì)。美國專利第US6,804，092號揭示一種用于防止、保護(hù)及探測以對抗電力變 壓器爆炸及/或所造成的起火的裝置，該電力變壓器包含有一充滿可燃性冷卻 劑液體的殼體，并揭示一種減壓縮該變壓器殼體的裝置。該減壓縮裝置包含一 斷裂元件，該斷裂元件整合了具有一留置部件的爆炸探測器，而該留置部件包 含第一區(qū)域，該第一區(qū)域相對該留置部件的其余部分有減小的厚度，且于所述 的元件斷裂時可撕裂而不破碎，該留置部件還包含有第二區(qū)域，該第二區(qū)域較 該留置部件其余部分有減小了的厚度，且于所述的元件斷裂時可折疊而不撕 裂。所述的斷裂元件在該殼體內(nèi)部的壓力超過一預(yù)定的最高限度時可遭破壞。 該整合于斷裂的爆炸探測器所發(fā)出的信號觸發(fā)一冷卻系統(tǒng)，且防止氧接觸由于 油接觸電弧所生成的爆炸氣體。美國專利第US6,804,092號簡略地闡述了 "減壓裝置"，其中一斷裂元件 隨著變壓器外殼中的壓力在一預(yù)定的最高限度以上增大而撕裂，該減壓縮裝置 并非一用以探測及防止電力變壓器爆炸的外行能懂的系統(tǒng)。前述兩種現(xiàn)有系統(tǒng)都論及生成的壓力及透過斷裂盤或"壓力裝置"所做的 后續(xù)防止手段。在兩先前技術(shù)系統(tǒng)中，亦即在INI89089和US6,804，092中，都有其固有的缺點，如在內(nèi)電弧發(fā)生所導(dǎo)致的顯著延遲之后所發(fā)生的撕裂。因此， 在探測電力變壓器所產(chǎn)生的壓力、爆炸或所造成的起火時有可能發(fā)生延遲。先 前技術(shù)系統(tǒng)都未傳授在不發(fā)生延遲下探測或防止撕裂發(fā)生的系統(tǒng)及方法。所以 有必要克服以上兩先前技術(shù)之短處，而發(fā)明一種用于防止、保護(hù)或探測電力變 壓器以免于爆炸及/或所造成的起火的裝置及方法，其在最小延遲下采取防止 及保護(hù)手段。發(fā)明目的本發(fā)明的目的，在于提供一種系統(tǒng)來消除以上所述的有關(guān)于現(xiàn)有系統(tǒng)中的 不足之處。本發(fā)明之首要目的，在于提供一種系統(tǒng)來預(yù)先，即在可燃性冷卻劑流體、 介電油分解之前，防止及探測爆炸及/或所造成的起火的可能性。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種用于在最小延遲下防止、保護(hù)或探測電 力變壓器以對抗爆炸及/或所造成的起火的外行能懂的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的另一 目的，在于提供一種用以對有一輸入電壓及一輸出電壓的升 壓式或降壓式變壓器進(jìn)行防止、保護(hù)及/或探測爆炸及/或所造成的起火的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)無壓力傳感器、溫度傳感 器、及蒸汽傳感器裝置。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)的且在操作時有最 小的復(fù)雜度。發(fā)明內(nèi)容據(jù)此，本發(fā)明關(guān)于一種用以預(yù)先防止、保護(hù)或探測電力變壓器爆炸及/或 所造成的起火的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括 一個或多個差動式電流感測電力繼 電器，用以在最高限度水平之下計算輸入電流與輸出電流的差值并在輸入電流 與輸出電流之比超過預(yù)定上限時，向控制單元提供第一輸入； 一個或多個瓦斯 繼電器(Buchholz relay),用以感測變壓器中過度的油的涌出并向控制單元提 供第二輸入； 一個或多個斷路器，用以獲取來自瓦斯繼電器及/或其他感測裝 置的輸入信號，并向控制單元提供第三輸入； 一個或多個控制單元，其獲取分 別來自所述的電力繼電器、瓦斯繼電器及斷路器的第、第二、及第三輸入信 號，而生成使起重磁鐵獲得能量將可燃性冷卻劑流體通過泄流閥而排出的控制 信號，繼而將惰性氣體從電力變壓器儲糟底部通過一釋氮閥注入，以攪拌該冷 卻劑流體并降低氧含量用以防治電力變壓器中爆炸及/或所造成的起火。發(fā)明綜述一種用來在可燃性冷卻劑流體、介電油分解之前預(yù)先防止、保護(hù)或探測電力變壓器(30)爆炸或所造成的起火的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 一個或多個差動式電流感測電力繼電器(26)，用以在最高限度水平之下計算輸入電流與輸出電 流的差值，且如果輸入電流對輸出比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1) 提供第一輸入，其中所述的輸入電流及輸出電流是分別來自電力變壓器(30) 的高電壓導(dǎo)體(22)及低電壓導(dǎo)體(23)的電流；一個或多個瓦斯繼電器(18)，用以感測變壓器中過度的油的涌出，并據(jù)此向控制單元(1)提供第二輸入，一個或多個斷路器，用以獲取來自電流感測電力繼電器(26)及瓦斯繼電器(18)的輸入信號，并據(jù)此提供第三輸入信號控制單元(1)，一個或多個控制單元(1)，用以接收分別來自所述的差動式電流感測電力繼電器(26)、瓦斯繼電器(18)及斷路器(24、 28)的第一、第二、及第三輸 入信號，并據(jù)此生成使起重磁鐵(5)獲得能量將可燃性冷卻劑流體(11)通 過泄流閥(4)而排出的控制信號，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14) 底部通過一釋氮閥(6)注入，以攪拌該冷卻劑流體(11)并降低氧含量用以 防治電力變壓器(30)中爆炸及/或所造成的起火。一種使用權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，預(yù)先(在電弧產(chǎn)生之前)防止、保護(hù)或探 測電力變壓器(30)爆炸或所造成的起火的方法，其中該方法包括如下步驟(a) 使用--個或多個差動式電流感測電力繼電器(26)在最高限度水 平之下計算橫跨電力變壓器(30)的輸入電流與輸出電流的差值， 如果輸入電流對輸出電流比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1)提供第一輸入，其中所述的輸入電流及輸出電流是分別來 自電力變壓器(30)的高電壓導(dǎo)體(22)及低電壓導(dǎo)體(23)的 電流；(b) 使用瓦斯繼電器(18)，以感測或探測所述的變壓器中過多的油 的涌出，并據(jù)此向控制單元(1)提供第二輸入；(c) 當(dāng)斷路器(24、 28)接收來自瓦斯繼電器(18)及電流感測電力 繼電器(26)輸出信號時，通過各斷路器向控制單元(1)提供第三輸入信號；(d)基于所述的電流感測電力繼電器(26)、瓦斯繼電器(18)、及各 斷路器發(fā)出給控制單元(1)的第一、第二、及第三輸入信號， 生成一控制信號，并據(jù)此使一起重磁鐵(5)獲得能量將可燃性 冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排出，繼而將惰性氣體從電 力變壓器外殼(14)底部通過一個釋氮閥(6)注入，以攪拌該 冷卻劑并氧含量用以防治電力變壓器(30)中爆炸或所造成的起 火。


圖1描述用于電力變壓器防止、保護(hù)或探測以對抗爆炸或所造成的起火的 系統(tǒng)的總攬圖。圖2示出一示意視圖，表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作方法的邏輯。 圖3示出一示意視圖，表示控制單元5的布局和邏輯。附圖詳述圖1為用于電力變壓器防止、保護(hù)或探測以對抗爆炸及/或所造成的起火的 裝置的總攬圖。參照圖1:電力變壓器(30)包含一電力變壓器外殼(14)、該 電力變壓器外殼(14)帶有載著高或低電壓的電導(dǎo)體(22)，載著高或低電壓 的電導(dǎo)體(22)連接于高或低電壓變壓器絕緣套(15)，且電力變壓器外殼(14) 視情況帶有另一高或低電壓電導(dǎo)體(23)，電導(dǎo)體(23)則連接于另一高或低電壓變壓器絕緣套(16)。該電力變壓器外殼(14)充滿可燃性冷卻劑流體(11)。電力變壓器(30)連接于電力變壓器儲油器(21)，而該儲油器(21)是通過 一輸送管或?qū)Ч?19)連通于電力變壓器外殼(14)。該輸送管或?qū)Ч?19) 具有電力變壓器儲油器隔絕閥(TCIV)， 一經(jīng)觀察到可燃性冷卻劑流體(11) 快速的從電力變壓器儲油器(21)移動到電力變壓器外殼(14)，即關(guān)閉該輸 送管或?qū)Ч?19)。該輸送管或?qū)Ч?19)還配置有一瓦斯繼電器(18)，用以 感測氣體生成及/或可燃性冷卻劑流體(11)從電力變壓器外殼(14)朝向電力 變壓器儲油器(21)時的涌出。載著高電壓或低電壓的電導(dǎo)體(22)及視情況 所帶有的載著高電壓或低電壓的電壓體(23)是供電流通過至變壓器而用于升 壓或降壓及電流反向者。差動式電流感測電力繼電器(26)用以測量輸入"高 電壓或低電壓"電導(dǎo)體(22)與視情況所帶有的輸出"高電壓或低電壓"電導(dǎo) 體(23)之間的差動電流。該差動電流感測電力繼電器(26)的電流水平上設(shè) 有一預(yù)定的差值上限。當(dāng)超過該電流水平的預(yù)定差值時，該差動式電流感測電 力繼電器(26)會通過(多個)斷路器將電力變壓器(30)脫扣。瓦斯繼電器在可燃性冷卻劑流體(11)突然涌出時，也會脫扣。從差動式電流感測電力繼 電器(26)或瓦斯繼電器所發(fā)出的一信號一將會使在輸入端的(多個)斷路器 脫扣(且如果并聯(lián)，輸出端與高電壓或低電壓變壓器絕緣套(15或16)連接)， 同時給控制單元(1) 一信號。若控制單元(1)不但收到了差動式電流感測電 力繼電器(26)所發(fā)出的隔絕電力變壓器(30)的信號，而且收到了瓦斯繼電 器所發(fā)出的隔絕電力變壓器(30)的信號；此控制單元(1)僅生成一控制信 號給泄流閥(4)。泄流閥(4) 一接收到控制單元(1)所生成的一控制信號之時，即令可燃性冷卻劑流體(11)開動，該控制信號使起重磁鐵(5)獲得能 量而開始排流，繼而將氮氣從外殼底部通過一釋氮閥(6)注入，從而確使油 被攪拌并減小槽中可燃性冷卻劑流體(11)上方空間中的氧含量，從而防止及 保護(hù)電力變壓器外殼(14)內(nèi)的可燃性冷卻劑流體(11)。如果高電壓或低電 壓變壓器絕緣套任一者發(fā)生爆裂，則氮氣向上升穿過任何由爆炸所造成的裂口 或開口，且產(chǎn)生圍繞該開口的氣層而減小了氧存量。氮氣儲存于一加壓了的氮 氣筒內(nèi)(7)。氮氣注射也由控制單元(1)所生成的控制信號來支配。圖1中的系統(tǒng)還具有如起火探測器(17)等其他結(jié)構(gòu)部件，以確保電力變壓器防止、保護(hù)及/或探測以對抗爆炸及/或所造成的起火。圖3描述由電源(301)、選擇器開關(guān)(302)(用以切換)、用于差動式電 流感測繼電器信號的機械式開鎖接觸器(303)、用于瓦斯繼電器信號的接觸器 (304)、用于(多個)斷路器脫扣信號的接觸器(305)、用于起火探測器脫扣 信號的接觸器(306)、電纜監(jiān)視系統(tǒng)(307)，用于令臨近裝置脫扣的繼電器/ 接觸器所組成的控制單元。當(dāng)機械式開鎖接觸器(303)、接觸器(304)、和接 觸器(305)獲得能量時，給予起重磁鐵(5)控制信號而開始排出可燃性冷卻 劑流體，繼而將氮氣從電力變壓器外殼底部注入，當(dāng)接觸器(306)、 (304)、 和(305)獲得能量時，給予(各)起重磁鐵控制信號而開始排出可燃性冷卻 劑流體，繼而將氮氣從電力變壓器外殼底部注入。1. 控制單元2. 供應(yīng)裝置3. 前向誤差校正(FEC)4. 泄流閥5. 起重磁鐵6. 釋氮閥7. 氮圓柱槽8. 油坑9. 變壓器排油閥10. 信號箱11. 可燃性冷卻劑流體12. 地面13. 輪子14. 電力變壓器外殼15. 高電壓變壓器絕緣套(或反之)16. 低電壓變壓器絕緣套(或反之)17. 起火探測器18. Bachholz繼電器19. 輸送管或?qū)Ч?0. 電力變壓器儲油器隔絕閥(TCIV)21. 電力電力變壓器儲油器22. 載著高電壓的電導(dǎo)體(或反之)23. 載著低電壓的電導(dǎo)體(或反之)24. 輸入電路斷路器25. 輸入線路26. 差動式電流感測電力繼電器27. 輸出線路28. 輸出電路斷路器29. 纜線30. 電力變壓器發(fā)明具體描述據(jù)此，本發(fā)明涉及一種用以預(yù)先防止、保護(hù)或探測電力變壓器(30)爆炸 或所造成的起火的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 一個或多個差動式電流感測電力繼電器 (26)，用以在最高限度水平之下計算輸入電流與輸出電流的差值，且如果輸 入電流對輸出電流比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1)提供第一輸入； 一個或多個瓦斯繼電器(18)，用以感測變壓器中過多的油的涌出，而向控制 單元(1)提供第二輸入， 一個或多個斷路器，用以獲得來自瓦斯繼電器(18) 或其他感測裝置的輸入信號，且向控制單元(1)提供第三輸入 一個或多個 控制單元(1)，其獲取分別來自所述的差動式電流感測電力繼電器(26)、瓦 斯繼電器(18)及斷路器(24、 28)的第一、第二及第三輸入信號，而生成控 制信號起重磁鐵(5)獲得能量將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排 出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部通過一釋氮閥(6)注入， 以攪拌該冷卻劑流體(11)并降低氧含量用以防治電力變壓器(30)中爆炸及 /或所造成的起火。本發(fā)明的一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中該差動式電流感測電力繼電 器(26)的輸入電流及輸出電流分別為來自高電壓電導(dǎo)體(22)及低電壓電導(dǎo)體(23)的電流。本發(fā)明的另一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中所述電力變壓器(30)有 一充滿可燃性冷卻劑流體(11)的電力變壓器外殼(14)。本發(fā)明的另一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中釋氮閥(6)將氮氣注入， 用以攪拌該冷卻劑并減小氧含量。本發(fā)明的另一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中，如果輸入電流與輸出電 流之比超過l: 40，則該差動式電流感測電力繼器(26)向控制單元(1)提供 第一輸入信號。本發(fā)明的另一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中，在50至700毫秒的吋 間段內(nèi)內(nèi)，從控制單元(1)生成控制信號并將可燃性冷卻劑流體(11)通過 泄流閥(4)排出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部注入。本發(fā)明的又一個具體實施例涉及一種系統(tǒng)，其中，電力變壓器(30)通過 一輸送管或?qū)Ч?19)與電力變壓器儲油器隔絕閥(TCIV) (20)及電力變壓 器儲油器(21)相連接，當(dāng)可燃性冷卻劑流體(11)從電力變壓器儲油器(21) 至電力變壓器外殼(14)快速移動時，該輸送管或?qū)Ч?19)用于實行對電力 變壓器(30)的隔絕。本發(fā)明另一個具體實施例涉及一種使用該系統(tǒng)而用以預(yù)先防止，保護(hù)及/ 或探測電力變壓器(30)爆炸及/或所造成的起火的方法，其中該方法包含以 下歩驟a)使用一個或多個差動式電流感測電力繼電器(26)，用以在最高限度水平之下計算橫跨電力變壓器(30)的輸入電流與輸出電流的差值，如果輸 入電流與輸出電流之比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1)提供第一輸入;b)使用瓦斯繼電器(18)感測或探測所述的變壓器中過多的油的涌出，從而 向控制單元(1)提供第二輸入；c)當(dāng)該斷路器接收來自瓦斯繼電器(18)及 /或感測裝置的輸入信號時，由斷路器(24， 28)向控制單元(1)提供第三輸 入信號；d)當(dāng)控制單元(1)獲得所述的電流感測電力繼電器(26)、瓦斯繼 電器(18)、及斷路器分別所發(fā)出的第一、第二、及第三輸入信號時生成一控 制信號，而使一起重磁鐵(5)獲尋能量將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流 閥(4)排出，繼而將惰性氣休從電力變壓器外殼(14)底部通過一釋氮閥(6) 注入，以攪拌該冷卻劑流體(11)并降低氧含量用以防治電力變壓器(30)中 爆炸及/或所造成的起火。本發(fā)明另有一個具體實施例，其中在歩驟a)中，差動式電流感測電力繼 電器(26)的輸入電流及輸出電流分別為來自高壓電導(dǎo)體(22)及低電壓電導(dǎo) 體(23)的電流。本發(fā)明另有一個具體實施例，其中在步驟a)中，若輸入電流對輸出電流 比超過l: 40以上，則該差動式電流感測電力繼電器(26)向控制單元(1) 提供第一輸入信號。本發(fā)明還有一個具體實施例，其中是在50至700毫秒范圍時間之內(nèi)，從 控制單元(1)生成控制信號并將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排 出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部注入。本發(fā)明還有一個具體實施例，其中在步驟d)中，釋氮閥(6)將氮氣注入，用以攪拌該冷卻劑并減小氧含量。本發(fā)明還有一個具體實施例，其中在步驟d)中，使用電力變壓器儲油器 隔絕閥(TCIV) (20)，在探測到可燃性冷卻劑流體(11)從電力變壓器儲油器(21)至電力變壓器外殼(14)快速移動時，使電力變壓器(30)隔絕。實驗顯示，在一電力變壓器(30)中，輸入電流與輸出電流的失衡由差動 式電流感測電力繼電器探測輸入與輸出電流之間的差值來測量。 一旦輸入與輸 出電流失衡超過預(yù)定上限，則差動式電流感測電力繼電器將會脫扣，給出一脫 扣信號至連接于電力變壓器(30)的進(jìn)入和發(fā)出斷路器，則該電力變壓器將與 輸入電源隔絕(且若電力變壓器的輸出與另一電力變壓器的輸出并聯(lián)，則該電 力變壓器也將與輸出電流源隔絕)。而且，可燃性冷卻劑流體若由于突起紊流 而涌出，則該涌出由瓦斯繼電器來探測。瓦斯繼電器也將給出一信號至電力變 壓器的進(jìn)入和發(fā)出斷路器脫扣，且電力變壓器將被隔絕。在該用以預(yù)先防止、 保護(hù)及/或探測電力變壓器以對抗爆炸及/或所造成的起火的方法中，該電力變壓器具有一殼體充滿可燃性冷卻劑流體，該方法包含以下歩驟使用一差動式電流感測電力繼電器感測變壓器輸入與輸出電流之間的差值，從而探測不正常的狀況；ii使用一瓦斯繼電器探測過多的油的涌出；iii傳送該差動式電流感測 電力繼電器與該瓦斯繼電器兩者的輸出信號至控制單元，用以生成一控制信 號iv使用一由該控制單元生成的控制信號所啟動的閥排出可燃性冷卻劑流 體V將氮氣從電力變壓器底部注入，用以攪拌該冷卻劑從而降低該可燃性冷卻劑流體之溫度并減小氧含量，其中所述的差動式電流感測電力繼電器以一預(yù) 定上限探測輸入與輸出的電流之間的差值，且一旦差值超過該預(yù)定上限，則該差動式電流感測電力繼電器會將電力變壓器的進(jìn)入和發(fā)出斷路器脫扣以將該 電力變壓器隔絕。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供一種用于電力變壓器防止、保護(hù)及探 測以對抗爆炸及/或造成起火的裝置，所述的裝置包括i. 差動式電流感測電力繼電器，用于以一預(yù)定上限來探測輸入與輸出的電 流之間的差值；ii. 瓦斯繼電器，用于探測過多的油的涌出；iii. 多個斷路器，用以獲取來自瓦斯繼電器或其他感測裝置的輸入信號-，iv. 控制單元，用以生成一控制信號，而使一起重磁鐵獲得能量，以排出 可燃性冷卻劑流體，繼而將氮氣從電力變壓器底部通過一閥注入以攪拌可燃性 冷卻劑流體并減少氧含量；v. 當(dāng)差動式電流感測電力繼電器、瓦斯繼電器、及(多個)斷路器的輸出 信號被傳送至該控制單元時，控制單元生成一控制信號來啟動可燃性冷卻劑流 體之排出及氮氣的注入，用以啟動防止、保護(hù)或探測手段來對抗電力變壓器中 可能的爆炸或所造成的起火。進(jìn)一步而言，根據(jù)本發(fā)明，氮氣存儲于一加壓的筒中，而其注入受控于一 閥以一預(yù)定的速率來實行，該閥則由控制單元所生成的控制信號來啟動。 本發(fā)明之優(yōu)點如下1. 本發(fā)明能夠預(yù)先，即在可燃性冷卻劑流體、介電油分解之前，防止及探 測爆炸或所造成的起火可能性。2. 本發(fā)明的另一優(yōu)點在于提供一種用以防止、保護(hù)或探測電力變壓器以最 小延遲對抗爆炸或所造成的起火的外行人能懂的系統(tǒng)。3. 本發(fā)明的另一優(yōu)點在于要提供一種升壓式或降壓式變壓器，該變壓器有 一輸入電壓及一輸出電壓。4. 本發(fā)明的另一優(yōu)點在于該系統(tǒng)無壓力傳感器、溫度傳感器、或蒸汽傳感器。
權(quán)利要求
1.一種用以預(yù)先防止、保護(hù)或探測電力變壓器(30)爆炸或所造成的起火的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個或多個差動式電流感測電力繼電器(26)，用以在最高限度水平之下計算輸入電流與輸出電流的差值，且如果輸入電流對輸出電流比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1)提供第一輸入；一個或多個瓦斯繼電器(18)，用以感測變壓器中過多的油的涌出，而向控制單元(1)提供第二輸入，一個或多個斷路器，用以獲得來自瓦斯繼電器(18)或其他感測裝置的輸入信號，且向控制單元(1)提供第三輸入一個或多個控制單元(1)，其獲取分別來自所述的差動式電流感測電力繼電器(26)、瓦斯繼電器(18)及斷路器(24、28)的第一、第二及第三輸入信號，而生成控制信號起重磁鐵(5)獲得能量將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部通過一釋氮閥(6)注入，以攪拌該冷卻劑流體(11)并降低氧含量用以防治電力變壓器(30)中爆炸及/或所造成的起火。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中電力變壓器(30)具有充滿可燃性冷卻 劑流體(11)的電力變壓器外殼(14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中釋氮閥(6)將氮氣注入，用以攪拌該冷 卻劑并減小氧含量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，如果輸入電流與輸出電流之比超過l: 40，則該差動式電流感測電力繼器(26)向控制單元(1)提供第一輸入信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，在50至700毫秒的時間段內(nèi)內(nèi)，從控 制單元(1)生成控制信號并將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排出， 繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部注入。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，電力變壓器(30)通過一輸送管或?qū)?管(19)與電力變壓器儲油器隔絕閥(TCIV) (20)及電力變壓器儲油器(21) 相連接，當(dāng)可燃性冷卻劑流體(11)從電力變壓器儲油器(21)至電力變壓器 外殼(14)快速移動時，該輸送管或?qū)Ч?19)用于實行對電力變壓器(30) 的隔絕。
7. —種使用該系統(tǒng)而用以預(yù)先防止，保護(hù)及/或探測電力變壓器(30)爆炸及 /或所造成的起火的方法，其屮該方法包含以下歩驟a) 使用一個或多個差動式電流感測電力繼電器(26)，用以在最高限度水 平之下計算橫跨電力變壓器(30)的輸入電流與輸出電流的差值，如果輸入電 流與輸出電流之比超過預(yù)定上限以上，則向控制單元(1)提供第一輸入；b) 使用瓦斯繼電器(18)感測或探測所述的變壓器中過多的油的涌出，從而向控制單元(1)提供第二輸入；c) 當(dāng)斷路器接收來自瓦斯繼電器(18)及/或感測裝置的輸入信號時，由 斷路器(24， 28)向控制單元(1)提供第三輸入信號；d) 當(dāng)控制單元(1)獲得所述的電流感測電力繼電器(26)、瓦斯繼電器 (18)、及斷路器分別所發(fā)出的第一、第二、及第三輸入信號時生成一控制信號，而使一起重磁鐵(5)獲尋能量將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部通過一釋氮閥(6)注入 以攪拌該冷卻劑流體(11)并降低氧含量用以防治電力變壓器(30)中爆炸及 /或所造成的起火。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在歩驟a)中，若輸入電流對輸出電流 比超過1: 40以上，則該差動式電流感測電力繼電器(26)向控制單元(1) 提供第一輸入信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，是在50至700毫秒范圍時間之內(nèi)，從 控制單元(1)生成控制信號并將可燃性冷卻劑流體(11)通過泄流閥(4)排 出，繼而將惰性氣體從電力變壓器外殼(14)底部注入。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在歩驟d)中，釋氮閥(6)將氮氣注入，用以攪拌該冷卻劑并減小氧含量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在步驟d)中，使用電力變壓器儲油 器隔絕閥(TCIV) (20)，在探測到可燃性冷卻劑流體(11)從電力變壓器儲 油器(21)至電力變壓器外殼(14)快速移動時，使電力變壓器(30)隔絕。
12 —種包括權(quán)利要求l中所述系統(tǒng)的電力變壓器(30)，用以用防止，保護(hù)及 /或探測電力變壓器(30)爆炸及/或所造成的起火。
13. —種如本申請參照附圖所述的，用以預(yù)先防止，保護(hù)及/或探測電力變壓 器(30)爆炸及/或所造成的起火的系統(tǒng)。
14. 一種如本申請參照附圖所述的，用以預(yù)先防止，保護(hù)及/或探測電力變壓 器(30)爆炸及/或所造成的起火的方法。
全文摘要
一種用以防護(hù)電力變壓器免于爆炸及起火的方法及裝置，本發(fā)明是關(guān)于一種預(yù)先，即在可燃性冷卻劑流體、介電油分解之前，用以防止、保護(hù)或探測電力變壓器中爆炸或所造成的起火的系統(tǒng)及方法。
文檔編號H01F27/14GK101268531SQ200680018243
公開日2008年9月17日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月16日
發(fā)明者V.K.瓦喬 申請人:Ctr工業(yè)制造股份有限公司