CN102620895B - 浮球式气体继电器密封试验装置 - Google Patents

浮球式气体继电器密封试验装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种浮球式气体继电器密封试验装置及方法，通过真空泵对浮球式气体继电器抽真空、通过油泵将加热后的油注入到浮球式气体继电器内，实现了浮球式气体继电器在真空情况下的密封试验，通过检测浮球内的进油量即可检测浮球是否存在微小或隐性裂缝，且该试验装置包括真空泵、油泵、调节阀实现，具有体积小、重量轻，而且通过控制器实现自动检测，具有操作简单，使用可靠等特点。

Description

浮球式气体继电器密封试验装置
技术领域
本申请涉及继电器试验技术领域，特别是涉及一种浮球式气体继电器密封试验装置。
背景技术
油浸式变压器是目前国内电力系统中使用最广泛的变压器，也是供电系统中最重要地设备之一，供电系统为保障变压器的安全运行，对其进行了多重保护，其中，气体继电器就是油浸式变压器内部故障的主要保护元件，当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，气体继电器就是利用反应气体及时发出故障报警并迅速从电网上切除故障设备，减少电力事故的发生，提高了电力设备运行的安全可靠性，因此，气体继电器的好坏及校验至关重要。
浮球式气体继电器的工作原理如下：在正常工作状态时，气体继电器内充满绝缘液体，浮子借助浮力处于顶部位置。
当保护监控设备由于故障产生大量气体时，这些气体将逐渐聚集在气体继电器的拱顶部位，迫使绝缘液体的液面下降，导致上浮子向下运动，当绝缘液体的液面下降到某一设定值后，由磁触点式干簧管发出报警信号。
在保护监控设备有泄漏情况发生时，浮子随着绝缘液液面下降，当液面下降到设定值时，由磁触点式干簧管发出报警信号。
气体继电器安装在通向储油柜的管道中，当管道内的绝缘液中迅猛产生气体和由此造成冲向储油柜强大液体流动时，如果绝缘液流速超过预先给定的限定数值，气体继电器将通过挡板的反应，启动断开信号。
目前，国内对气体继电器的校验检测，主要是重瓦斯流速值和轻瓦斯气体容积值的校验，以及常温下密封性能的检测。对于浮球式气体继电器，如果浮球出现微小或隐形裂缝时，无法直接检测出来，因为此时浮球内油量少或者油还未进入浮球内，而且浮球大多采用不透明材质，检测人员很难目测出浮球内是否进油或浮球表面的微小裂缝，更不能目测出隐性裂缝；而且浮球内油量很少时，对付球本身的重量及浮力影响较小，进而对于由浮球支撑动作触点的浮球式气体继电器，其动作信号值的变化也较小，因而通过轻、重瓦斯校验，也不能检测出浮球的好坏。而且，对气体继电器进行常规性的密封性试验，虽然能检测出浮球有较大裂缝，却无法检测出浮球是否存在微小或隐性裂缝。如果将带有微小或隐性裂缝浮球的继电器，安装在变压器上，浮球长时间浸泡在受压的油中，油将会慢慢渗入浮球内，当浮球内的油量过多时，气体继电器将失去保护意义，严重时甚至出现误动作，产生电力事故。
因此，急需一种能够检测出浮球式气体继电器的浮球上的微小或隐性裂缝的密封试验装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种浮球式气体继电器密封试验装置及方法，以实现检测浮球存在的微小或隐性裂缝，技术方案如下：
一种浮球式气体继电器密封试验装置，包括：检测平台、真空泵、气体调节阀、油泵、液体调节阀、油箱、控制器，其中：
待检测的浮球式气体继电器安装在所述检测平台上；
所述真空泵通过所述气体调节阀与所述浮球式气体继电器相连，用于抽取所述浮球式气体继电器的气体，使其内的空气压力保持在预设压力值；
所述油箱依次通过所述油泵、液体调节阀与所述浮球式气体继电器相连，且所述油箱内设置有加热器，用于将油加热到预设温度并提供给所述浮球式气体继电器；
所述控制器，用于控制真空泵及油泵的工作状态、根据所述浮球式气体继电器内的空气压力控制所述气体调节阀的开关状态，以及根据浮球式气体继电器内的油压控制所述液体调节阀的开关状态，控制所述加热器的工作状态。
优选的，所述气体调节阀包括进气阀、真空阀；所述密封试验装置还包括：油路储存器、放油阀；
所述进气阀连接在所述真空泵和所述油路储存器之间，所述放油嘴连接在所述油路储存器的底部，所述真空阀连接于所述油路储存器和所述浮球式气体继电器之间。
优选的，所述液体调节阀包括：进油阀、循环阀，其中：
所述循环阀连接于所述油箱的上部，所述油泵连接于所述油箱的底部，所述循环阀及所述油泵均通过所述进油阀连接至所述浮球式气体继电器的进油端。
优选的，还包括连接在所述待检测的浮球式气体继电器与真空阀之间的压力传感器，用于检测所述浮球式气体继电器内部的空气压力，并提供给所述控制器。
优选的，所述油箱内设置有温度传感器，用于检测油箱内油的温度并提供给所述控制器。
优选的，所述待检测的浮球式气体继电器通过夹紧机构固定在所述检测平台上。
优选的，所述控制器进一步用于：
固定好所述待检测的浮球式气体继电器后，控制所述真空泵启动，直到所述浮球式气体继电器内的空气压力达到预设压力值；
控制所述油泵和所述加热器启动，并控制所述循环阀开启，对油箱内的油进行循环式加热，直到油温上升至预设温度；
当所述油箱内的油温达到预设温度后，控制所述进油阀及油泵开启向所述浮球式气体继电器内注油，直到所述浮球式气体继电器内的油压达到预设油压，并在预设时间内保持此油压；
在所述预设时间后，控制所述进气阀、真空阀开启对所述浮球式气体继电器内部减压；
控制所述油泵和所述进油阀反向抽取所述浮球式继电器内部的油。
本申请还提供一种浮球式气体继电器密封试验方法，包括：
对固定好的待检测的浮球式气体继电器进行抽真空，直到所述浮球式气体继电器内的空气压力达到预设压力值；
将加热到预设温度的油注入到所述浮球式气体继电器内，直到油压达到预设油压；
对所述浮球式气体继电器进行减压；
抽取所述浮球式气体继电器内的油；
取出所述浮球式气体继电器内的浮球，并利用热成像仪检测所述浮球内的进油情况。
优选的，在所述浮球式气体继电器内的油压达到预设油压后，保持预设时间后，进行减压。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述浮球式气体继电器密封试验装置通过真空泵对浮球式气体继电器抽真空、通过油泵将加热后的油注入到浮球式气体继电器内，实现了浮球式气体继电器在真空情况下的密封试验，通过检测浮球内的进油量即可检测浮球是否存在微小或隐性裂缝，且该试验装置包括真空泵、油泵、调节阀实现，具有体积小、重量轻，而且通过控制器实现自动检测，具有操作简单，使用可靠等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种浮球式气体继电器密封试验装置的结构示意图；
图2为本申请实施例一种浮球式气体继电器密封试验的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
请参见图1，示出了本申请实施例一种浮球式气体继电器密封试验装置的结构示意图，该装置主要包括：检测平台1、真空泵2、气体调节阀、油泵3、液体调节阀、油箱4、控制器(图中未示出)，其中，所述气体调节阀包括：进气阀5、真空阀6；所述液体调节阀包括：进油阀7、循环阀8。
优选的，该装置还包括设置在所述进气阀5和真空阀6之间的油路储存器9，以及连接在所述油路储存器9底部的放油阀10。
所述检测平台1用于固定待检测的浮球式气体继电器100。
具体的，本实施例提供的检测平台1上设置有用于将待测的浮球式气体继电器固定在检测平台1上的电动夹紧机构200，具体操作时，将待检测的浮球式气体继电器的一侧安装密封垫后贴紧该电动夹紧机构200的不动端，然后按下电动夹紧机构200的夹紧按钮，电动夹紧机构200的动端将自动伸长，将所述浮球式气体继电器100。
所述真空泵2通过气体调节阀与浮球式气体继电器相连。
具体的，所述真空泵2与进气阀5相连，进气阀5连接至所述油路储存器9的上部，所述真空阀6连接在所述油路储存器9和浮球式气体继电器之间，该真空阀6与真空泵2同时启停，即当真空泵2开启时，此真空阀6打开，抽取管道内的气体，当管道内的真空度达到预设压力值后，所述真空泵停止工作，所述真空阀关闭，起到管道密封作用。
优选的，真空阀6与浮球式气体继电器100之间还设置有压力传感器11，用于检测浮球式气体继电器内部的压力，并提供给控制器。
所述油泵3通过液体调节阀与所述浮球式气体继电器100相连。
具体的，所述油泵3通过油管连接在油箱4的底部，循环阀8通过油管连接于油箱4的上部，所述油泵3和油箱4均与所述进油阀7相连，进油阀7通过油管连接至所述浮球式气体继电器100的进油端，所述浮球式气体继电器的出油端连接油箱4。
所述油箱4内设置有加热器12和温度传感器13，其中，加热器12用于加热所述油箱4内的油，温度传感器13用于检测油箱4内的油温，并提供给控制器。
所述控制器，用于控制真空泵2及油泵3的工作状态、根据所述浮球式气体继电器内的空气压力控制所述气体调节阀的开关状态，以及根据浮球式气体继电器内的油压控制所述液体调节阀的开关状态，控制所述加热器的工作状态。
具体的，该浮球式气体继电器密封试验装置的工作过程如下：
(1)将待检测的浮球式气体继电器固定在检测平台1上；
(2)关闭浮球式气体继电器的出油端；
(3)开启真空阀6，及真空泵2，对浮球式气体继电器进行抽真空直到气压达到预设压力值；同时，开启循环阀8、加热器12，对油箱4内的油进行循环加热；
具体的，所述预设压力值可以设定为290Pa～310Pa。
(4)当油温达到预设温度时，开启油泵3和进油阀7将油箱4内的油注入到浮球式气体继电器内直到达到预设油压，并关闭所有的调节阀，在预设时间内使浮球式气体继电器内的油压保持该预设油压；
具体的，所述预设温度可以设定为70℃～90℃，所述预设油压可以设定为0.1MPa～0.25MPa，所述预设时间可以设定为2min～360min。
(5)开启进气阀5、真空阀6、放油阀对浮球式气体继电器进行减压，大约5秒后，自动关闭进气阀5、真空阀6、放油阀10，提示打开所述浮球式气体继电器上的放油嘴，打开所述放油嘴后，启动油泵3和进油阀7反转抽取浮球式气体继电器内部的油；
(6)取出浮球式气体继电器内的浮球，并用热成像仪检测浮球的进油情况。
具体的，由于注入浮球式气体继电器内高温度的油，冷却时，浮球本体的降温速度较快，而渗入浮球内的油降温较慢，这样，两者的温度不同，通过热成像仪即可测得浮球内部的温度分布图像，不同温度对应的图像的颜色不同，从而检测出浮球内是否有油渗入，而且能够检测出渗入浮球内的油的含量。本实施例提供的浮球式气体继电器密封试验装置通过真空泵对浮球式气体继电器抽真空、通过油泵将加热后的油注入到浮球式气体继电器内，实现了浮球式气体继电器在真空情况下的密封试验，通过检测浮球内的进油量即可检测浮球是否存在微小或隐性裂缝，且该试验装置包括真空泵、油泵、调节阀实现，具有体积小、重量轻，而且通过控制器实现自动检测，具有操作简单，使用可靠等特点。
优选的，请参见图1，在所述油路储存器9上设置有能够显示油液位的浮子91，当油路储存器9内的积存的油量较多而使所述浮子91产生上移时，控制器会自动打开放油阀10将油路储存器9内的油放出，降低油路储存器9内的油液面。
相对于上述的浮球式气体继电器密封试验装置，本申请还提供一种浮球式气体继电器密封试验方法。
请参见图2，示出了一种浮球式气体继电器密封试验方法的流程示意图，该方法包括：
S101，对固定好的待检测的浮球式气体继电器进行抽真空，直到所述浮球式气体继电器内的空气压力达到预设压力值；
S102，将加热到预设温度的油注入到所述浮球式气体继电器内，直到油压达到预设油压；
S103，对所述浮球式气体继电器进行减压；
具体实施时，当所述浮球式气体继电器内的油压达到预设油压后，保持预设时间后，进行减压。
S104，抽取所述浮球式气体继电器内的油；
S105，取出所述浮球式气体继电器内的浮球，并利用热成像仪检测所述浮球内的进油情况。
本实施例提供的浮球式气体继电器密封试验方法通过真空泵对浮球式气体继电器抽真空、通过油泵将加热后的油注入到浮球式气体继电器内，检验效果显著，实现了浮球式气体继电器在真空情况下的密封试验，通过检测浮球内的进油量即可检测浮球是否存在微小或隐性裂缝，提高了浮球式气体继电器的检测合格率，进而降低了出现误动作的几率，降低了电力事故的发生概率。
需要说明的是，本领域技术人员可以理解的是，本申请实施例中所谓取出所述浮球式气体继电器内的浮球，即取出浮球式气体继电器的内芯，所述浮球固定在所述内芯上。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，包括：检测平台、真空泵、气体调节阀、油泵、液体调节阀、油箱、控制器，其中：
待检测的浮球式气体继电器安装在所述检测平台上；
所述真空泵通过所述气体调节阀与所述浮球式气体继电器相连，用于抽取所述浮球式气体继电器的气体，使其内的空气压力保持在预设压力值；所述预设压力值为290Pa～310Pa；
所述油箱依次通过所述油泵、液体调节阀与所述浮球式气体继电器相连，且所述油箱内设置有加热器，用于将油加热到预设温度并提供给所述浮球式气体继电器；
所述控制器，用于控制真空泵及油泵的工作状态、根据所述浮球式气体继电器内的空气压力控制所述气体调节阀的开关状态，以及根据浮球式气体继电器内的油压控制所述液体调节阀的开关状态，控制所述加热器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，所述气体调节阀包括进气阀、真空阀；所述密封试验装置还包括：油路储存器、放油阀；
所述进气阀连接在所述真空泵和所述油路储存器之间，所述放油阀连接在所述油路储存器的底部，所述真空阀连接于所述油路储存器和所述浮球式气体继电器之间。
3.根据权利要求2所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，所述液体调节阀包括：进油阀、循环阀，其中：
所述循环阀连接于所述油箱的上部，所述油泵连接于所述油箱的底部，所述循环阀及所述油泵均通过所述进油阀连接至所述浮球式气体继电器的进油端。
4.根据权利要求2所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，还包括：连接在所述待检测的浮球式气体继电器与真空阀之间的压力传感器，用于检测所述浮球式气体继电器内部的空气压力，并提供给所述控制器。
5.根据权利要求1所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，所述油箱内设置有温度传感器，用于检测油箱内油的温度并提供给所述控制器。
6.根据权利要求1所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，所述待检测的浮球式气体继电器通过夹紧机构固定在所述检测平台上。
7.根据权利要求3所述的浮球式气体继电器密封试验装置，其特征在于，所述控制器进一步用于：
固定好所述待检测的浮球式气体继电器后，控制所述真空泵启动，直到所述浮球式气体继电器内的空气压力达到预设压力值；
控制所述油泵和所述加热器启动，并控制所述循环阀开启，对油箱内的油进行循环式加热，直到油温上升至预设温度；
当所述油箱内的油温达到预设温度后，控制所述进油阀及油泵开启向所述浮球式气体继电器内注油，直到所述浮球式气体继电器内的油压达到预设油压，并在预设时间内保持此油压；
在所述预设时间后，控制所述进气阀、真空阀开启对所述浮球式气体继电器内部减压；
控制所述油泵和所述进油阀反向抽取所述浮球式继电器内部的油。
8.一种浮球式气体继电器密封试验方法，其特征在于，包括：
对固定好的待检测的浮球式气体继电器进行抽真空，直到所述浮球式气体继电器内的空气压力达到预设压力值；所述预设压力值为290Pa～310Pa；
将加热到预设温度的油注入到所述浮球式气体继电器内，直到油压达到预设油压；
对所述浮球式气体继电器进行减压；
抽取所述浮球式气体继电器内的油；
取出所述浮球式气体继电器内的浮球，并利用热成像仪检测所述浮球内的进油情况。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述浮球式气体继电器内的油压达到预设油压后，保持预设时间后，进行减压。
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