CN102998616B - 一种变压器突变压力继电器在线校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器突变压力继电器在线校验方法，包括以下步骤：1)预压校验和数字模块校验；2)突变检测，该突变检测包括预压控制、突变控制、读取动作时间三个过程；3)气密性检测；4)溯源检测。与现有技术相比，本发明具有使用方便、可靠、安全，为电网动态计测的现场校验提供了有力的技术保障等优点。

Description

一种变压器突变压力继电器在线校验方法

技术领域

本发明涉及一种压力继电器在线校验方法，尤其是涉及一种变压器突变压力继电器在线校验方法。 

背景技术

为适应我国国民经济高速发展的需要，近年来大量高电压大容量的变压器进入城市中心。由于城市供电的特殊性，对这些变压器安全性的要求越来越高，尤其是变压器的防爆裂能力要高。因城市中的变压器一旦爆裂起火不但造成的经济损失很大，同时会造成更大的社会影响，因此防止故障变压器爆裂起火是各变压器生产厂及电业部门的共同要求。尤其是在如今变压器运行环境恶劣的状况下，仅靠提高变压器自身抗爆裂能力来解决故障变压器的爆裂问题是无法完全进行早期故障预防的。在此时，突变压力保护的应用是对主变非电量保护的提高和补充；就现场长期运行情况来看，从基层技术人员到电力公司专责对突变压力保护的机理、应用和可靠性还缺乏了解和信心。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变压器突变压力继电器在线校验方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，包括以下步骤： 

1)预压校验和数字模块校验； 

2)突变检测，该突变检测包括预压控制、突变控制、读取动作时间三个过程； 

3)气密性检测； 

4)溯源检测。 

所述的预压校验为对预压端压力传感器测量的压力值进行校验。 

所述的数字模块校验为对压力突变继电器端的压力测量值进行校验。 

所述的预压控制过程如下： 

211)预压端的压力测量，通过预压压力传感器把压力信号转变为mV信号，以差分信号的形式送给单片机进行AD转换把模拟信号转换为24位的数字信号；该信号通过配置控制字在AD芯片内部实现放大，然后通过计算把AD值换算为压力值；AD信号的测量采用中断的方式，当AD转换完成后，每隔20ms向单片机申请一次中断，单片机响应中断读取压力值的AD码； 

212)压力控制过程，在升压过程中，通过控制气泵使压力值增加，为了避免气泵流量大造成的压力值波动，在升压阶段先使预压值高于设定值10kPa，然后通过调节通大气的电磁阀的占空比，在降压过程中实现压力值的微调，直至预压的设定值；然后再通过控制电磁阀的占空比实现低压腔压力的快速降压和慢速降压，电磁阀的占空比根据压力设定值的要求，按规律调节，维持压力值的稳定；在降压控制过程中，当压力设定值和压力测量值相差较大时，电磁阀的占空比较大，随着压力测量值越来越接近设定值，电磁阀的占空比则越来越小；当压力设定值和压力测量值相等时，电磁阀关闭。 

所述的突变控制过程如下： 

首先按被检端设定的预压值进行预压，预压速度低于3kPa/s，预压值达到给定值后，保持被检端预压值1.5分钟的稳定，时间到后，由单片机向FPGA发开始时间测量信号，FPGA接收到时间测量启动信号后，开始计时；同时控制突变电磁阀按给定压速率输出，直至被检继电器动作；被检继电器动作后，由FPGA检测被检继电器动作信号，同时FPGA向单片机申请中断；单片机接收到中断信号后，停止对突变电磁阀的控制，再通过SPI接口读取FPGA测量的时间值；当被检继电器动作后即完成一次检测过程，此时自动打开被检端电磁阀，压力突变继电器的气路直接与大气相通进行泄压。 

所述的读取动作时间过程如下：在预压时间到时，单片机控制电磁阀进行压速率输出，同时由单片机发启动计时信号给FPGA；当FPGA接收到该信号后触发计时，突变继电器触点动作时间由FPGA检测，当FPGA接收到触点动作信号后，停止计时；然后向单片机申请中断，单片机响应中断，读取时间值。 

所述的气密性检测为检查突变压力继电器及其校验气路的密封情况是否完好，具体过程如下： 

在所有系统内气路贯通的情况下，压力在设定值情况下，经过设定时间后，记录起始压力值和结束压力值，通过压力泄漏速率衡量被检端及整个气路的气密性情况。 

所述的溯源检测包括以下两个过程： 

1)时间溯源，该过程输出任意设定时间的电平，对这个电平用毫秒计进行测量就可对装置的内部时间模块进行溯源校验； 

2)压速率溯源：该过程通过对压速率高速压力传感器的实时测量和单位时间内低压腔的平均压力变化率来比对压速率值。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

1、通过实验分析验证本发明在现场能进行校验测试，而且在检修期间进行了现场在线校验测试，结果满足标准的要求，验证了其可靠性和安全性，使用方便、可靠、安全，为电网动态计测的现场校验提供了有力的技术保障，填补了国内的空白； 

2、掌握突变压力继电器的性能，实现突变压力继电器的在线校验，以便于现场突变压力继电器的校验测试，满足用户的需要。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 

实施例 

一种变压器突变压力继电器在线校验方法，包括以下步骤： 

1)预压校验和数字模块校验； 

2)突变检测，该突变检测包括预压控制、突变控制、读取动作时间三个过程； 

3)气密性检测； 

4)溯源检测。 

所述的预压校验为对预压端压力传感器测量的压力值进行校验。 

所述的数字模块校验为对压力突变继电器端的压力测量值进行校验。 

所述的预压控制过程如下： 

21)预压端的压力测量，通过预压压力传感器把压力信号转变为mV信号，以差分信号的形式送给单片机进行AD转换把模拟信号转换为24位的数字信号；该信号通过配置控制字在AD芯片内部实现放大，然后通过计算把AD值换算为压力 值；AD信号的测量采用中断的方式，当AD转换完成后，每隔20ms向单片机申请一次中断，单片机响应中断读取压力值的AD码； 

22)压力控制过程，在升压过程中，通过控制气泵使压力值增加，为了避免气泵流量大造成的压力值波动，在升压阶段先使预压值高于设定值10kPa，然后通过调节通大气的电磁阀的占空比，在降压过程中实现压力值的微调，直至预压的设定值；然后再通过控制电磁阀的占空比实现低压腔压力的快速降压和慢速降压，电磁阀的占空比根据压力设定值的要求，按规律调节，维持压力值的稳定；在降压控制过程中，当压力设定值和压力测量值相差较大时，电磁阀的占空比较大，随着压力测量值越来越接近设定值，电磁阀的占空比则越来越小；当压力设定值和压力测量值相等时，电磁阀关闭。 

所述的突变控制过程如下： 

首先按被检端设定的预压值进行预压，预压速度低于3kPa/s，预压值达到给定值后，保持被检端预压值1.5分钟的稳定，时间到后，由单片机向FPGA发开始时间测量信号，FPGA接收到时间测量启动信号后，开始计时；同时控制突变电磁阀按给定压速率输出，直至被检继电器动作；被检继电器动作后，由FPGA检测被检继电器动作信号，同时FPGA向单片机申请中断；单片机接收到中断信号后，停止对突变电磁阀的控制，再通过SPI接口读取FPGA测量的时间值；当被检继电器动作后即完成一次检测过程，此时自动打开被检端电磁阀，压力突变继电器的气路直接与大气相通进行泄压。 

所述的读取动作时间过程如下：在预压时间到时，单片机控制电磁阀进行压速率输出，同时由单片机发启动计时信号给FPGA；当FPGA接收到该信号后触发计时，突变继电器触点动作时间由FPGA检测，当FPGA接收到触点动作信号后，停止计时；然后向单片机申请中断，单片机响应中断，读取时间值。 

所述的气密性检测为检查突变压力继电器及其校验气路的密封情况是否完好，具体过程如下： 

在所有系统内气路贯通的情况下，压力在设定值情况下，经过设定时间后，记录起始压力值和结束压力值，通过压力泄漏速率衡量被检端及整个气路的气密性情况。 

所述的溯源检测包括以下两个过程： 

1)时间溯源，该过程输出任意设定时间的电平，对这个电平用毫秒计进行测 量就可对装置的内部时间模块进行溯源校验； 

2)压速率溯源：该过程通过对压速率高速压力传感器的实时测量和单位时间内低压腔的平均压力变化率来比对压速率值。 

Claims (5)

1.一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)预压校验和数字模块校验；

2)突变检测，该突变检测包括预压控制、突变控制、读取动作时间三个过程；

3)气密性检测；

4)溯源检测；

所述的预压校验为对预压端压力传感器测量的压力值进行校验；

所述的数字模块校验为对压力突变继电器端的压力测量值进行校验；

所述的预压控制过程如下：

211)预压端的压力测量，通过预压压力传感器把压力信号转变为mV信号，以差分信号的形式送给单片机进行AD转换把模拟信号转换为24位的数字信号；该信号通过配置控制字在AD芯片内部实现放大，然后通过计算把AD值换算为压力值；AD信号的测量采用中断的方式，当AD转换完成后，每隔20ms向单片机申请一次中断，单片机响应中断读取压力值的AD码；

212)压力控制过程，在升压过程中，通过控制气泵使压力值增加，为了避免气泵流量大造成的压力值波动，在升压阶段先使预压值高于设定值10kPa，然后通过调节通大气的电磁阀的占空比，在降压过程中实现压力值的微调，直至预压的设定值；然后再通过控制电磁阀的占空比实现低压腔压力的快速降压和慢速降压，电磁阀的占空比根据压力设定值的要求，按规律调节，维持压力值的稳定；在降压控制过程中，当压力设定值和压力测量值相差较大时，电磁阀的占空比较大，随着压力测量值越来越接近设定值，电磁阀的占空比则越来越小；当压力设定值和压力测量值相等时，电磁阀关闭。

2.根据权利要求1所述的一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，所述的突变控制过程如下：

首先按被检端设定的预压值进行预压，预压速度低于3kPa/s，预压值达到给定值后，保持被检端预压值1.5分钟的稳定，时间到后，由单片机向FPGA发开始时间测量信号，FPGA接收到时间测量启动信号后，开始计时；同时控制突变电磁阀按给定压速率输出，直至被检继电器动作；被检继电器动作后，由FPGA检测被检继电器动作信号，同时FPGA向单片机申请中断；单片机接收到中断信号后，停止对突变电磁阀的控制，再通过SPI接口读取FPGA测量的时间值；当被检继电器动作后即完成一次检测过程，此时自动打开被检端电磁阀，压力突变继电器的气路直接与大气相通进行泄压。

3.根据权利要求2所述的一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，所述的读取动作时间过程如下：在预压时间到时，单片机控制电磁阀进行压速率输出，同时由单片机发启动计时信号给FPGA；当FPGA接收到该信号后触发计时，突变继电器触点动作时间由FPGA检测，当FPGA接收到触点动作信号后，停止计时；然后向单片机申请中断，单片机响应中断，读取时间值。

4.根据权利要求1所述的一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，所述的气密性检测为检查突变压力继电器及其校验气路的密封情况是否完好，具体过程如下：

在所有系统内气路贯通的情况下，压力在设定值情况下，经过设定时间后，记录起始压力值和结束压力值，通过压力泄漏速率衡量被检端及整个气路的气密性情况。

5.根据权利要求1所述的一种变压器突变压力继电器在线校验方法，其特征在于，所述的溯源检测包括以下两个过程：

1)时间溯源，该过程输出任意设定时间的电平，对这个电平用毫秒计进行测量就可对装置的内部时间模块进行溯源校验；

2)压速率溯源：该过程通过对压速率高速压力传感器的实时测量和单位时间内低压腔的平均压力变化率来比对压速率值。