CN103162897B - 一种压力释放阀校验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力释放阀校验装置,该装置包括计算机、标准气源、通用接口、压力检测仪、信号转换装置,所述的计算机通过信号转换装置连接压力检测仪,压力释放阀通过通用接口安装在压力检测仪上,所述的标准气源连接压力释放阀,所述的标准气源还连接计算机,计算机控制标准气源向压力释放阀内充入检测所要求压力的气体,当接到压力释放阀所发出信号时,读取压力检测仪的压力信号反馈给计算机,并记录,直至完成压力释放阀的校验。与现有技术相比,本发明具有检测准确稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力释放阀校验装置,尤其是涉及一种变压器压力释放阀校验装置。
背景技术
在变压器顶部安装压力释放阀,如果变压器在运行中出现短路等故障,油箱内部的压力会急剧上升,当达到开启释放阀的压力值时,压力释放阀在2ms的时间内迅速自动开启并喷油,油从膜盘节流口流出,释放油箱内的故障压力,保护油箱不至于因内部压力过大而损坏。释放压力后,当内部压力值下降至关闭压力值,即小于弹簧压紧力后,压力释放阀又能自动可靠关闭,保证油箱内部的压力高于外部大气压,永远保持正压,可有效的阻止外部空气、水气及其他杂物的进入,避免变压器内油的污染现象出现。压力释放阀在开启工作时,可同时发送二次信号和机械报警信号,及时通知控制室的工作人员。
压力释放阀在变压器发生故障,内部压力升高的情况下,释放内部压力,从而达到保护变压器油箱、发出信号切断电源,防止故障扩大的作用。因此,开启压力PK作为压力释放阀最重要的动作参数之一,就显得尤为重要。如果PK定的不合理,压力释放阀就不能起到对变压器的保护作用。
开启压力定义为压力释放阀的膜盘跳起,变压器油连续排出时,膜盘所受到的进口压力。开启压力的试验为出厂试验,有关开启压力试验方法的描述为:在常温下向罐内充以压缩气体,压力增量达到25kPa/s~40kPa/s。
在压力释放阀的实际测量中发现,升压速度对实际开启压力有较大的影响,因此对不同生产厂家的多种开启压力标称值为55kPa的压力释放阀在不同的升压速度下测量实际的开启压力。根据测量结果发现,压力释放阀的实际开启中存在着“过压开启”和“开启过压”。当压力释放阀实际开启压力PK大于其额定开启压力Pr时,称之为“过压开启”;而压力释放阀的实际开启压力与其额定开启压力的差值(PK-Pr)称为“开启压力”值。
由此可见,压力释放阀在不同的升压速度下的开启压力是不同的,压力释放阀的开启压力应以静态时的开启压力为准。换言之,也就是说在实际测量中,压力要以极缓慢的速度增加,即升压速度几乎是“零”,称这种状态为“准”静态。所以,压力释放阀的开启压力应该在“准”静态下测量得到,否则升压速度的不同将导致测得的开启压力相差很大。
因此,从上述压力释放阀的不同动作值的整定过程中可以看出,要想确定准确可靠的开启压力值,对变压器提供稳定可靠的保护,对压力释放阀进行静态校验是十分必要,且具有实际意义的,而静态校验是对压力释放阀进行现场校验的基础所在。
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压力释放阀校验装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种压力释放阀校验装置,其特征在于,该装置包括计算机、标准气源、通用接口、压力检测仪、信号转换装置,所述的计算机通过信号转换装置连接压力检测仪,压力释放阀通过通用接口安装在压力检测仪上,所述的标准气源连接压力释放阀,所述的标准气源还连接计算机,计算机控制标准气源向压力释放阀内充入检测所要求压力的气体,当接到压力释放阀所发出信号时,读取压力检测仪的压力信号反馈给计算机,并记录,直至完成压力释放阀的校验。
所述的标准气源包括气泵,预压进气电磁阀、预压端气容、预压端排气电磁阀、预压端压力传感器和压力控制电磁阀,所述气泵通过预压进气电磁阀连接预压端气容,所述的预压端气容上设有预压端排气电磁阀和预压端压力传感器,所述的预压端气容通过压力控制电磁阀连接压力释放阀,其中预压进气电磁阀、预压端排气电磁阀、预压端压力传感器和压力控制电磁阀均连接计算机。
所述的压力释放阀连接被检排气电磁阀。
本发明采用先预压后驱动压力释放阀的方式实现,因而预压气源的稳定性关系到压力释放阀动作时压力值得检测。本压力释放阀校验装置解决了预压气源稳定及控制问题。与现有技术相比,本发明具有以下优点:
a)采用大的预压气容。
在设计本压力释放阀校验装置时,预压气容的体积远大于被检压力释放阀体体的体积,从而使得校验过程中由于气路腔体体积的变大而产生的压力值尽可能的减小;
b)减小腔体体积
设计压力释放阀的固定座时,尽量减小腔体的体积;
c)程序自动控制电磁阀
为了实现在线校验的自动化过程,实现自动校验,本校验装置的预压控制通过程序自动控制电磁阀,压力源采用气泵预压的方式。由于气泵在加压的过程中,流量比较大,比容易精确控制。为了使压力释放阀在稳定的压力值下动作,在升压的过程中,先通过打开气泵使压力值高于设定值10kpa,然后通过控制电磁阀以控制占空比的方式调节压力,使压力值下降,逐渐接近设定值。
在本压力释放阀校验装置的校验过程中,为了验证测量数据的重复性,每次测量时的气容的预压值调到相同的压力,然后通过调节压力控制电磁阀的占空比,使压力释放阀的压力值上升再下降,直至出现拐点,测定开启压力值和返回压力值。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图;
图2为本发明装置的工作结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1~2所示,一种压力释放阀校验装置,该装置包括计算机1、标准气源2、通用接口3、压力检测仪4、信号转换装置5,所述的计算机1通过信号转换装置5连接压力检测仪4,压力释放阀6通过通用接口3安装在压力检测仪4上,所述的标准气源2连接压力释放阀6,所述的标准气源2还连接计算机1,
所述的标准气源包括气泵21,预压进气电磁阀22、预压端气容23、预压端排气电磁阀24、预压端压力传感器25和压力控制电磁阀26,所述气泵21通过预压进气电磁阀22连接预压端气容23,所述的预压端气容23上设有预压端排气电磁阀24和预压端压力传感器25,所述的预压端气容23通过压力控制电磁阀26连接压力释放阀6,其中预压进气电磁阀22、预压端排气电磁阀24、预压端压力传感器25和压力控制电磁阀26均连接计算机1。
如图2所示,气泵输出气体,通过预压进气电磁阀输入预压端气容,预压端气容通过压力控制电磁阀将气体输入压力释放阀,预压端气容内的气压通过预压端压力传感器探测,并输入计算机的通信控制单元进行控制,如果气压过大,则通过预压端气容上设有预压排气电磁阀排出,所述的压力释放阀连接被检排气电磁阀,压力释放阀检测后的气体通过被检排气电磁阀排出,压力释放阀内的信息通过信号转换装置转换成数字模块。
计算机控制标准气源向压力释放阀内充入检测所要求压力的气体,当接到压力释放阀所发出信号时,读取压力检测仪的压力信号反馈给计算机,并记录数据,直至完成压力释放阀的校验。
在本压力释放阀校验装置的校验过程中,为了验证测量数据的重复性,每次测量时的气容的预压值调到相同的压力,然后通过调节压力控制电磁阀的占空比,使压力释放阀的压力值上升再下降,直至出现拐点,测定开启压力值和返回压力值。
在压力释放阀出厂检测及现场部分动作情况下,压力释放阀动作后膜盒将推动动作指示杆上升同时触发继电器动作,给出动作指示、输出接点信号,只有通过动作指示杆手动复位才能将继电器接点复归。而一般情况下,在小于15kPa/s升压速率及有足够输出能量的情况下,继电器和指示杆可能是不能被推动触发的;因此在本装置正常校验过程中是不能触发继电器输出的,而继电器输出是运行维护进行判断的重要依据。为此,本装置设计了开关量动作信号的检测,将继电器输出接点与检测端子连接,在校验过程中手动触发继电器信号,则压力释放阀校验过程自动完成,这样就在装置上直接完成了对开关量动作信号的检测,完善了压力释放阀现场校验项目。
由于在不同升压速率情况下,压力释放阀动作压力校验结果是存在差异的。为了确保压力释放阀动作压力的可靠测量,理论上动作压力检测是应在准静态工况下的;而在突发故障时,保护总是希望在最短时间内切除故障,根据压力释放阀特性,此时动作压力将比在校验时大,根据实验数据,在升压速率提高10倍的情况下(如升压速率从100kPa/s变化为1000kPa/s)动作压力值提高近80%。这一现象,主要是由于压力释放阀的弹性元件反应总是滞后于高速压力变化(即机械弹性变化是需要过程实现的)。这两种结果是相互矛盾的、相互制约的。为了能够更可靠测量动作压力值,装置特别设计了可变压速率控制功能,在一定范围内,可以控制压速率的输出,从而使得不同定值压力释放阀动作压力校验结果与目前出厂检测的结果相一致。根据实验室测试结果,目前在校验不同定值压力释放阀动作压力时,压速率设定原则如下表:
压力释放阀动作值与压速率
压力释放阀动作值kPa | 压速率设定值kPa/s |
55 | 35 |
85 | 100 |
135 | 100 |
根据实际工况和设计原理,开启压力是压力释放阀膜盘跳起,变压器油连续排出时,膜盘所受到的进口压力。而返回压力则是压力释放阀膜盘关闭,切断变压器油排出时,膜盘所受到的进口压力。经过大量测试,在用气体校验压力释放阀的过程中,压力释放阀膜盘动作打开与关闭时存在内部压力陡降与短时上升后平稳的两个过程,原理是气体的可压缩性。
本装置对于开启压力和返回压力的测量就基于以上这两个现象,装置设定开启压力为输出压力最大时的测量点,之后压力变化方向发生改变时为压力释放阀返回压力;即在升压校验过程中,当传感器测量到后一压力比前一压力小,则此时就为开启压力;而在开启压力校验完毕后,如果传感器测量到后一压力比前一压力大时,则此时就为返回压力。
Claims (1)
1.一种压力释放阀校验装置,其特征在于,该装置包括计算机、标准气源、通用接口、压力检测仪、信号转换装置,所述的计算机通过信号转换装置连接压力检测仪,压力释放阀通过通用接口安装在压力检测仪上,所述的标准气源连接压力释放阀,所述的标准气源还连接计算机,计算机控制标准气源向压力释放阀内充入检测所要求压力的气体,当接到压力释放阀所发出信号时,读取压力检测仪的压力信号反馈给计算机,并记录,直至完成压力释放阀的校验;
所述的标准气源包括气泵,预压进气电磁阀、预压端气容、预压端排气电磁阀、预压端压力传感器和压力控制电磁阀,所述气泵通过预压进气电磁阀连接预压端气容,所述的预压端气容上设有预压端排气电磁阀和预压端压力传感器,所述的预压端气容通过压力控制电磁阀连接压力释放阀,其中预压进气电磁阀、预压端排气电磁阀、预压端压力传感器和压力控制电磁阀均连接计算机;
所述的压力释放阀连接被检排气电磁阀;
预压控制通过程序自动控制预压进气电磁阀和预压端排气电磁阀,压力源采用气泵预压的方式,在升压的过程中,先通过打开气泵使压力值高于设定值10kpa,然后通过控制压力控制电磁阀以控制占空比的方式调节压力,使压力值下降,逐渐接近设定值。
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