CN104569481B - 瓦斯继电器油流流速采集系统和重瓦斯整定值校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓦斯继电器油流流速采集系统，流量监控传感器的信号输出端通过导线连接电量采集和记录装置的信号输入端；电量采集和记录装置的电压信号输入端、电流信号输入端、油温信号输入端和变压器内部压力信号输入端分别连接油浸式电力变压器的电压信号输出端、电流信号输出端、油温信号输出端和变压器内部压力信号输出端。本发明能够对油浸式电力变压器本体与油枕间管道中的绝缘油流进行流速测量，同时实时记录进线出线电压电流值、油温值和变压器内部压力值，设备可在线长期运行，其监测记录数据可作为故障时查找原因的依据，重瓦斯动作时刻记录的流速值为重瓦斯整定值校验提供参考依据，并进行较为准确的重瓦斯整定值调整。

Description

瓦斯继电器油流流速采集系统和重瓦斯整定值校验方法

技术领域

本发明涉及瓦斯继电器重瓦斯整定值检验领域，尤其涉及一种瓦斯继电器油流流速采集系统和利用此油流流速采集系统采集到的信号进行瓦斯继电器重瓦斯整定值的校验方法。

背景技术

变压器是变电站的重要电气设备之一，它的安全运行直接关系到整个电力系统的连续稳定运行。油浸式电力变压器和电抗器是目前电力系统广泛使用的高压设备，由于其造价高、结构复杂，一旦发生故障损坏，修复难度大、修复时间长，同时会给企业带来严重的经济损失。与变压器相关的保护设备繁多，包括电量型保护和非电量型保护。电量型保护对变压器本体的内部故障灵敏度不够，这主要是因为内部故障从匝间短路开始，短路匝内部的故障电流虽然很大，但反映到线电流却不大，只有故障发展到多匝短路或对地短路时才能切断电源。因此，涉及到变压器本体保护的大都采用了非电量型，如压力释放阀保护措施。气体继电器保护也称重瓦斯保护，是油浸式电力变压器发生内部故障时重要的保护措施，油浸式电力变压器内部故障的主保护就是重瓦斯保护，能够立刻切除故障设备。

油浸式电力变压器中瓦斯继电器的重瓦斯保护是依靠变压器本体内部的绝缘油向油枕涌动实现的，当变压器箱体内压力升高时，绝缘油流向油枕，油涌动时将冲击瓦斯继电器内部的挡板，当达到一定速度，挡板承载压力超过整定值设置压力时，触点闭合。由此可见，管道内的绝缘油流情况直接反应了瓦斯继电器挡板所承受油流压力的大小，绝缘油流的流速大小和挡板压力成比例关系，因此，研究管道油流速度的大小有很重要的意义。

目前国内外关于变压器油流速的在线监测技术的研发仍是空白，也没有这方面的研究成果及产品；对瓦斯继电器的重瓦斯保护整定值仍然是按经验值进行整定，具体针对某一变压器（电抗器）整定是否合理无法验证；而当重瓦斯保护动作后只能依靠外部信息和经验推断是否正确动作，没有故障前后变压器内部油流速数据可供参考。多年来虽然电力系统每年在瓦斯继电器的重瓦斯流速值和轻瓦斯气体容积值检测方面花费了大量的人力、物力和财力，但由于检测设备和检测手段的局限，因多种原因导致瓦斯继电器频繁动作而引起的电力事故时有发生，为确保电力变压器的安全运行，如何准确检测和调整瓦斯继电器流速值，这已成为电力系统运行，检修试验等有关人员的广泛关注和共同关心的问题，这也是从事电力监测设备研制生产方面有关人员应予重点关注问题。

近年来各电力企业时常发生由于变压器本体重瓦斯保护误动而引起变压器跳闸的故障，使电力系统、变压器可靠性运行水平和电力用户供电可靠性都受到影响；同时鉴于重瓦斯保护装置对反映变压器绕组匝间短路或内部绝缘电弧的故障高度灵敏性和重要作用，一旦误动必须彻底查清误动原因，变压器本体无故障后方可投运，从而增加了大量现场工作，因此必须采取措施杜绝瓦斯保护误动。

发明内容

本发明的目的是提供一种瓦斯继电器油流流速采集系统和重瓦斯整定值校验方法，能够对油浸式电力变压器本体与油枕间管道中的绝缘油流进行流速测量，同时实时记录进线出线电压电流值、油温值和变压器内部压力值，设备可在线长期运行，其监测记录数据可作为故障时查找原因的依据，重瓦斯动作时刻记录的流速值为重瓦斯整定值校验提供参考依据，并进行较为准确的重瓦斯整定值调整。

本发明采用下述技术方案：

一种瓦斯继电器油流流速采集系统，包括设置在瓦斯继电器与油浸式电力变压器本体连接管道垂直部分上的流量监控传感器，流量监控传感器的信号输出端通过导线连接电量采集和记录装置的信号输入端；电量采集和记录装置的电压信号输入端、电流信号输入端、油温信号输入端和变压器内部压力信号输入端分别连接油浸式电力变压器的电压信号输出端、电流信号输出端、油温信号输出端和变压器内部压力信号输出端。

所述的导线采用双绞线，双绞线外部依次设置有屏蔽层和金属波纹管。

所述的电量采集和记录装置采用同步向量测量装置。

所述的瓦斯继电器油流流速采集系统连接有GPS对时单元。

一种利用权利要求1所述的瓦斯继电器油流流速采集系统进行重瓦斯整定值校验的方法，包括以下步骤：

A:利用利用瓦斯继电器油流流速采集系统对油浸式电力变压器本体与瓦斯继电器之间管道内的绝缘油流进行流速测量，同时实时记录油浸式电力变压器进线出线电压值、电流值、油温值和变压器内部压力值；

B: 利用瓦斯继电器动作时刻采集到的绝缘油流速与瓦斯继电器年检时整定值进行比较，看两数据是否一致；如果采集到的流速值和整定值一致，则说明重瓦斯保护可靠动作，没有异常；如果采集到的流速值和整定值不一致，则说明重瓦斯保护异常； 若运行过程中测得的油流速值出现大于重瓦斯保护整定值的情况，且重瓦斯保护没有动作，则可判定瓦斯继电器需要重新校准，需要提高动作灵敏度降低重瓦斯整定值；如果重瓦斯保护动作而进线侧回路两臂电流之差没有超过差动保护整定值，则可结合采集到的动作时刻变压器内部压力值和油温值是否超过整定值或经验值，以确定是否误动。

本发明针对目前现场应用中某些瓦斯保护动作后原因难以查明的现象，通过对油浸式电力变压器本体与油枕间管道中的绝缘油流进行流速测量，同时实时记录进线出线电压电流值和油温压力值，对故障期内油流在油枕与油枕间管道中涌动的变化过程进行分析，同时以采集到的油浸式电力变压器进线出线电压值、电流值、油温值和变压器内部压力值作为辅助判断，进行较为准确的重瓦斯整定值调整。

附图说明

图1为本发明所述瓦斯继电器油流流速采集系统的结构示意图；

图2为本发明所述重瓦斯整定值校验方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的瓦斯继电器6油流流速采集系统包括流量监控传感器1，现有瓦斯继电器6安装于油枕2与油浸式电力变压器本体3之间近油枕2一侧的水平略微倾斜的管道上，当油浸式电力变压器内释放气体过多时将使瓦斯继电器6内积存气体，从而使油位下降导致轻瓦斯保护动作。由于此水平管道装有瓦斯继电器6和两端的连接法兰，留下的光滑直长部分很少，不适合安装流量监控传感器1。因此，本发明中选取瓦斯继电器6与油浸式电力变压器本体3连接管道垂直部分安装流量监控传感器1，流经垂直部分管道的绝缘油完全流入瓦斯继电器6，因此垂直部分管道的内部油流涌动情况与瓦斯继电器6内部完全一致，能够显著地提高测量精度。流量监控传感器1采用高采样率的流量监控传感器1，如UCT3488。流量监控传感器1采集转换完成的数据由数字接口输出，虽然油流涌动的速度很快，但依然属于机械运动，其变化速度远低于电量的变化速度。本发明中流量监控传感器1数据的采集周期和输出延迟在几个毫秒的数量级，这样在整个油流变化周期内可以采集到足够多的采样点数据用于观察比对故障发生时的状态。流量监控传感器1的信号输出端通过导线5连接电量采集和记录装置4的信号输入端；电量采集和记录装置4的电压信号输入端、电流信号输入端、油温信号输入端和变压器内部压力信号输入端分别连接油浸式电力变压器的电压信号输出端、电流信号输出端、油温信号输出端和变压器内部压力信号输出端。

本实施例中，导线5采用双绞线，双绞线外部依次设置有屏蔽层和金属波纹管，能够起到很好的电磁防护作用。

电量采集和记录装置4采用上海铱控电力系统工程有限公司生产的EC203同步向量测量装置，它能够采集变压器的电量和非电量信息，并把打上时标的电气参数利用高速数据通道传输到控制中心并记录。

流量监控传感器1输出的数据由电量采集和记录装置4进行采集和存储，电量采集和记录装置4同时也负责采样对应时刻的油浸式电力变压器进线出线电压值和电流值、油温值以及变压器内部压力值，作为分析比对使用，为了使所有的记录数据有可比对性，瓦斯继电器6油流流速采集系统还连接有GPS对时单元，以保证瓦斯继电器6油流流速采集系统的绝对时间与电网其他设备的时间一致。

本发明所述的重瓦斯整定值校验的方法，包括以下步骤：

A:利用瓦斯继电器6油流流速采集系统检测油浸式电力变压器本体3与瓦斯继电器6之间管道内的油流速，同时实时记录油浸式电力变压器进线出线电压值、电流值、油温值和变压器内部压力值；

B:利用瓦斯继电器6动作时刻采集到的绝缘油流速与瓦斯继电器6年检时整定值进行比较，看两数据是否一致；如果采集到的流速值和整定值一致，则说明重瓦斯保护可靠动作，没有异常；如果采集到的流速值和整定值不一致，则说明重瓦斯保护异常； 若运行过程中测得的油流速值出现大于重瓦斯保护整定值的情况，且重瓦斯保护没有动作，则可判定瓦斯继电器6需要重新校准，需要提高动作灵敏度降低重瓦斯整定值；如果重瓦斯保护动作而进线侧回路两臂电流之差没有超过差动保护整定值，则可结合采集到的动作时刻变压器内部压力值和油温值是否超过整定值或经验值，以确定是否误动。

Claims (5)

1.一种瓦斯继电器油流流速采集系统，其特征在于：包括设置在瓦斯继电器与油浸式电力变压器本体连接管道垂直部分上的流量监控传感器，流量监控传感器的信号输出端通过导线连接电量采集和记录装置的信号输入端；电量采集和记录装置的电压信号输入端、电流信号输入端、油温信号输入端和变压器内部压力信号输入端分别连接油浸式电力变压器的电压信号输出端、电流信号输出端、油温信号输出端和变压器内部压力信号输出端。

2.根据权利要求1所述的瓦斯继电器油流流速采集系统，其特征在于：所述的导线采用双绞线，双绞线外部依次设置有屏蔽层和金属波纹管。

3.根据权利要求2所述的瓦斯继电器油流流速采集系统，其特征在于：所述的电量采集和记录装置采用同步向量测量装置。

4.根据权利要求3所述的瓦斯继电器油流流速采集系统，其特征在于：所述的瓦斯继电器油流流速采集系统连接有GPS对时单元。

5.一种利用权利要求1所述的瓦斯继电器油流流速采集系统进行重瓦斯整定值校验的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A:利用瓦斯继电器油流流速采集系统对油浸式电力变压器本体与瓦斯继电器之间管道内的绝缘油流进行流速测量，同时实时记录油浸式电力变压器进线出线电压值、电流值、油温值和变压器内部压力值；

B: 利用瓦斯继电器动作时刻采集到的绝缘油流速与瓦斯继电器年检时整定值进行比较，看两数据是否一致；如果采集到的流速值和整定值一致，则说明重瓦斯保护可靠动作，没有异常；如果采集到的流速值和整定值不一致，则说明重瓦斯保护异常； 若运行过程中测得的油流速值出现大于重瓦斯保护整定值的情况，且重瓦斯保护没有动作，则可判定瓦斯继电器需要重新校准，需要提高动作灵敏度降低重瓦斯整定值；如果重瓦斯保护动作而进线侧回路两臂电流之差没有超过差动保护整定值，则可结合采集到的动作时刻变压器内部压力值和油温值是否超过整定值或经验值，以确定是否误动。