CN106019136B - 气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法 - Google Patents

气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法 Download PDF

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Abstract

本发明为了解决采用气体介质对气体继电器进行流速校验时,气体介质校验装置存在固有误差问题,提供一种高检验精度的采用气体介质进行校验的方法。该方法,包括:采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验,获取气体继电器的油流速定值并计算出其对应的理论气体流速定值;采用气体介质校验装置获取气体继电器的实测气体流速定值的平均值;对理论气体流速定值进行修正,并以修正值作为气体介质校验装置对该管径该流速定值气体继电器校验用的气体流速定值。本发明采用油介质校验装置计算理论气体流速定值与气体介质校验装置实测值进行对比修正的处理方式,消除了固有误差对气体介质校验气体继电器的影响,提升了校验的精度。

Description

气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法
技术领域
本发明涉及电力系统设备校验相关技术领域,具体地说,涉及一种采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法。
背景技术
气体继电器是变压器最重要的非电量保护装置之一,气体继电器的可靠与否,直接关系到变压器的安全可靠运行。为了防止因气体继电器本身问题造成其不正确动作,需要对气体继电器进行投入运行前检验以及定期检验。
根据《气体继电器检验规程》DL/T 540-2013要求,检验项目包含流速值校验(重瓦斯)、容积值校验(轻瓦斯)、密封性能、绝缘性能等项目,其中流速值校验是检验项目中的重要部分。目前针对气体继电器流速值校验的装置基本是以变压器油为介质的气体继电器校验平台,该种装置能真实模拟变压器内油流动情况,可以较准确地对气体继电器流速值进行校验。但该装置有以下几个缺点:(1)体积较大,不适合在工程现场校验;(2)由于其油流环境,对气体继电器在该平台上的安装紧密性要求较高,不方便多次调节。
针对以上问题,可采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验,基于气体介质的校验装置体积更小,操作方便,能较好的解决现场检验问题。
采用气体介质校验装置进行实际校验工作中,会存在一定的误差。存在的误差因素主要有:1、设备固有误差:如风机风速误差、校验平台气体管径大小误差等固有误差,这些误差一般跟装置本身有关,对同一校验平台,其误差基本固定;2、操作误差:(1)、继电器在校验平台上安装的密封性:如果安装后气体继电器与校验平台之间的密封性不好,会因气体泄漏从而影响校验准确性;(2)、气体继电器在校验平台上安装位置的准确性:如果气体继电器安装位置不正,会因气体不是完全正向吹向气体继电器内部挡板从而影响校验准确性。
对于操作误差,可通过规范操作来减少甚至避免误差;对于固有误差,则难以通过上述方式来避免,使得采用气体介质对气体继电器进行流速校验的精度不高,影响对气体继电器流水的校验效果。
发明内容
本发明为了解决采用气体介质对气体继电器进行校验时,气体介质校验装置存在固有误差,使得校验精度不高的问题,提供一种高检验精度的采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法。
本发明所需要解决的技术问题,可以通过以下技术方案来实现:
一种气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于,包括:
采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验,获取气体继电器的油流速定值;
利用流体流速换算公式,计算采用气体介质进行校验时该管径该油流速定值对应的理论气体流速定值;
以理论气体流速定值作为气体介质校验装置的送风机的风速预设值并对气体继电器进行校验,获取实测气体流速定值,并利用实测气体流速定值对理论气体流速定值进行修正。
本发明中,采用气体介质校验装置对多台同管径同油流速定值拟校验的气体继电器进行校验,获取气体继电器的实测气体流速定值的平均值,利用实测气体流速定值的平均值对理论气体流速定值进行修正,并以平均值作为该管径该流速定值气体继电器对应的气体流速定值修正值。
本发明中,将送风机的风速调整为气体流速定值修正值对气体继电器进行校验。
本发明中,计算平均值与理论气体流速定值的偏差,将偏差作为所述气体介质校验装置在对上述管径拟校验气体继电器的固有偏差,并预先对理论气体流速定值进行修正。
所述固有偏差采用固有偏差值或者固有偏差率对论气体流速定值进行预先修正。
本发明中,流体流速换算公式为,其中,Va为气体介质的流速,Vb为油介质的流速,为气体介质的密度,为油介质的密度。
本发明中,考虑温度和压强工况的修正换算公式包括:
(1)
(2)
(3)
其中,Va为气体介质的流速,Vb为油介质的流速,为气体介质的密度,为油介质的密度,Qa为气体介质流量,Qb为油介质流量,T为绝对温度,S为气体继电器在载流截面的面积,P为气体继电器在载流截面的压强,t为气体继电器在载流截面的实际温度。
本发明中,所述气体介质采用空气,所述空气标的准密度,所述油介质为变压器油,所述变压器油的标准密度
本发明中,所述气体继电器的管径为:25mm或者50mm或者80mm。
本发明的采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,针对采用气体介质进行气体继电器流速校验存在的固有误差问题,采用油介质校验装置计算理论气体流速定值与气体介质校验装置实测值进行对比修正的处理方式,消除了固有误差对气体介质校验气体继电器的问题,提升了校验的精度,并且本发明可以直接针对不同管径的气体继电器不同气体流速定值进行专门的修正优化,使得气体介质校验装置的校验精度进一步得到提升。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明气体介质校验装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
本发明的主旨在于,通过对现有采用气体介质对气体继电器流速校验存在误差问题的分析,发现现有采用气体介质对气体继电器进行校验时,存在气体介质校验装置存在的固有误差难以避免,使得校验精度不高的问题,通过本发明提供一种采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法以解决上述问题。
如本发明背景技术所述,采用气体介质(气体介质校验装置)对气体继电器进行流速校验时存在操作误差和固有误差,对于操作误差,可通过规范操作来减少甚至避免误差,对于固有误差,现有采用气体介质进行气体继电器流速校验时没有太好的解决办法,而对于同一套装置而言其固有误差有一定的固定性,因此实际上可以通过多次的实际校验来进行一定的修正。基于此,本发明给出了如下的方式:
首先,针对确定管径拟校验的气体继电器,在传统油介质校验装置上对油流速进行校核,例如对某一管径为50mm的气体继电器进行校验,获取该气体继电器的油流速定值A1。传统的油介质校验装置基于其工作原理可以认为符合气体继电器工作时油介质流速的真实值,本步骤的主要目的也在于此。
完成上述步骤后,利用流体流速换算公式计算采用气体介质(气体介质校验装置)进行气体继电器校验时,对应的理论气体流速定值B1,即在不考虑气体介质检验装置存在任何误差的情况下,考虑完全理想状态下,对应的理论气体流速定值,理论气体流速定值是后续进行修正的对比基础,具体进行计算时,可以采用下述的方式:
气体继电器根据其管口管径的大小,通过其管口载流截面的流量可以通过公式:,进行计算,其中Q为通过气体继电器管口载流截面的流体流量,S为气体继电器管口载流截面的面积,v为流体的流速。
那么,基于两种不同介质的流量换算公式:,假设,为气体介质的密度,为油介质的密度,再结合前述流量计算公式,可以得出流体流速换算公式为,其中,Va为气体介质的流速,Vb为油介质的流速。
当然,上述的流体流速换算公式中,完全没有考虑温度和压强对流体的影响,因此,前述的换算公式并不能较好的反映介质从油换为气体后在理论上的关系,本发明中为了解决上述的问题,提高精度较好的方法是可以采用以下的公式:
(1)
(2)
(3)
其中,Va为气体介质的流速,Vb为油介质的流速,为气体介质的密度,为油介质的密度,Qa为气体介质流量,Qb为油介质流量,T为绝对温度,S为气体继电器在载流截面的面积,P为气体继电器在载流截面的压强,t为气体继电器在载流截面的实际温度。
因此,在采用空气作为气体介质,以变压器油作为油介质时,已知空气标准密度,变压器油标准密度,即可计算出气体介质对应的理论气体流速定值B1。根据管口直径大小,目前气体继电器管径有三种规格:,可算出不同管径截面面积的大小。
在获取理论气体流速定值B1后,如果直接采用气体介质校验装置以理论气体流速定值B1对气体继电器进行校验,就有可能出现气体介质进行气体继电器流速校验的固有误差问题。因此,本发明中将首先以理论气体流速定值B1作为气体介质校验装置的送风机的风速预设值,对气体继电器进行校验,通过校验获取实测气体流速定值C1,将实测气体流速定值C1与理论气体流速定值B1进行比较,当二者的偏差较大时应当对理论气体流速定值B1进行修正,如果二者的偏差较小,在可以接受的范围内也可以进行零修正(不修正)。
当然,为了提升修正的有效性,可以采用气体介质校验装置对多台同管径同油流速定值的气体继电器进行校验。选取n台同管径油流速定值均为A1的气体继电器,测定出每一台气体继电器的记录C12、C13….C1n的值,计算其平均值C1av,平均值C1av即为气体继电器的实测气体流速定值的平均值,此时,通过将平均值C1av与理论气体流速定值B1进行比较,利用实测气体流速定值的平均值C1av对理论气体流速定值B1进行修正,并以平均值C1av作为气体继电器对应的气体流速定值修正值,此时即可得到A1、B1、C1av这样一组数据,分别为该管径气体继电器的油流速、理论气体流速、修正气体流速。
同理,可以对于确定管径不同油流速定值A2、A3…An的气体继电器,均可依照上述方法得到其对应的气体流速定值修正值C2av、C3av…Cnav
完成对理论气体流速定值B1修正后,将送风机的风速调整为气体流速定值修正值对气体继电器进行校验。
当然,实测气体流速定值的平均值C1av与理论气体流速定值B1的偏差,可以预先进行获取,直接将上述偏差作为气体介质校验装置对某一管径的气体继电器的固有偏差,利用固有偏差预先对理论气体流速定值B1进行修正,提升对气体继电器的校验效率。固有偏差可以采用固有偏差值或者固有偏差率的方式进行体现,以实现对论气体流速定值B1进行预先修正。
参见图1,本发明还涉及一套气体介质气体继电器校验装置,包括送风机,送风机的作用是,以拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值向气体继电器进行送风,送风机风速范围为0-40m/s,能以恒定风速向气体继电器送风,油流速定值可以通过传统的油介质校验装置校核获取。
本实施方式中,还包括一套通风管道,通风管道的两端分别与送风机和气体继电器连接,为送风机提供送风路径已将送风机的风送入气体继电器,通风管道较好的是采用光滑密封管道,其管径有三种规格。
本实施方式中,包含一个风速调节阀,其设置在通过管道上,风速调节阀用于调节送风机风速,使得送风机风速在0-40m/s预设的范围内连续可调,同时也可预设送风机风速值,且具备气体流速显示功能。
此外,本发明还包括一套报警机构,该机构包括报警元件以及报警元件与气体继电器动触点形成的串联回路,报警元件可以采用报警指示灯、蜂鸣器等元件。当进入气体继电器的气体流速值达到该气体继电器的气体流速定值,该触点闭合,回路导通,声光报警机构将启动,继电器动触点通常可以设置在气体继电器内部。。
为了确保气体继电器警告粗调节达到气体流速定值,可以采用以下的方式:开启整个装置后,如果报警机构立即启动,则通过风速调节阀将进入气体继电器的气体流速值调小至报警临界解除;如果报警结构未立即启动,则通过调节风速调节阀将进入气体继电器的气体流速值调大,直至报警机构临界启动,此时即认为当前的气体流速值为气体继电器的气体流速动作定值。这里,临界启动是指,如果此时报警机构未启动,略微增大进入气体继电器的气体流速,报警机构即启动,反之,如果此时报警机构已经启动,略微减小进入气体继电器的气体流速,报警机构即停止,略微增大和略微减小的数值可以定为气体调节阀的最小调节量。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明,但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例,其具体结构允许有变化。总之,凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于,包括:
采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验,获取气体继电器的油流速定值;
利用流体流速换算公式,计算采用气体介质进行校验时该管径该油流速定值对应的理论气体流速定值;
以理论气体流速定值作为气体介质校验装置的送风机的风速预设值并对气体继电器进行校验,获取实测气体流速定值,并利用实测气体流速定值对理论气体流速定值进行修正,
所述流体流速换算公式为
考虑温度和压强工况的修正换算公式包括:
其中,Va为气体介质的流速,Vb为油介质的流速,ρa为气体介质的密度,ρb为油介质的密度,Qa为气体介质流量,Qb为油介质流量,T为绝对温度,S为气体继电器在载流截面的面积,P为气体继电器在载流截面的压强,t为气体继电器在载流截面的实际温度。
2.根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:采用气体介质校验装置对多台同管径同油流速定值的拟校验气体继电器进行校验,获取多台气体继电器的实测气体流速定值的平均值,利用实测气体流速定值的平均值对理论气体流速定值进行修正,并以平均值作为该管径该流速定值气体继电器的气体流速定值修正值。
3.根据权利要求2所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:将送风机的风速调整为气体流速定值修正值对气体继电器进行校验。
4.根据权利要求2所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:计算平均值与理论气体流速定值的偏差,将偏差作为所述气体介质校验装置在对上述管径拟校验气体继电器的固有偏差,并预先对理论气体流速定值进行修正。
5.根据权利要求4所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:所述固有偏差采用固有偏差值或者固有偏差率对论气体流速定值进行预先修正。
6.根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:所述气体介质采用空气,所述空气标的准密度ρ=1.293kg/m3,所述油介质为变压器油,所述变压器油的标准密度ρ=895kg/m3
7.根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法,其特征在于:所述气体继电器的管径为25mm或者50mm或者80mm。
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