CN106206156B - 用于瓦斯继电器的可调节流体出口系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于保护油绝缘电力设备的瓦斯继电器，包括：支承框架；浮动装置；开关装置；与所述支承框架联接并且操作性地连接至所述跳闸电路的至少一个流体出口装置，所述至少一个流体出口装置适于受油流动影响并且能够在第一位置与第二位置之间移动；以及适于在流体出口装置上施加对抗力的对抗装置，该对抗力适于在油流动速度不超过预定油流动速度阈值时将流体出口装置保持在第一位置中，并且该对抗力适于在油流动速度超过所述预定油流动速度阈值时释放流体出口装置使得流体出口装置达到第二位置，瓦斯继电器包括调节装置。

Description

用于瓦斯继电器的可调节流体出口系统

技术领域

本发明涉及一种用于保护油绝缘电力设备，特别是电力变压器的瓦斯继电器(Buchholz relay)。

背景技术

油绝缘电力设备，特别是包括绝缘油浴变压器的油绝缘电力设备通常包括瓦斯继电器，该瓦斯继电器是当变压器中存在气体的异常释放——通常是严重故障的标志——时或者当存在相关的油流动时进行操作的电气装置。油绝缘变压器内的气体和相关油流的存在可能是变压器中的潜在的危险故障的指示。

瓦斯继电器通常包括外壳，该外壳容纳用于支承上浮动件和下浮动件的框架，上浮动件和下浮动件这两者均适于操作相应的磁性开关。具体地，上浮动件通过相应的开关启用或禁用报警电路，而下浮动件以等同的方式驱动变压器的运行的跳闸电路。

形成于变压器内的气体趋向于向上流动并且积聚在瓦斯继电器内，从而导致瓦斯继电器中的油位的下降。这种油位的下降首先通过上浮动件检测，上浮动件进而下降并且因此驱动报警电路。如果气体继续积聚，则油位进一步与下浮动件一起下降，下浮动件驱动变压器的来自供给线路的跳闸电路。

为了检测较高油流的存在，瓦斯继电器还包括流体出口装置，该流体出口装置还连接至变压器的来自供给线路的跳闸电路。

流体出口装置包括成形本体，其中，当成形本体通过具有超过预定阈值的值的相关油流而被直接覆盖(invest)时，成形本体旋转，从而引起跳闸电路的磁性开关的介入。为了重新打开接触件，使油流下降到介入的预定阈值以下就足够了。前述预先设置的阈值由基于此事的具体规则设定，但通常由同一用户来确定，以使得基于此考虑的继电器的制造商必须根据校准要求而以必要的方式使其产品多样化。准确地说，跳闸电路的介入的最大灵敏度对应于覆盖流体出口装置的突然的油流动——无论是在容积方面或是质量方面——的最小预定阈值。

通常，流体出口装置的介入阈值是固定的并且不能调节。然而，近来，增大了对调节流体出口装置的介入阈值的需要。这允许制造商使其瓦斯继电器的生产标准化，从而使终端用户可以在具有高值的油流动的情况下对跳闸电路的介入阈值进行选择。

在文献WO 2009/019732 A1中公开了已知的瓦斯继电器。通过在其中描述的技术方案，用户可以通过拆下瓦斯继电器并且替换瓦斯继电器的部件——因而通过使用一种“试错”的方法——来调节油流动速度的水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于保护油绝缘电力设备的瓦斯继电器，该瓦斯继电器允许在不拆下瓦斯继电器的情况下调节油流动速度水平的阈值，使得用户自由地选择跳闸电路的介入的预定阈值而无需“试错”的方法。

该目的和其他目的通过根据权利要求1的用于保护油绝缘电力设备的瓦斯继电器来实现。

从属权利要求限定了本发明的可能有利的实施方式。

根据所要求保护的发明，用户可以通过在调节装置上作用来调节流体出口而无需打开装置。

附图说明

从参照附图以示例的方式给出的优选实施方式以及其替代性实施方式的以下描述，根据本发明的瓦斯继电器的另外特征和优点将更加明显，在附图中：

图1示出了根据本发明的可能的实施方式的瓦斯继电器的截面图；

图2示出了图1中的瓦斯继电器的一部分的截面图；

图3示出了图2中的瓦斯继电器的所述部分的细节；

图4示出了处于第一状态下的图2中的瓦斯继电器的所述部分的另一细节；

图5示出了处于第二状态下的图4中的瓦斯继电器的所述部分的细节。

具体实施方式

图1中图示了用于保护油绝缘电力设备特别是变压器的瓦斯继电器，该瓦斯继电器总体上用1指示。

根据本发明的瓦斯继电器1可以集成在未示出的变压器与也未表示出的膨胀箱或贮存器之间。瓦斯继电器1包括支承框架2，该支承框架2在使用中与油直接接触；浮动装置，该浮动装置整体用3指示，该浮动装置联接至支承框架2，浮动装置相对于支承框架2为移动的；开关装置，该开关装置整体用4标记，该开关装置操作性地连接至浮动装置3、旨在启用或禁用未示出的电气设备的报警电路和/或跳闸电路。

根据可能的实施方式，瓦斯继电器1的外壳7包括盖8，用于排出气体的排放旋塞(cock)10优选地脱离盖8。还可以设置有气动测试阀11和/或用于机械测试的构件9。此外，外壳7可以设置有用于排放油的塞35。支承框架2例如可以容纳在形成于外壳7内的腔36中，该腔36在操作中被油填充。此外，外壳7优选地包括用于将继电器连接至变压器油箱管道(未示出)的第一凸缘12以及用于将继电器连接至油贮存器管道(未示出)的第二凸缘13。

就浮动装置3而言，浮动装置3优选地包括顶部移动浮动件14和底部移动浮动件15。开关装置4可以包括例如分别地连接至变压器的报警电路和跳闸电路的磁性开关。顶部移动浮动件14和底部移动浮动件15通过位于变压器的报警电路和跳闸电路上的对应的磁性开关而发挥作用。特别地，在操作状态中，在存在油位例如由于在外壳7内流动的气体的形成而下降的情况下，瓦斯继电器1提供的是使顶部移动浮动件14下降并且激活第一磁性开关16，该第一磁性开关16进而操作报警电路。由于变压器中的气体的形成的增大而导致的油位的任何进一步下降通过底部移动浮动件15来检测，该底部移动浮动件15因而下降并且使得激活第二磁性开关17的跳闸电路的立即关闭。

瓦斯继电器1包括联接至支承框架2的流体出口装置5，该流体出口装置5通常适于浸在油中并且在故障的情况下通过油流体而被覆盖，如以上所讨论的。变压器与贮存器之间的异常的油排放通常是变压器内的严重故障的结果——比如绕组之间的排放，并且应当立即阻止或严格限制其不利影响。为此，流体出口装置5能够在第一位置与第二位置之间移动并且构造成与开关装置4互相作用，特别是与操作跳闸电路的第二磁性开关17互相作用。为此，流体出口装置5可以设置有适于与跳闸电路相关的第二磁性开关17互相作用的开关，例如磁性开关18。具体地，流体出口装置5构造成使得在第二位置中其与跳闸电路互相作用以将跳闸电路保持在启用状态中并且在第一位置中其与跳闸电路互相作用以将跳闸电路保持在禁用状态中。因此，在导致相关的油流动的故障的情况下，流体出口装置5转至第二位置以启用跳闸电路。

为了在正常状态下(即，不存在导致油流的故障)将流体出口装置5保持在第一位置中，瓦斯继电器包括适于在流体出口装置5上施加对抗力的对抗装置6。对抗力使得在油流动不超过预定油流动速度阈值时，流体出口装置5通过对抗力而被保持在第一位置中。在油流动超过这种预定油流动速度阈值的情况下，对抗力不足以抵抗由于油流动导致的作用在流体出口装置上的力。因此，当油流动超过所述预定油流动速度阈值时，流体出口装置5离开第一位置并朝向其第二位置移动，由此启用跳闸电路，如以上所讨论的。

应当注意的是，当油流动由于故障的消除而停止时，流体出口装置5应当重新定位在第一位置中。这可以例如通过使用用于机械测试的构件9而手动地完成，该用于机械测试的构件9迫使流体出口装置5朝向其第一位置。

瓦斯继电器1还包括调节装置19，调节装置19适于作用在对抗装置6和/或流体出口装置5上以便修改在油流动速度不超过油流动速度阈值时将流体出口装置5保持在第一位置中的对抗力。通过修改对抗力，油流动速度阈值也被修改。因此，用户可以通过简单地在调节装置19上作用来调节致使变压器跳闸的启用的油流动速度阈值。

参照附图，将在下面描述调节装置和对抗装置以及流体出口装置5的可能的实施方式。

根据可能的实施方式，对抗装置6构造成使得将流体出口装置5保持在第一位置中的对抗力取决于流体出口装置5自身相对于对抗装置6的位置。特别地，对抗装置6可以包括适于在流体出口装置5上施加磁性力的磁性装置。根据布置情况，磁性对抗力可以是吸引力或排斥力。在附图中示出的实施方式中，对抗装置6构造成使得在流体出口装置5上施加磁性吸引力。

如本领域技术人员将清楚的是，在该示例性构型下，通过修改流体出口装置5和磁性对抗装置6的相对位置——特别是它们的距离——可以修改磁性对抗力并且因此修改油流动速度阈值。有利地，调节装置19构造成使对抗装置6相对于流体出口装置5移动。替代性地，根据未在附图中示出的另外可能的实施方式，调节装置19可以作用在流体出口装置5上或者作用在流体出口装置5和磁性对抗装置6这两者上以便修改它们的相对位置。

然而应当注意的是，对抗力可以以除了磁性对抗力以外的不同的方式施加。例如，对抗装置6可以替代性地包括弹性装置，例如一个或更多个弹簧，该弹性装置作用在流体出口装置5上并且被预加载以便施加前述对抗力。在这种情况下，调节装置19可以作用在弹簧上以便修改弹簧的预加载。

现在转回对抗装置6的磁性构型的情况，为了施加磁性力，对抗装置6可以包括优选地以固定的方式与支承框架2相关联的一个或更多个磁体20。根据图2至图5中示出的实施方式，第一磁体20’和第二磁体20”设置在支承框架2的后壁26上并且通过螺钉21固定在支承框架2的后壁26上。当然，根据情况，可以替代性地设置不同数量(一个或更多个)的磁体。通过修改磁体的数量可以改变最大磁性对抗力。

优选地，流体出口装置5包括翅片22，还更优选地包括至少部分地为板形的翅片。有利地，翅片22根据在操作中横向于油流动方向的平面来包封。此外，翅片22以可枢转的方式联接至支承框架2以便能够绕旋转轴线A——该旋转轴线A横向于、优选地正交于通常的油流动方向——相对于支承框架2旋转。翅片22可以例如以与其侧向部23对应的方式联接至支承框架2，侧向部23优选地也为板形的，并且还更优选地在操作状态下平行于通常的油流动方向。销37可以将翅片22的侧向部23联接至支承框架2的侧壁33。流体出口装置5的磁性开关18可以例如与翅片22的侧向部23相关联。

如此构造的翅片22能够绕旋转轴线A以可旋转的方式在上升位置与下降位置之间移动。在图5中，箭头F示出了例如从上升位置朝向下降位置的旋转运动。上升位置对应于流体出口装置的上述第一位置。在该位置中，翅片的上部22’(其中，“上”旨在参照附图中示出的取向，其对应于继电器1的正常操作状态)接近磁体20以使得磁性对抗力最大化。相反，下降位置对应于上述第二位置，并且同一上部距磁体20一定距离以使得磁性作用力为零或者在任何情况下不会强到足以抵抗通过油流动而施加在翅片22上的力。

为了确保磁体20或者任何磁性装置能够在翅片22上施加磁性力，翅片22应当是金属的，至少部分地为金属的，或者应当包括至少一个磁性部以便与磁性装置以磁性的方式互相作用。

根据实施方式，调节装置19包括楔形元件24。楔形元件24可以相对于支承框架2移动，并且因此相对于翅片22，特别是相对于翅片22的上部22’以平移的方式在上升位置(参见图4)与下降位置(参见图5)之间移动。当接近下降位置(参见图5中的箭头C)时，楔形元件24开始与翅片22互相作用，特别地，楔形元件24楔入翅片(被磁体20吸引的一个翅片)的上部22’与支承框架2的其中定位有磁体20的后壁26之间。以此方式，楔形元件24在朝向下降位置移动时趋向于使绕其旋转轴线A旋转的翅片22的上部22’移动到不太靠近磁体的位置中，即，楔形元件24倾向于使翅片22朝向翅片22的下降位置移动，然而却使翅片22保持足够接近磁体以使得即使在下降的情况下仍然施加磁性对抗力。由于翅片22的上部22’与磁体20的相对位置改变，特别是它们的距离增大，因而磁性对抗力减小。因此，导致变压器跳闸的启用的预定油流动速度阈值减小。当然，以相同的方式，通过使楔形元件24朝向上升位置移动，可以增大油流动速度阈值。

根据可能的实施方式，楔形元件24包括V形板，该V形板包括例如可以与支承框架2的后壁26大致平行的第一板24’和横向于第一板24’的第二板24”，以便形成适于与如上所述的翅片的上部22’互相作用的楔形件。

有利地，调节装置19包括调节旋钮27或类似的部件，调节旋钮27或类似的部件可以由用户直接操作以便修改预定油流动速度阈值。调节旋钮或类似的部件27可以例如布置在由盖8定界的壳体内。调节装置19还包括丝杆螺母组，丝杆螺母组进而将调节旋钮或类似的部件27与楔形元件24联接，以使得调节轮27的旋转运动引起楔形元件24的平移运动。特别地，丝杆螺母组可以包括螺杆28，螺杆28以可旋转的方式与调节旋钮或类似的部件27集成在一起。螺杆28可以例如以沿着支承框架2的后壁26延伸的方式定位在磁体20的同一侧上。螺母29联接至螺杆28并且相对于支承框架2自由地平移但是不会相对于支承框架2自由地旋转。因此，螺杆28的旋转引起螺母29的平移。另外，螺母29刚性地固定至楔形元件24，例如与第一板24’刚性地固定。该连接可以通过下述连接部来实现：该连接部自由地在形成于支承框架2的后壁26中的狭缝31内至少部分地滑动。螺母29与第一板24’可以例如通过一个或更多个连接螺钉32而连接。

从以上描述中，本领域技术人员将理解的是，根据本发明的瓦斯继电器是如何允许用户通过简单地在调节装置上作用来调节预定的油流动速度阈值。因此，可以在不拆下继电器的情况下容易地执行调节并且不再需要“试错方法”。

然而在不脱离所附权利要求的范围的情况下，对于根据本发明的瓦斯继电器的上述实施方式而言，为了满足当前的具体需求，本领域技术人员可以进行元件的若干添加、修改或者用其他操作性的等同元件来代替元件。

Claims (8)

1.一种用于保护油绝缘电力设备的瓦斯继电器(1)，所述瓦斯继电器(1)包括：

-支承框架(2)，所述支承框架(2)适于与油接触；

-浮动装置(3)，所述浮动装置(3)与所述支承框架(2)联接并且能够相对于所述支承框架(2)移动；

-开关装置(4)，所述开关装置(4)与所述浮动装置(3)操作性地连接并且适于启用/禁用所述电力设备的报警电路和/或跳闸电路；

-至少一个流体出口装置(5)，所述至少一个流体出口装置(5)与所述支承框架(2)联接并且操作性地连接至所述报警电路和/或跳闸电路，所述至少一个流体出口装置(5)适于受油流动影响并且能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述流体出口装置(5)使所述报警电路和/或跳闸电路保持禁用，在所述第二位置中，所述流体出口装置(5)启用所述报警电路和/或跳闸电路；

-对抗装置(6)，所述对抗装置(6)适于在所述流体出口装置(5)上施加对抗力，所述对抗力适于在油流动速度不超过预定油流动速度阈值时将所述流体出口装置(5)保持在所述第一位置中，并且所述对抗力适于在所述油流动速度超过所述预定油流动速度阈值时释放所述流体出口装置(5)使得所述流体出口装置(5)达到所述第二位置，

其特征在于，所述瓦斯继电器(1)包括调节装置(19)，所述调节装置(19)适于作用在所述对抗装置(6)和/或所述流体出口装置(5)上以便修改所述对抗力，

所述流体出口装置(5)包括翅片(22)，所述翅片(22)以可枢转的方式联接至所述支承框架(2)并且能够在上升位置与下降位置之间移动，所述上升位置对应于所述流体出口装置(5)的所述第一位置，所述下降位置对应于所述流体出口装置(5)的所述第二位置，

所述调节装置(19)包括楔形元件(24)，所述楔形元件(24)能够相对于所述支承框架(2)在上升位置与下降位置之间移动并且适于在所述翅片(22)位于所述上升位置中时与所述翅片(22)互相作用，以便修改所述翅片的与所述上升位置相对应的位置。

2.根据权利要求1所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述对抗装置(6)构造成使得所述对抗力取决于所述流体出口装置(5)相对于所述对抗装置(6)的位置，所述调节装置(19)适于修改所述流体出口装置(5)相对于所述对抗装置(6)的位置。

3.根据权利要求1或2所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述调节装置(19)构造成使所述对抗装置(6)相对于所述流体出口装置(5)移动。

4.根据权利要求1或2所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述对抗装置(6)包括磁性对抗装置，所述磁性对抗装置适于在所述流体出口装置(5)与所述对抗装置(6)之间施加磁性对抗力。

5.根据权利要求4所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述磁性对抗装置适于施加磁性吸引对抗力。

6.根据权利要求4所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述磁性对抗装置包括固定地联接至所述支承框架(2)的一个或更多个磁体(20)。

7.根据权利要求4所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述翅片(22)至少部分地为金属的或者包括至少磁性部以便当所述翅片(22)位于所述上升位置中时与所述磁性对抗装置以磁性的方式联接。

8.根据权利要求1所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述调节装置(19)包括调节轮(27)，所述调节轮(27)通过丝杆螺母组连接至所述楔形元件(24)，使得所述调节轮(27)的旋转引起所述楔形元件(24)的平移。