CN111207878B - 一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，包括连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块，连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块依次通过管道连接，连接法兰模块的一端连接待测变压器的呼吸器管道，另一端连接压强监视模块；本发明还提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，便于工作人员精细化开展变压器的相关运维工作，提高变压器运行的安全性，提升工作人员在变压器运维方面的工作效率。

Description

一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统及方法

技术领域

本发明涉及变压器重瓦斯保护运维的技术领域，更具体地，涉及一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统及方法。

背景技术

重瓦斯保护是反映变压器内部电气故障的一种灵敏可靠快速的保护手段，原理是当变压器内部发生严重电气故障时，短时间内产生的瓦斯气体使油箱内外出现气压差，导致变压器油快速流动冲击瓦斯继电器动作，重瓦斯继电器反映的是变压器的油流速度，决定油流速度的则是油箱内外的气压差，当其达到某一临界值时，对应的油流速度才可以启动重瓦斯保护动作，而除了变压器内部电气故障产生气体外，当变压器油枕与外部连接的呼吸器管道堵塞不畅时，发生热胀冷缩现象后，也可能导致油箱内外产生气压差，气压差达到临界值时造成压力释放阀误动，或者呼吸器内堵物突然吹走，薄弱部位突然破裂形成油流，造成重瓦斯保护误动。

不同的重瓦斯继电器动作对应的油流速度是标称的，但对于不同的变压器，其能产生标称油流速度对应的内外气体压差却是因“器”而异，且在变压器的各项标称参数中并没有此项参数，而缺乏此项参数直接导致变压器的部分运维工作无法精细化开展，例如：

1.检修人员在更换呼吸器硅胶或其它作业需要拆除呼吸器时，按规程要求，为防止呼吸器堵塞造成油枕内外气压差可能导致的重瓦斯误动，无论实际情况如何均需退出相应重瓦斯保护，这增加了工作人员的工作负担及误操作风险，同时在退出期间变压器等同失去了重瓦斯保护，若发生变压器内部严重电气故障则重瓦斯保护无法动作，影响变压器运行的安全性，而且也缺乏对其它异常导致重瓦斯保护误动的监视和预警手段。

2.运行人员在开展变压器巡视工作时，在如何精确判断呼吸器是否存在堵塞情况导致重瓦斯误动方面，缺少有效判据，可能导致巡视工作人员无法及时发现重大缺陷。

发明内容

为克服开展变压器巡视工作时，工作人员对如何精确判断呼吸器是否存在堵塞情况导致重瓦斯误动方面，缺少有效判据，且在更换变压器呼吸器硅胶或其它作业需要拆除呼吸器时，退出重瓦斯保护容易导致工作人员负担增加及误操作风险的缺陷，本发明提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统及方法，便于工作人员精细化开展变压器的相关运维工作，提高变压器运行的安全性，也提升工作人员在变压器运维方面的工作效率。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，包括连接法兰模块、用于监测变压器呼吸器管道内气压大小的压强监视模块及用于产生气体、模拟变压器呼吸器管道内外气压差变化的压强调节模块，所述连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块依次通过管道连接，连接法兰模块的一端连接待测变压器的呼吸器管道，另一端连接压强监视模块。

在此，将连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块依次连接的管道为中空管道，气体可以在管道内流通。

优选地，所述连接法兰模块包括法兰盘、三通管及泄压阀门，所述三通管的a端通过法兰盘连接待测变压器的呼吸器管道，三通管的b端连接压强监视模块，三通管的c端连接泄压阀门。

在此，三通管为中空管道，三通管的a端通过法兰盘连接待测变压器的呼吸器管道，保证了待测变压器的呼吸器管道与本申请提出的测试系统的贯通。

优选地，所述法兰盘上设有安装孔，所述安装孔呈椭圆形，便于法兰盘与不同尺寸的待测变压器的呼吸器管道连接。

优选地，所述压强监视模块包括压力监测装置及第一连接管道，所述压力监测装置固定于第一连接管道的d端，压力监测装置上设有通信传输模块，压力监测装置通过通信传输模块将变压器的呼吸器管道的实时气压值传送至变电站综合自动化系统，第一连接管道的e端与连接法兰模块连接，第一连接管道的f端与压强调节模块连接。其中，第一连接管道也为中空管道，保证了连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块之间的连接贯通。

优选地，所述压力监测装置为压力表或压力传感器，压力监测装置依次通过第一连接管道、连接法兰模块与待测变压器的呼吸器管道连接，监测并显示呼吸器管道内的气压大小。

在此，压力表或压力传感器具备压力记录显示功能，且具备远方遥信功能，为变电站综合自动化系统提供变压器油箱内外部压差异常实时监视和预警遥信，而压力监测装置依次通过第一连接管道、连接法兰模块与待测变压器的呼吸器管道连接，便于工作人员快速直观地观察呼吸管道内的压力。

优选地，所述压强调节模块包括保持阀门、第二连接管道及气泵，所述气泵通过第二连接管道与保持阀门的一端连接，保持阀门的另一端连接压强监视模块，所述气泵能设置为充气模式或抽气模式。

优选地，所述保持阀门为球阀或蝶阀。

在此，第二连接管道为中空管道，在测试时，保持阀门起到对第二连接管道开启及关闭的作用，可以选用球阀或蝶阀，气泵通过压强监视模块、连接法兰模块及呼吸器管道向变压器油枕内充气加压或吸气减压。

本申请还提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，所述方法包括正压临界值测试方法和负压临界值测试方法。

优选地，所述正压临界值测试方法的步骤至少包括：

S1.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

S2.设置气泵的模式为充气模式；

S3.待气泵内的气压值升高至P时，打开泄压阀门；

S4.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤S5;否则，执行步骤S6；

S5.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度，逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作；

S6.按照△P的气压变化幅度，逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P1，作为测试所得正压临界值。

在测试时，工作人员可以通过继电保护监测设备判断变压器的重瓦斯保护是否动作，步骤S5中逐次减小气压是为了进一步巩固确认后续步骤S6测试所得正压临界值，即确认气压值低于P1时，重瓦斯保护不会动作。

优选地，所述负压临界值测试方法的步骤至少包括：

A.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

B.设置气泵的模式为抽气模式；

C.待气泵内的气压值降低至P2时，打开泄压阀门；

D.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤E;否则，执行步骤F；

E.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度，逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作；

F.按照△P的气压变化幅度，逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P3，作为测试所得负压临界值。

在此，步骤E中逐次增大气压是为了进一步巩固确认后续步骤F测试所得负压临界值，即确认气压高于P3时，重瓦斯保护不会动作。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统及方法，测试系统的连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块依次通过管道连接，连接法兰模块的一端连接待测变压器的呼吸器管道，压强监视模块监测并显示变压器呼吸器管道内气压大小，工作人员在进行重瓦斯保护动作的气压临界值测试时，通过压强调节模块模拟制造的气压，与待测变压器呼吸器管道内的气压形成气压差，进一步工作人员结合压强监视模块监测显示的变压器呼吸器管道内气压大小，可以准确判断呼吸器是否存在堵塞情况，且在更换变压器呼吸器硅胶或其它作业需要拆除呼吸器时，准确判断出是否需要退出重瓦斯保护，避免增加工作人员的负担及误操作风险。

附图说明

图1表示本发明提出的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统示意图。

图2表示本发明实施例中提出的法兰盘的结构示意图。

图3表示本发明提出的重瓦斯保护动作的正压临界值测试方法的流程图。

图4表示本发明提出的重瓦斯保护动作的负压临界值测试方法的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好地说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知内容说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统示意图，图1中A表示变压器本体，重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统包括连接法兰模块1、用于监测变压器呼吸器管道2内气压大小的压强监视模块3及用于产生气体、模拟变压器呼吸器管道2内外气压差变化的压强调节模块4，连接法兰模块1、压强监视模块3及压强调节模块4依次通过管道连接，连接法兰模块1的一端连接待测变压器的呼吸器管道2，另一端连接压强监视模块3，工作人员在进行重瓦斯保护动作的气压临界值测试时，通过压强调节模块4模拟制造气压，与待测变压器呼吸器管道2内的气压形成气压差，工作人员结合压强监视模块3监测显示的变压器呼吸器管道2内的气压大小，准确判断呼吸器是否存在堵塞情况，且在更换变压器呼吸器硅胶或其它作业需要拆除呼吸器时，准确判断出是否需要退出重瓦斯保护，避免增加工作人员的负担及误操作风险。在具体实施例中，将连接法兰模块1、压强监视模块3及压强调节模块4依次连接的管道为中空管道，气体可以在管道内流通。

参见图1，连接法兰模块1包括法兰盘11、三通管12及泄压阀门13，如图1所示，三通管12呈T型，三通管12的a端通过法兰盘11连接待测变压器的呼吸器管道2，三通管12的b端连接压强监视模块3，三通管12的c端连接泄压阀门13。三通管12为中空管道，三通管12的a端通过法兰盘11连接待测变压器的呼吸器管道2，保证了待测变压器的呼吸器管道2与本实施例中提出的测试系统的贯通。

如图2所示，法兰盘11上设有安装孔111，参见图2，安装孔111呈椭圆形，便于法兰盘11与不同尺寸的待测变压器的呼吸器管道2连接。

压强监视模块3包括压力监测装置31及第一连接管道32，压力监测装置31固定于第一连接管道32的d端，压力监测装置31上设有通信传输模块311，压力监测装置31通过通信传输模块311将变压器的呼吸器管道2的实时气压值传送至变电站综合自动化系统，第一连接管道32的e端与连接法兰模块1连接，第一连接管道32的f端与压强调节模块4连接。其中，第一连接管道32也为中空管道，保证了连接法兰模块1、压强监视模块3及压强调节模块4之间的连接贯通。

在具体实施时，压力监测装置31可以为压力表或压力传感器，在本实施例中，压力监测装置31为压力表，压力监测装置31通过第一连接管道32与待测变压器的呼吸器管道2连接，显示呼吸器管道2内的气压大小。压力表具备压力记录显示功能，且具备远方遥信功能，为变电站综合自动化系统提供变压器油箱内外部压差异常实时监视和预警遥信，而压力监测装置通过第一连接管道32与待测变压器的呼吸器管道2连接，便于工作人员快速直观地观察呼吸管道2内的压力。

压强调节模块4包括保持阀门41、第二连接管道42及气泵43，气泵43通过第二连接管道42与保持阀门41的一端连接，保持阀门41的另一端连接压强监视模块3，气泵43能设置为充气模式或抽气模式，在本实施例中，保持阀门41为蝶阀，第二连接管道42为中空管道，保持阀门41起到对第二连接管道42开启及关闭的作用，气泵43通过压强监视模块3、连接法兰模块1及呼吸器管道2向变压器油枕内充气加压或吸气减压。

基于上述重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，本申请还提出一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，方法包括正压临界值测试方法和负压临界值测试方法，其中重瓦斯保护动作的正压临界值测试方法的流程图如图3所示，重瓦斯保护动作的负压临界值测试方法的流程图如图4所示。

参见图3，正压临界值测试方法的步骤包括：

S1.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

S2.设置气泵的模式为充气模式；

S3.待气泵内的气压值升高至P时，打开泄压阀门；

S4.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤S5;否则，执行步骤S6；

S5.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护不动作时的气压值P1；

S6.按照△P的气压变化幅度逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P1，作为测试所得正压临界值。其中，步骤S5中逐次减小气压是为了进一步巩固确认后续步骤S6测试所得正压临界值，即确认气压气压低于P1时，重瓦斯保护不会动作。

参见图4，负压临界值测试方法的步骤包括：

A.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

B.设置气泵的模式为抽气模式；

C.待气泵内的气压值降低至P2时，打开泄压阀门；

D.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤E;否则，执行步骤F；

E.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作；

F.按照△P的气压变化幅度逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P3，作为测试所得负压临界值。

其中，步骤E中逐次增大气压是为了进一步巩固确认后续步骤F测试所得负压临界值，即确认气压高于P3时，重瓦斯保护不会动作。

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，其特征在于，包括连接法兰模块、用于监测变压器呼吸器管道内气压大小的压强监视模块及用于产生气体、模拟变压器呼吸器管道内外气压差变化的压强调节模块，所述连接法兰模块、压强监视模块及压强调节模块依次通过管道连接，连接法兰模块的一端连接待测变压器的呼吸器管道，另一端连接压强监视模块；所述连接法兰模块包括法兰盘、三通管及泄压阀门，所述三通管的a端通过法兰盘连接待测变压器的呼吸器管道，三通管的b端连接压强监视模块，三通管的c端连接泄压阀门；所述法兰盘上设有安装孔，所述安装孔呈椭圆形，法兰盘能与不同尺寸的待测变压器的呼吸器管道连接；

工作人员在进行重瓦斯保护动作的气压临界值测试时，通过压强调节模块模拟制造气压，与待测变压器呼吸器管道内的气压形成气压差，工作人员结合压强监视模块监测显示的变压器呼吸器管道内的气压大小，准确判断呼吸器是否存在堵塞情况，且在更换变压器呼吸器硅胶或其它作业需要拆除呼吸器时，准确判断是否需要退出重瓦斯保护。

2.根据权利要求1所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，其特征在于，所述压强监视模块包括压力监测装置及第一连接管道，所述压力监测装置固定于第一连接管道的d端，压力监测装置上设有通信传输模块，压力监测装置通过通信传输模块将变压器呼吸器管道的实时气压值传送至变电站综合自动化系统，第一连接管道的e端与连接法兰模块连接，第一连接管道的f端与压强调节模块连接。

3.根据权利要求2所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，其特征在于，所述压力监测装置为压力表或压力传感器，压力监测装置依次通过第一连接管道、连接法兰模块与待测变压器的呼吸器管道连接，监测并显示呼吸器管道内的气压大小。

4.根据权利要求3所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，其特征在于，所述压强调节模块包括保持阀门、第二连接管道及气泵，所述气泵通过第二连接管道与保持阀门的一端连接，保持阀门的另一端连接压强监视模块，所述气泵能设置为充气模式或抽气模式。

5.根据权利要求4所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统，其特征在于，所述保持阀门为球阀或蝶阀。

6.一种重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，所述方法基于权利要求4所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试系统实现，其特征在于，包括重瓦斯保护动作的正压临界值测试方法和重瓦斯动作的负压临界值测试方法。

7.根据权利要求6所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，其特征在于，所述重瓦斯保护动作的正压临界值测试方法的步骤至少包括：

S1.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

S2.设置气泵的模式为充气模式；

S3.待气泵内的气压值升高至P时，打开泄压阀门；

S4.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤S5;否则，执行步骤S6；

S5.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度，逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作；

S6.按照△P的气压变化幅度，逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P1，作为测试所得正压临界值。

8.根据权利要求7所述的重瓦斯保护动作的气压临界值测试方法，其特征在于，所述重瓦斯保护动作的负压临界值测试方法的步骤至少包括：

A.将连接法兰模块的法兰盘与待测变压器呼吸器管道的一端连接；

B.设置气泵的模式为抽气模式；

C.待气泵内的气压值降低至P2时，打开泄压阀门；

D.判断变压器的重瓦斯保护是否动作，若是，执行步骤E;否则，执行步骤F；

E.将动作后的重瓦斯保护复位后，按照△P的气压变化幅度，逐次增大气泵内的气压，直至重瓦斯保护不动作；

F.按照△P的气压变化幅度，逐次减小气泵内的气压，直至重瓦斯保护动作，通过压力监测装置记录重瓦斯保护动作时的气压值P3，作为测试所得负压临界值。

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