CN111883385B - 一种重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，包括壳体，壳体内设有重瓦斯功及油流失功能组件，重瓦斯功能组件包括挡板、重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管，重瓦斯磁铁座上设有重瓦斯磁铁；油流失功能组件包括油流失浮球、油流失浮球托架、油流失磁铁、油流失干簧管，油流失磁铁设置在油流失磁铁座上，油流失磁铁与油流失干簧管相对应；挡板下部通过连接件与第一转轴铰接装配以使得挡板可在外力作用下旋转一定角度，连接件与重瓦斯磁铁座是联动装配；油流失浮球托架与油流失磁铁座是联动装配；重瓦斯干簧管被触发时，油流失干簧管不被触发。重瓦斯和油流失两个功能独立后，便于工作人员根据不同的控制电路精准锁定故障来源。

Description

一种重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器

技术领域

本发明涉及气体继电器技术领域，具体涉及一种重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器。

背景技术

实现轻瓦斯、重瓦斯保护的装置通常为气体继电器(也称为瓦斯继电器)。变压器内部出现故障时，如发生放电故障，放电电弧使变压器油发生分解，产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体，故障越严重，气体的量越大，这些气体产生后从变压器内部上升到上部的油枕的过程中，流经气体继电器；若气体量较少，则气体在气体继电器内聚积，使浮子下降，继电器的轻瓦斯干簧管触发，作用于轻瓦斯保护发出警告信号；若气体量很大，油气通过气体继电器快速冲出，推动继电器内挡扳动作，使重瓦斯干簧管触发，重瓦斯保护则直接启动继电保护跳闸，断开断路器，切除故障变压器。

还有一种故障，就是油流失故障，但是现有的气体继电器重瓦斯功能和油流失功能采用相同组件触动端子，当相应的干簧管触发时，无法得知是重瓦斯故障还是油流失故障，造成误判、故障扩大等现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，以解决现有技术中无法准确判断是重瓦斯故障还是油流失故障的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，包括壳体，壳体内设有重瓦斯功能组件及油流失功能组件，重瓦斯功能组件包括挡板、重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管，重瓦斯干簧管至少一个，重瓦斯磁铁座上设置至少一个重瓦斯磁铁，与重瓦斯干簧管对应；

油流失功能组件包括油流失浮球、油流失浮球托架、油流失磁铁、油流失干簧管，油流失磁铁设置在油流失磁铁座上，油流失磁铁与油流失干簧管相对应；

挡板下部通过连接件与第一转轴铰接装配以使得挡板可在外力作用下旋转一定角度，第一转轴固定在壳体内，连接件与重瓦斯磁铁座是联动装配；

油流失浮球托架与油流失磁铁座是联动装配；

正常状态下，重瓦斯磁铁对挡板有吸附作用，挡板在外力作用下可克服重瓦斯磁铁的吸力而动作，并使得重瓦斯干簧管被触发，重瓦斯干簧管被触发时，油流失干簧管不被触发。

进一步地，所述油流失磁铁座、油流失干簧管位于挡板的一侧，所述重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管位于挡板的另一侧。

进一步地，所述壳体内设有托板，托板位于挡板的上方，托板上设有挡板限位件，对挡板的旋转角度进行限定。

进一步地，托板的两侧还分别设有干簧管安装板，用于安装油流失干簧管、重瓦斯干簧管，干簧管安装板还设有对油流失浮球托架的旋转角度限位的浮球限位件。

进一步地，壳体内还设有轻瓦斯功能组件，轻瓦斯功能组件包括轻瓦斯浮球、轻瓦斯浮球托架，轻瓦斯浮球托架旋转转配在第二转轴上，轻瓦斯浮球托架联动装配有轻瓦斯磁铁座，轻瓦斯磁铁座上设有轻瓦斯磁铁，与轻瓦斯干簧管对应设置。

进一步地，轻瓦斯干簧管设置一个，则轻瓦斯干簧管、油流失干簧管同位于一侧的干簧管安装板上，轻瓦斯浮球位于托板的上方；或轻瓦斯干簧管设置两个，分别位于两侧的干簧管安装板上。

进一步地，第二转轴两端安装于两侧的干簧管安装板。

进一步地，所述所述连接件为一U形连接板，U形连接板的一侧板与第一转轴铰接，另一侧板与重瓦斯磁铁座固定。

进一步地，气体继电器包括轻瓦斯容积监测系统，用于实时监测气体继电器内的轻瓦斯容积值，轻瓦斯容积监测系统包括液位感知模块、信号处理模块。

进一步地，气体继电器包括重瓦斯流速监测系统，用于监控气体继电器内的油流流速，重瓦斯流速监测系统包括插至在气体继电器内的阻流件，阻流件通过连杆连接至电容力传感器，电容力传感器连接信号处理模块。

本发明的有益效果：

本发明气体继电器的重瓦斯功能和油流失功能独立动作，能够实现分别外接控制电路，避免外接电路发生跳闸后，工作人员无法区分故障来源于重瓦斯或油流失。两个功能独立后，便于工作人员根据不同的控制电路精准锁定故障来源，提高了人身安全、降低了调查故障来源的时间成本。

进一步地，本发明的气体继电器，能够实时监测轻瓦斯容积、重瓦斯油流流速值，并且能够提取、储存数据，建立后端数据库为溯源故障根源提供数据支撑，提高监测故障精度、实时监控变压器的安全运行，减少人工巡检频次，降低人力成本和时间成本。

附图说明

图1是本发明气体继电器的主视剖视图；

图2是本发明气体继电器的后视剖视图；

图3是本发明气体继电器内部结构示意图；

图4是本发明气体继电器内部结构另一角度的示意图；

图5是轻瓦斯容积监测原理示意图；

图6是重瓦斯流速监测原理示意图。

图中各标记对应的名称：

1、轻瓦斯容积感知模块，2、重瓦斯电容力感知模块，3、阻流件，4、油流失浮球，5、挡板，6、油流失磁铁座，7、油流失磁铁，8、油流失干簧管，9、第二轻瓦斯干簧管，10、第一轻瓦斯干簧管，11、第一轻瓦斯磁铁，12、第一轻瓦斯磁铁座，13、探针，14、放气阀，15、托板，16、接线端子，17、第二轻瓦斯磁铁，18、干簧管安装板，19、第一重瓦斯干簧管，20、第一重瓦斯磁铁，21、重瓦斯磁铁座，22、第二重瓦斯磁铁，23、第二重瓦斯干簧管，24、外壳，25、轻瓦斯浮球，26、第二轻瓦斯磁铁座，27、连杆，28、液位感知模块，29、挡板限位件，30、连接件，31、第一转轴，32、浮球限位件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例：

如图1-图4所示，重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，包括壳体24，壳体内设有轻瓦斯功能组件、重瓦斯功能组件及油流失功能组件及监控系统，以下对各组成部分进行详细介绍。

重瓦斯功能组件包括挡板5、重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管，重瓦斯干簧管有两个，分别记为第一重瓦斯干簧管19、第二重瓦斯干簧管23。重瓦斯磁铁座上设置有重瓦斯磁铁，分别记为第一重瓦斯磁铁20、第二重瓦斯磁铁22，一一对应第一重瓦斯干簧管19、第二重瓦斯干簧管23。重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管的组数也可设置成一组或三组等，根据实际输出需要而定，重瓦斯干簧管可以接不通用途的控制电路等，或者可以实现将报警信号传送至不同位置。

油流失功能组件包括油流失浮球44、油流失浮球托架、油流失磁铁7、油流失干簧管8，油流失磁铁7设置在油流失磁铁座6上，油流失磁铁与油流失干簧管相对应。

油流失磁铁座6、油流失干簧管8位于挡板的一侧，重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管位于挡板的另一侧。

壳体内设有托板15，托板15位于挡板5的上方，托板5上设有挡板限位件29，对挡板5的旋转角度进行限定，本实施例中，挡板限位件29采用止动螺栓。托板15的两侧还分别设有干簧管安装板18，用于安装油流失干簧管、重瓦斯干簧管。托板水平布置，干簧管安装板为竖向布置，形成一个安装架体。

挡板下部通过连接件30与第一转轴31铰接装配以使得挡板可在外力作用下旋转一定角度，第一转轴31固定在壳体内，两端固定在干簧管安装板。连接件与重瓦斯磁铁座21是联动装配；连接件30为一U形连接板，U形连接板的一侧板与第一转轴31铰接，另一侧板与重瓦斯磁铁座21固定。在挡板被油流冲击旋转动作时，能够带动重瓦斯磁铁座随之旋转。

油流失浮球托架与油流失磁铁座6是联动装配，油流失浮球4因浮力降低而向下旋转动作时，带动油流失浮球托架及油流失磁铁座旋转。

其中一侧的干簧管安装板还设有对油流失浮球托架的旋转角度限位的浮球限位件32。

壳体内还设有轻瓦斯功能组件，轻瓦斯功能组件与现有技术基本没有差别，能够实现轻瓦斯故障报警。轻瓦斯功能组件包括轻瓦斯浮球25、轻瓦斯浮球托架，轻瓦斯浮球25位于托板的上方。轻瓦斯浮球托架旋转转配在第二转轴上，第二转轴两端安装于两侧的干簧管安装板。

轻瓦斯浮球托架联动装配有轻瓦斯磁铁座，轻瓦斯磁铁座上设有轻瓦斯磁铁，与轻瓦斯干簧管对应设置。轻瓦斯干簧管设置两个，可以分别设置在两侧的干簧管安装板上，如第一轻瓦斯干簧管10，同时设置对应的第一轻瓦斯磁铁座12、第一轻瓦斯磁铁11，另外一个记为第二轻瓦斯干簧管9，对应的有第二轻瓦斯磁铁座26、第二轻瓦斯磁铁17。轻瓦斯干簧管如果设置一个，则轻瓦斯干簧管、油流失干簧管同位于一侧的干簧管安装板上。

气体继电器包括轻瓦斯容积监测系统，用于实时监测气体继电器内的轻瓦斯容积值，轻瓦斯容积监测系统包括液位感知模块、信号处理模块。液位感知模块，如采用液位计，测得的油位高度变化通过处理、转换成气体容积变化的量，并存储当前数据，当容积变化量参数达到设定的报警值上限时，发生报警，实现了实时监控轻瓦斯容积值的功能。轻瓦斯容积监测系统，参考附图5。

气体继电器包括重瓦斯流速监测系统，用于监控气体继电器内的油流流速，重瓦斯流速监测系统包括插至在气体继电器内的阻流件3，阻流件3通过连杆27连接至电容力传感器，电容力传感器连接信号处理模块，参考附图6。

阻流件3插至气体继电器内，其阻流面垂直于油流流动方向，当油在气体继电器流动时，因其自身的动能通过阻流件3时而产生压差，并对阻流件有一定的作用力，其作用力的大小于油流流速的平方成正比。阻流件接受的作用力F，经刚性连接的连杆27传至电容力传感器，电容力传感器产生电压信号输出，电压信号经前端放大、AD转换及计算机处理后，即可得到相应的流量和累计总量，在经过程序设定换算成流速，最终实现流速监控及数据读取、储存功能。重瓦斯流速监测，也即可采用1个涡街流量计。

本发明的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器实现的功能总结如下：

(1)轻瓦斯功能

变压器故障轻，产生的气体量较少，则气体在气体继电器内聚积，使轻瓦斯浮球下降，轻瓦斯干簧管触发，可发出轻瓦斯警告信号。

(2)轻瓦斯容积监测

通过设置的瓦斯容积监测系统，可实时监测气体继电器内的轻瓦斯容积值。

(3)重瓦斯功能

当气体继电器正常工作时，挡板受重瓦斯磁铁吸力作用影响，油流流速产生的挡板推力小于磁铁吸力，挡板固定不动。当变压器发生重大故障时，变压器内油压来不及释放，导致与变压器相连的油管内油速快速增加，当产生的挡板推力大于重瓦斯磁铁的吸力时，挡板旋转一定角度，并带动重瓦斯磁铁座动作，挡板运动至被挡板限位件挡止，重瓦斯干簧管被触发，通过引线端子外接变压器和控制电路，完成重瓦斯跳闸功能。重瓦斯干簧管被触发时，油流失干簧管不被触发，因为此时油流失磁铁座动作幅度小，还不能触发油流失干簧管。

(4)重瓦斯流速监测

通过设置的重瓦斯流速监测系统，用于监控气体继电器内的油流流速。

(5)油流失功能

当油管中漏油现象时，油位逐渐下降，挡板没有受到油速冲击变化，处于静止状态，而随着油位降低至油流失浮球的浮力小于重力时，油流失浮球带动浮球托架向下转动，浮球托架与油流失磁铁座固定，油流失磁铁座带动油流失磁铁转动，转动至相应位置，油流失干簧管被触发，通过引线端子外接控制电路，完成油流失报警功能。

本发明的气体继电器，能够实时监测轻瓦斯容积、重瓦斯油流流速值，并且能够提取、储存数据，建立后端数据库为溯源故障根源提供数据支撑，提高监测故障精度、实时监控变压器的安全运行，减少人工巡检频次，降低人力成本和时间成本。本发明气体继电器的重瓦斯功能和油流失功能独立动作，能够实现分别外接控制电路，避免外接电路发生跳闸后，工作人员无法区分故障来源于重瓦斯或油流失。两个功能独立后，便于工作人员根据不同的控制电路精准锁定故障来源，提高了人身安全、降低了调查故障来源的时间成本。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：包括壳体，壳体内设有重瓦斯功能组件及油流失功能组件，重瓦斯功能组件包括挡板、重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管，重瓦斯干簧管至少一个，重瓦斯磁铁座上设置至少一个重瓦斯磁铁，与重瓦斯干簧管对应；

油流失功能组件包括油流失浮球、油流失浮球托架、油流失磁铁、油流失干簧管，油流失磁铁设置在油流失磁铁座上，油流失磁铁与油流失干簧管相对应；

挡板下部通过连接件与第一转轴铰接装配以使得挡板可在外力作用下旋转一定角度，第一转轴固定在壳体内，连接件与重瓦斯磁铁座是联动装配；

油流失浮球托架与油流失磁铁座是联动装配；

正常状态下，重瓦斯磁铁对挡板有吸附作用，挡板在外力作用下可克服重瓦斯磁铁的吸力而动作，并使得重瓦斯干簧管被触发，重瓦斯干簧管被触发时，油流失干簧管不被触发。

2.根据权利要求1所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：所述油流失磁铁座、油流失干簧管位于挡板的一侧，所述重瓦斯磁铁座、重瓦斯干簧管位于挡板的另一侧。

3.根据权利要求2所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：所述壳体内设有托板，托板位于挡板的上方，托板上设有挡板限位件，对挡板的旋转角度进行限定。

4.根据权利要求3所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：托板的两侧还分别设有干簧管安装板，用于安装油流失干簧管、重瓦斯干簧管，干簧管安装板还设有对油流失浮球托架的旋转角度限位的浮球限位件。

5.根据权利要求4所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：壳体内还设有轻瓦斯功能组件，轻瓦斯功能组件包括轻瓦斯浮球、轻瓦斯浮球托架，轻瓦斯浮球托架旋转装 配在第二转轴上，轻瓦斯浮球托架联动装配有轻瓦斯磁铁座，轻瓦斯磁铁座上设有轻瓦斯磁铁，与轻瓦斯干簧管对应设置。

6.根据权利要求5所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：轻瓦斯干簧管设置一个，则轻瓦斯干簧管、油流失干簧管同位于一侧的干簧管安装板上，轻瓦斯浮球位于托板的上方；或轻瓦斯干簧管设置两个，分别位于两侧的干簧管安装板上。

7.根据权利要求5或6所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：第二转轴两端安装于两侧的干簧管安装板。

8.根据权利要求1所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：所述连接件为一U形连接板，U形连接板的一侧板与第一转轴铰接，另一侧板与重瓦斯磁铁座固定。

9.根据权利要求1至4任一项所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：气体继电器包括轻瓦斯容积监测系统，用于实时监测气体继电器内的轻瓦斯容积值，轻瓦斯容积监测系统包括液位感知模块、信号处理模块。

10.根据权利要求1至4任一项所述的重瓦斯与油流失功能独立的气体继电器，其特征在于：气体继电器包括重瓦斯流速监测系统，用于监控气体继电器内的油流流速，重瓦斯流速监测系统包括插至在气体继电器内的阻流件，阻流件通过连杆连接至电容力传感器，电容力传感器连接信号处理模块。

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