CN113109517A - 一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置及方法，所述装置包括：油箱、可燃气体瓶、压缩空气瓶、储气盒、瓦斯继电器、油枕和集气盒；可燃气体瓶的出气口通过第一管路与储气盒的第一进气口相连通；压缩空气瓶的出气口通过第二管路与储气盒的第二进气口相连通；油箱的出油口通过第三管路与储气盒的进油口相连通；储气盒的油气出口通过第四管路与瓦斯继电器的油气进口相连通，瓦斯继电器的出油口通过第五管路与油枕的进油口相连通，油枕的出油口与油箱的进油口相连通；瓦斯继电器的出气口通过管路与集气盒的进口相连通。本发明可用于校验瓦斯继电器气体监测装置的可靠性。

Description

一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置及方法

技术领域

本发明属于变压器继电器保护装置技术领域，特别涉及一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置及方法。

背景技术

DLT 572-2010《变压器运行规程》中规定，瓦斯保护信号动作时，应立即对变压器进行检查，查明动作的原因；如气体继电器内有气体，则应记录气量，观察气体的颜色，试验是否可燃，并取气样及油样做色谱分析；若气体判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷，若气体是可燃或气体分析结果异常，应综合判断变压器是否需要停运。

瓦斯信号动作后，目前传统检测方式需要试验人员靠近在运变压器，通过集气盒获取继电器内部气体，使用燃烧法、色谱法等方式判断气体成分，传统检测方法对于试验人员具有一定的风险性。因此，需要研发瓦斯继电器气体监测装置以及校验监测装置的在线监测校验装置。

现有的用于检测、校验瓦斯继电器的装置主要从流速、气密、容积角度来考虑，并没有考虑气体成分，无法用于瓦斯继电器气体监测装置的校验。综上，亟需设计研发可模拟不同故障条件下变压器轻瓦斯动作的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置及方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明公开了一种能够模拟变压器瓦斯继电器轻瓦斯动作的装置，可用于校验瓦斯继电器气体监测装置的可靠性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，包括：油箱、可燃气体瓶、压缩空气瓶、储气盒、瓦斯继电器、油枕和集气盒；

所述可燃气体瓶的出气口通过第一管路与所述储气盒的第一进气口相连通，所述第一管路上设置有第一电子阀门；

所述压缩空气瓶的出气口通过第二管路与所述储气盒的第二进气口相连通，所述第二管路上设置有第二电子阀门；

所述油箱的出油口通过第三管路与所述储气盒的进油口相连通，所述第三管路上设置有第三电子阀门；所述油箱内设置有油泵，用于将变压器油输入第三管路；

所述储气盒的油气出口通过第四管路与所述瓦斯继电器的油气进口相连通，所述瓦斯继电器的出油口通过第五管路与所述油枕的进油口相连通，所述油枕的出油口与所述油箱的进油口相连通；所述第五管路上设置有第四电子阀门；

所述瓦斯继电器的出气口通过管路与集气盒的进口相连通，所述集气盒设置有出气管道和出油管道；所述出油管道设置有第五电子阀门，所述出气管道设置有第六电子阀门，所述出气管道用于与被测的瓦斯继电器气体监测装置相连通；所述瓦斯继电器的出气口设置有排气阀；

其中，所述储气盒为透明的储气盒。

本发明的进一步改进在于，所述可燃气体瓶内填充有预设的可燃气体，所述压缩空气瓶内填充有压缩空气。

本发明的进一步改进在于，油箱的水平高度低于油枕；瓦斯继电器的水平高度低于油枕，高于油箱、集气盒。

本发明的进一步改进在于，可燃气体瓶水平高度低于储气盒，压缩空气瓶水平高度低于储气盒。

本发明的进一步改进在于，油箱、油枕、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路均透明。

本发明的进一步改进在于，所述储气盒的气体容积能够满足继电器轻瓦斯动作条件。

本发明的进一步改进在于，还包括：动作检测装置，所述动作检测装置与瓦斯继电器的保护端子相连，用于通过电信号判断瓦斯继电器是否轻瓦斯动作。

本发明的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测方法，基于本发明上述的装置，包括以下步骤：

将瓦斯继电器、集气盒注满变压器油；将集气盒的出气管道与被测的瓦斯继电器气体监测装置相连接；其中，第五电子阀门、第六电子阀门处于常闭状态；

打开第三电子阀门、第四电子阀门、瓦斯继电器的排气阀，打开油泵将储气盒充满变压器油；

关闭油泵、第四电子阀门，打开第一电子阀门，通过气体将储气盒充满；打开油泵、第四电子阀门，关闭第一电子阀门，通过油压将储气盒的可燃气体全部推到瓦斯继电器中，关闭油泵、第三电子阀门、第四电子阀门；或者，关闭油泵、第四电子阀门，打开第二电子阀门，通过气体将储气盒充满；打开油泵、第四电子阀门，关闭第二电子阀门，通过油压将储气盒的可燃气体全部推到瓦斯继电器中，关闭油泵、第三电子阀门、第四电子阀门；

打开第三电子阀门、第五电子阀门，通过油压将瓦斯继电器的气体全部推入集气盒中，关闭第五电子阀门；打开第六电子阀门，气体通过出气管道进入被测的瓦斯继电器气体监测装置；

通过被测的瓦斯继电器气体监测装置检测气体的可燃性、组份，获得检测结果，基于所述检测结果对被测的瓦斯继电器气体监测装置进行校验。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

当变压器发生轻瓦斯动作时，传统的工作模式需从继电器连接的集气盒取气并进行气体组份检测进而判断变压器运行状态，这种工作模式需要人员靠近疑似缺陷的变压器，存在一定风险性；瓦斯继电器在线监测装置可在轻瓦斯动作后实现对继电器气体组份的远程监测，极大降低了人员的风险。目前市面上没有成熟的瓦斯继电器气体在线监测装置，该项技术还处于研发阶段。当瓦斯继电器气体在线监测装置技术成熟后，在挂网运行前还需进行入网检测，目前尚无可用于瓦斯继电器监测装置入网检测的装置或方法，本发明可用于该类监测装置的入网检测，用于校验瓦斯继电器气体监测装置的可靠性。

当变压器内部存在过热或故障时，可能会产生氢气、一氧化碳、烃类气体，进而造成轻瓦斯动作。在这类情况下，瓦斯继电器上部集聚气体为可燃性特征气体。而当变压器应潜油泵密封不良或补油未完全脱气时，会将空气带入变压器本体内，也会造成变压器轻瓦斯动作，在这类情况下，瓦斯继电器上部集聚气体为空气。本发明可以通过选择注入储气盒的气体，进而模拟因不同故障原因导致变压器轻瓦斯动作时的特性，检验在线监测装置在变压器发生轻瓦斯动作时能否及时反馈，并准确判断气体成分。本发明可通过上述思路实现对在线监测装置有效性、可靠性与准确性的检验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种变压器轻瓦斯在线监测校验装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中，初始状态示意图；

图3是本发明实施例中，模拟继电器内部可燃气体的准备状态示意图；

图4是本发明实施例中，模拟继电器内部空气的准备状态示意图；

图5是本发明实施例中，模拟继电器监测装置内部可燃气体的检测状态示意图；

图6是本发明实施例中，模拟继电器监测装置内部空气的检测状态示意图；

图中，1-油箱，2-油泵，3-储气盒，4-可燃气体瓶，5-压缩空气瓶，6-集气盒，7-气体监测装置，8-瓦斯继电器，9-动作检测装置，10-油枕。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面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；显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明保护的范围。

请参阅图1、本发明实施例的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，包括：可燃气体瓶4、压缩空气瓶5、储气盒3、油箱1、油枕10、油泵2、动作检测装置9、透明材质的管路、可远程控制的电子阀门、瓦斯继电器8和集气盒6。

油箱1底部通过进油口与油泵2相连，油泵2另一侧连接导管。导管分别连接至储气盒3、瓦斯继电器8。瓦斯继电器8另一端经过导管到油枕10，油枕10和油箱1通过管路相连。油箱1设置于油枕10的下方，油泵2位于油箱1内，用于将油注入管道中。油箱1和储气盒3 之间的管道上设置有控制储气盒3连通管道的阀门V4，油枕10与瓦斯继电器8之间的管道上设置有控制油枕10连通管道的阀门V3。

储气盒3通过气管分别与可燃气体瓶4以及压缩空气瓶5相连，同时储气盒3的位置低于可燃气体瓶4及压缩空气瓶5，两个气管上均有阀门(可以是，V1为控制可燃气体瓶4管道的阀门、V2为控制压缩空气瓶5的管道的阀门)，可以防止储气盒3中的变压器油流到气瓶中。

瓦斯继电器8的动作检测装置9与瓦斯继电器8的保护端子相连，通过电信号辅助判断瓦斯继电器8是否轻瓦斯动作。

集气盒6一端用软铜引气管从继电器侧面气孔引出，集气盒6的放气管和排油管均已改造，装设电子阀门(可以是，EV5为集气盒6排油管的电子阀门、EV6为集气盒6放气管的电子阀门)，可以远程控制阀门开关。

变压器轻瓦斯在线监测校验装置为一体化装置，固定在不锈钢材质的平台上。被校验瓦斯继电器8的气体监测装置7可替换，且有专门的放置部位。瓦斯继电器8的水平高度低于油枕 10，高于油箱1、集气盒6以及气体监测装置7。

本发明实施例中，可燃气体瓶4内部储存预设的可燃气体，可燃气体瓶4水平高度低于储气盒3，通过阀门与储气盒3连通。压缩空气瓶5内部储存压缩空气，压缩空气瓶5水平高度低于储气盒3，通过阀门与储气盒3连通。储气盒3的气体容积可满足继电器轻瓦斯动作条件，采用透明材质，水平高度低于油枕10，通过阀门分别与油箱1、可燃气体瓶4、压缩空气瓶5 连通。油箱1采用透明材质，通过阀门与储气盒3连通。油枕10采用透明材质，分别与油箱 1以及瓦斯继电器8连通。瓦斯继电器8的动作检测装置9与瓦斯继电器8接线柱相连，可通过电平信号判断瓦斯继电器8是否轻瓦斯动作。瓦斯继电器8的两侧分别与油枕10、储气盒3 连通。

本发明实施例上述装置的工作原理为：通过控制阀门的开断，将气体注入装置的储气盒3 中。再打开与油箱1相连的阀门，使变压器油在重力的作用下，将储气盒3内气体推入瓦斯继电器8中，模拟瓦斯继电器8轻瓦斯动作。

当变压器内部存在过热或故障时，可能会产生氢气、一氧化碳、烃类气体，进而造成轻瓦斯动作。在这类情况下，瓦斯继电器8上部集聚气体为可燃性特征气体。而当变压器应潜油泵 2密封不良或补油未完全脱气时，会将空气带入变压器本体内，也会造成变压器轻瓦斯动作，在这类情况下，瓦斯继电器8上部集聚气体为空气。本装置通过选择注入储气盒3的气体，可以模拟不同工况下瓦斯继电器8轻瓦斯的动作特性及气体成分。

请参阅图1至图6，本发明实施例的一种变压器轻瓦斯在线监测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1，将集气盒、气体监测装置放置在预设的位置，继电器及集气盒已注满了变压器油。气体监测装置通过放气管和集气盒相连。放气管和排油管均装设可远程操作的电子阀门，且为常闭状态。

步骤2，打开和油箱连通管道的阀门V4，打开瓦斯继电器和油枕连通导管的阀门V3，打开瓦斯继电器的排气阀。

步骤3，打开油泵，变压器油通过管道经过储气盒、瓦斯继电器。储气盒为透明材质，观察储气盒变压器油已储满，且瓦斯继电器油也储满时停止油泵，至此变压器轻瓦斯在线监测校验装置进入试验初始阶段，如图2所示。

步骤4，关闭阀门V4，打开阀门V1或V2(分别用于模拟继电器内部气体为可燃气体、空气)，当储气盒中气体超过刻度线，关闭阀门V1或V2，

步骤5，打开油泵以及阀门V4，V3，通过油压将储气盒的气体全部推到瓦斯继电器中即停止油泵，关闭V4，V3，部分油被推回油枕。此时瓦斯继电器进入轻瓦斯动作状态，瓦斯继电器上挡板浮起，且继电器动作检测系统检测到电位变化。至此变压器轻瓦斯在线监测校验装置进入试验准备阶段B1或B2(分别用于模拟继电器内部气体为可燃气体、空气)，如图3、图4所示。

步骤6，通过远程控制打开集气盒的排油阀EV5，打开阀门V3。瓦斯继电器内的可燃气体在油枕的油压作用被推入集气盒，当瓦斯继电器内气体全部被推进集气盒，且管道流入变压器油时，关闭阀门EV5，打开阀门EV6。

步骤7，可燃气体或空气通过管道进入瓦斯继电器气体监测装置，进入检测状态C1或C2 (分别用于模拟气体监测装置内部气体为可燃气体、空气)，如图5、图6所示，此时监测装置远程打开，装置检测气体的可燃性、组份。

步骤8，取下被校验的瓦斯继电器气体监测装置，使用压缩空气清洗，排出监测装置内的可燃气体；关闭阀门V1、V2、V3、V6，打开阀门V5，打开油泵，通过变压器油通过储气盒、油路、瓦斯继电器、集气盒最终从阀门V5排出，并带出可能存在的小气泡，后关闭阀门V5。装回被校验气体监测装置，变压器轻瓦斯在线监测校验装置进入试验初始状态，如图2所示。

本发明上述实施例的校验方法能够通过选择注入储气盒的气体，模拟不同工况下瓦斯继电器轻瓦斯的动作特性及气体成分，检验在线监测装置在变压器发生轻瓦斯动作时能否及时反馈，并判断气体成分。检测瓦斯继电器监测装置的可靠性、有效性、准确性。极大降低了人员的风险，为分析疑似故障变压器运行工况提出依据。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，包括：油箱(1)、可燃气体瓶(4)、压缩空气瓶(5)、储气盒(3)、瓦斯继电器(8)、油枕(10)和集气盒(6)；

所述可燃气体瓶(4)的出气口通过第一管路与所述储气盒(3)的第一进气口相连通，所述第一管路上设置有第一电子阀门；

所述压缩空气瓶(5)的出气口通过第二管路与所述储气盒(3)的第二进气口相连通，所述第二管路上设置有第二电子阀门；

所述油箱(1)的出油口通过第三管路与所述储气盒(3)的进油口相连通，所述第三管路上设置有第三电子阀门；所述油箱(1)内设置有油泵(2)，用于将变压器油输入第三管路；

所述储气盒(3)的油气出口通过第四管路与所述瓦斯继电器(8)的油气进口相连通，所述瓦斯继电器(8)的出油口通过第五管路与所述油枕(10)的进油口相连通，所述油枕(10)的出油口与所述油箱(1)的进油口相连通；所述第五管路上设置有第四电子阀门；

所述瓦斯继电器(8)的出气口通过管路与集气盒(6)的进口相连通，所述集气盒(6)设置有出气管道和出油管道；所述出油管道设置有第五电子阀门，所述出气管道设置有第六电子阀门，所述出气管道用于与被测的瓦斯继电器气体监测装置相连通；所述瓦斯继电器(8)的出气口设置有排气阀；

其中，所述储气盒(3)为透明的储气盒。

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，所述可燃气体瓶(4)内填充有预设的可燃气体，所述压缩空气瓶(5)内填充有压缩空气。

3.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，油箱(1)的水平高度低于油枕(10)；瓦斯继电器(8)的水平高度低于油枕(10)，高于油箱(1)、集气盒(6)。

4.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，可燃气体瓶(4)水平高度低于储气盒(3)，压缩空气瓶(5)水平高度低于储气盒(3)。

5.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，油箱(1)、油枕(10)、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第五管路均透明。

6.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，所述储气盒(3)设置有刻度，所述刻度对应的气体容积能够满足继电器轻瓦斯动作条件。

7.根据权利要求1所述的一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测装置，其特征在于，还包括：

动作检测装置(9)，所述动作检测装置(9)与瓦斯继电器(8)的保护端子相连，用于通过电信号判断瓦斯继电器(8)是否轻瓦斯动作。

8.一种瓦斯继电器气体监测装置的入网检测方法，其特征在于，基于权利要求1所述的装置，包括以下步骤：

瓦斯继电器、集气盒注满变压器油；集气盒的出气管道与被测的瓦斯继电器气体监测装置相连接；其中，第五电子阀门、第六电子阀门处于常闭状态；

打开第三电子阀门、第四电子阀门、瓦斯继电器的排气阀，打开油泵将储气盒充满变压器油；

关闭油泵、第四电子阀门，打开第一电子阀门，通过气体将储气盒充满；打开油泵、第四电子阀门，关闭第一电子阀门，通过油压将储气盒的可燃气体全部推到瓦斯继电器中，关闭油泵、第三电子阀门、第四电子阀门；或者，关闭油泵、第四电子阀门，打开第二电子阀门，通过气体将储气盒充满；打开油泵、第四电子阀门，关闭第二电子阀门，通过油压将储气盒的可燃气体全部推到瓦斯继电器中，关闭油泵、第三电子阀门、第四电子阀门；

打开第三电子阀门、第五电子阀门，通过油压将瓦斯继电器的气体全部推入集气盒中，关闭第五电子阀门；打开第六电子阀门，气体通过出气管道进入被测的瓦斯继电器气体监测装置；

通过被测的瓦斯继电器气体监测装置检测气体的可燃性、组份，获得检测结果。

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