CN114427990B - 一种变压器瓦斯保护动作的取气方法及其检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器瓦斯保护动作的取气方法及其检测装置，取气方法包括如下取气步骤：瓦斯继电器未动作，关闭进气阀门和进油阀门，将集气容器和集油容器设置为真空状态；设定进气阀门和进油阀门由关闭到打开的裕度时间；瓦斯继电器动作后，启动设定的裕度时间，产生气体和油料分别进入集气容器和集油容器；完成产生气体和油料收集后，关闭进气阀门和进油阀门；打开气体检测接口对产生气体检测，判断故障情况；打开排气孔和排油孔，排出气体和油料；复位集气容器和集油容器的真空状态，恢复运行；本发明解决了现有瓦斯保护动作检测时间长、停电时间长的问题，提高了检测效率和判断准确率。

Description

一种变压器瓦斯保护动作的取气方法及其检测装置

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，更具体地，尤其涉及一种变压器瓦斯保护动作的取气方法及其检测装置。

背景技术

瓦斯保护是反映变压器内部电气故障的保护手段，当变压器内部发生电气故障时，油会被分解产生气体，当气体汇聚到瓦斯继电器顶部，产生一定的压力，从而触发轻瓦斯保护动作，严重故障时还会导致油流快速涌动，冲击瓦斯继电器动作，接通控制回路，造成重瓦斯保护动作。

在变压器发生瓦斯保护动作后，不论重瓦斯保护还是轻瓦斯保护，均会产生气体，因此工作人员可通过观察瓦斯继电器内有无气体以及对气体进行取样分析，判断故障真伪。但是，对气体进行取样，往往需要将变压器完全停电进行，还需将气体送往专业班组进行试验分析，因此对瓦斯保护动作情况的判别时间较长，需要对变压器长时间停电，不利于电网的安全运行。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供了一种变压器瓦斯保护动作的取气方法及其检测装置，可以有效地缩短对瓦斯保护动作情况的判别时间及对变压器的停电时间，提高对瓦斯保护动作的检测效率和判断准确率，保障电网的安全运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，包括如下取气步骤：

S1:当变压器正常运行，瓦斯继电器未动作时，将用于收集产生气体的集气容器上的进气阀门、和用于收集油料的集油容器上的进油阀门调节为关闭状态，将所述集气容器和所述集油容器设置为真空状态；

S2:设定所述进气阀门和所述进油阀门由关闭状态到打开状态的裕度时间；

S3:瓦斯继电器动作后，启动设定的所述裕度时间；

S4:根据设定的所述裕度时间，所述进气阀门和所述进油阀门被打开，所述产生气体全部进入到所述集气容器内，油料进入到所述集油容器内，所述进气阀门和所述进油阀门被关闭；

S5:打开所述集气容器的气体检测接口，利用气体检测仪对产生气体进行分析检测，判断瓦斯保护动作情况；

S6:判断结束后，打开所述集气容器的排气孔，将产生气体排出，打开所述集油容器的排油孔，将油料排出；

S7:将所述集气容器和所述集油容器分别恢复为真空状态，恢复初始正常运行状态。

进一步地，在步骤S3中，还包括以下步骤：

S3.1:对产生的所述瓦斯继电器动作进行判定；

S3.2:若判定所述瓦斯继电器动作为变压器滤油或变压器新投运产生的正常动作，则不启动所述裕度时间；若判定所述瓦斯继电器动作为变压器故障产生的异常动作，则启动所述裕度时间。

进一步地，在步骤S4中，还包括以下步骤：

S4.1:在所述裕度时间内观察变压器的电流变化和温度变化。

进一步地，在步骤S5中，利用检测所述集气容器内的气体压力判断产生气体是否全部进入所述集气容器内。

进一步地，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.1:关闭所述进气阀门后，打开所述集气容器的排气孔，将所述集气容器内收集的产生气体取出一部分备份。

进一步地，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.2:在对所述集气容器内收集的产生气体备份时，观察产生气体的颜色。

本发明还提供一种采用上述取气方法使用的检测装置，所述检测装置包括瓦斯继电器、集油容器、集气容器和控制装置；

所述瓦斯继电器安装在变压器顶部与油枕的连接管上，所述集油容器安装在所述变压器底面，所述瓦斯继电器与所述集油容器通过连接管连通，所述连接管上设有支管，所述支管与所述连接管之间设有向上倾斜的夹角，所述集气容器与所述支管连通；

所述集气容器上设有排气孔和气体检测接口，所述气体检测接口与气体检测仪连通；所述集油容器上设有排油孔；

所述连接管上设有进油阀门，所述支管上设有进气阀门，所述进油阀门和所述进气阀门与所述控制装置电连接；所述集气容器上设有压力表。

进一步地，所述集气容器上设有观察窗。

进一步地，所述排气孔设在所述集气容器的顶面，所述排油孔设在所述集油容器的底面。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，包括如下取气步骤：

S1:当变压器正常运行，瓦斯继电器未动作时，将用于收集产生气体的集气容器上的进气阀门、和用于收集油料的集油容器上的进油阀门调节为关闭状态，将所述集气容器和所述集油容器设置为真空状态；

S2:设定所述进气阀门和所述进油阀门由关闭状态到打开状态的裕度时间；

S3:瓦斯继电器动作后，启动设定的所述裕度时间；

S4:根据设定的所述裕度时间，所述进气阀门和所述进油阀门被打开，所述产生气体全部进入到所述集气容器内，油料进入到所述集油容器内，所述进气阀门和所述进油阀门被关闭；

S5:打开所述集气容器的气体检测接口，利用气体检测仪对产生气体进行分析检测，判断瓦斯保护动作情况；

S6:判断结束后，打开所述集气容器的排气孔，将产生气体排出，打开所述集油容器的排油孔，将油料排出；

S7:将所述集气容器和所述集油容器分别恢复为真空状态，恢复初始正常运行状态；

本发明将集气容器和集油容器调整为真空状态，通过压差自动收集产生气体和油料，同时设定裕度时间，一是利用裕度时间观察变压器内部故障是否有发展趋势，避免取气对瓦斯保护的影响，降低取气风险，二是留有一定的裕度时间，使得产生气体气流有足够的时间稳定聚集到瓦斯继电器的顶部内，此时再打开进气阀门，可将产生气体全部收集到集气容器中，油料进入集油容器中，尽可能减少变压器内部残留的产生气体，影响后续瓦斯动作时的气体分析，造成故障误判，并且通过所述集气容器上连接的气体检测仪直接对产生气体分析检测，缩短了气体检测时间，避免长时间停电，提高了电网运行安全性。

附图说明

附图1为本发明的整体的结构示意图。

附图标记：1-瓦斯继电器；2-集油容器；3-排油孔；4-集气容器；5-排气孔；6-观察窗；7-气体检测接口；8-连接管；9-进油阀门；10-进气阀门；11-压力表；12-气体检测仪；13-支管。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本发明作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

本实施例提供一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，具体包括如下取气步骤：

S1:当变压器正常运行，瓦斯继电器1未动作时，将用于收集产生气体的集气容器4上的进气阀门10、和用于收集油料的集油容器2上的进油阀门9调节为关闭状态，将集气容器4和集油容器2设置为真空状态；

需要说明的是，将集气容器4和集油容器2设置为真空状态，便于通过压差自动收集产生气体和油料，即使变压器内部自身压强不足以将全部瓦斯气体排出，借助集油容器2、集气容器4内部的真空状态，也可以将产生气体全部吸入集气容器4，确保无论在重瓦斯保护还是轻瓦斯保护状态下，都能将产生气体全部排出变压器，避免影响后续瓦斯动作时的气体分析，对故障造成误判；

S2:设定进气阀门10和进油阀门9由关闭状态到打开状态的裕度时间；

需要说明的是，由于产生气体汇聚到瓦斯继电器1顶部需要一定的时间，瓦斯保护动作只意味着此刻瓦斯继电器1顶部的气体压力可以使轻瓦斯保护信号接点导通，不代表所有产生气体已经全部汇聚到瓦斯继电器1顶部，因此留有一定的裕度时间，可以确保收集到足量的气体，进一步确保产生气体全部吸入至集气容器4中，不会残留气体在变压器内部；

S3:瓦斯继电器动作后，启动设定的裕度时间；

需要说明的是，留有设定的裕度时间，使得产生气体气流有足够的时间稳定聚集到瓦斯继电器1的顶部内，此时再打开进气阀门10，可将产生气体全部收集到集气容器4中，油料进入集油容器2中，尽可能减少变压器内部残留的产生气体，影响后续瓦斯动作时的气体分析，造成故障误判。

S4:根据设定的裕度时间，进气阀门10和进油阀门9被打开，使得产生气体进入集气容器4内，油料进入集油容器2内，完成收集后，进气阀门10和进油阀门9被关闭；

需要说明的是，为了控制产生气体和油料的流速度，防止产生气体过快冲入到集气容器4内、油料过快冲入集油容器2内，进气阀门10和进油阀门9采用步进电机进行控制，通过精确控制进气阀门10和进油阀门9的开闭大小，实现对产生气体和油流的速度的精确控制。

S5:打开集气容器4的气体检测接口7，利用气体检测仪12对产生气体进行分析检测，判断瓦斯保护动作情况；

需要说明的是，完成对产生气体的收集后，通过集气容器4上连接的气体检测仪12直接对产生气体分析检测，缩短了气体检测时间，避免长时间停电，提高了电网运行安全性。

S6:判断结束后，打开集气容器4的排气孔5，将产生气体排出，打开集油容器2的排油孔3，将油料排出；为下一次检测作准备；

S7:将集气容器4和集油容器2分别恢复为真空状态，恢复初始正常运行状态。

进一步地，在步骤S3中，还包括以下步骤：

S3.1:对产生的瓦斯继电器动作进行判定；

S3.2:若判定瓦斯继电器动作为变压器滤油或变压器新投运产生的正常动作，则不启动裕度时间；若判定瓦斯继电器动作为变压器故障产生的异常动作，则启动裕度时间；

需要说明的是，对瓦斯继电器动作的判断可以是人工判定、或者是利用处理器判定，在变压器新投运或滤油后投运时，由于注油、滤油的工艺问题，投运后可能会出现短时多次轻瓦斯动作的情况，这种信号大多是由于变压器油内的空气逐步排出造成，属于正常现象，因此不需要取气分析；若判定为产生异常的瓦斯继电器动作，由于产生气体汇聚到瓦斯继电器1顶部需要一定的时间，瓦斯保护动作只意味着此刻瓦斯继电器1顶部的气体压力可以使轻瓦斯保护信号接点导通，不代表所有产生气体已经全部汇聚到瓦斯继电器1顶部，此时若马上取气，则有可能导致只取到部分气体，而留有一定的裕度时间，可以确保收集到足量的产生气体，进一步确保产生气体被全部吸入至集气容器4中，不会残留气体在变压器内部，影响后续瓦斯继电器1动作。

进一步地，在步骤S4中，还包括以下步骤：

S4.1:在裕度时间内观察变压器的电流变化和温度变化。

需要说明的是，在对裕度时间内，通过查看变压器的电流变化和温度变化情况，来初步判断变压器内部故障有无发展趋势，若电流变化和温度变化异常，判断变压器内部故障还在发展，则终止取气动作，从而避免了在变压器内部明显还存在故障的情况下对产生气体进行收集，确保收集产生气体对变压器瓦斯保护无影响，不会造成瓦斯保护的误动或拒动。

进一步地，在步骤S5中，利用检测集气容器4内的气体压力判断产生气体是否全部进入集气容器4内；需要说明的是，可以根据集气容器4内的压力值来判断瓦斯继电器1内的气体是否已经全部收集完毕。当集气容器4内的压力值基本处于稳定，即可判定瓦斯继电器1内的产生气体已被完全收集。

进一步地，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.1:关闭进气阀门10后，打开集气容器4的排气孔5，将集气容器4内收集的产生气体取出一部分备份；

需要说明的是，收集部分产生气体作为备份采样，避免检测操作失误后无法检测，同时当后续检测结果存疑时，可针对备份采样气体作进一步研究。

进一步地，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.2:在对集气容器4内收集的产生气体备份时，观察产生气体的颜色；

需要说明的是，通过观察产生气体颜色也可以协助及时辨别故障。

实施例2

如图1所示，本发明还提供一种变压器瓦斯保护动作检测装置，采用实施例1中的取气方法进行检测使用，检测装置包括瓦斯继电器1、集油容器2、集气容器4和控制装置；

瓦斯继电器1安装在变压器顶部与油枕的连接管8上，集油容器2安装在变压器底面，瓦斯继电器1与集油容器2通过连接管8连通，连接管8上设有支管13，支管13与连接管8之间设有向上倾斜的夹角，集气容器4与支管13连通；

集气容器4上设有排气孔5和气体检测接口7，气体检测接口7与气体检测仪12连通；集油容器2上设有排油孔3；

连接管8上设有进油阀门9，支管13上设有进气阀门10，进油阀门9和进气阀门10与控制装置电连接。

需要说明的是，瓦斯继电器1用于对变压器进行瓦斯保护；集油容器2用于收集瓦斯继电器1启动保护动作后，在打开进油阀门9时由于压差挤出的变压器油，集气组件用于收集瓦斯继电器1启动保护动作后产生的气体，并对气体进行观察与检测，提高气体检测效率；进油阀门9用于在瓦斯继电器1启动保护动作后，平衡瓦斯继电器1与集油容器2、集气组件之间的连接管8内的压强，便于收集气体和变压器油；同时将集气容器4设在底面，便于作业人员观察，并且支管13与连接管8之间设有向上倾斜的夹角，夹角小于90度，优选将夹角设计为30度，利于将集气容器4设在瓦斯继电器1和集油容器2之间，使得变压器油由于压强和自身重力，流至集油容器2内，而气体因质量较轻，利用压强被吸入至集气组件中，利于气体与变压器油分离，便于气体检测，并且，若油料被误吸入集气容器4内，也可以通过倾斜的支管13流入至集油容器2内，进一步实现油气分离；其中，本实施例中控制装置优选为步进电机；

同时集气容器4的顶面设有排气孔5，排气孔5用于将集气容器4内的产生气体排出，并通过排气孔5对集气容器4抽至真空状态；同理，集油容器2上设有排油孔3，排油孔3用于将集油容器2中的油料排尽，并通过排油孔3对集油容器2抽至真空状态；

集气容器4上的气体检测接口7用于与气体检测仪12连接，便于气体检测仪12直接对集气容器4内气体测量，并根据检测结果对瓦斯保护动作情况进行判断，提高检测效率；

本发明通过连接管8将瓦斯继电器1中的气体引入到安装在变压器底面的集气容器4内，使得作业人员不需要登上变压器顶部就能观察瓦斯继电器1内有无气体、气体颜色以及进行取气操作，既缩短了变压器停电的时间，又保证了作业人员的人身安全；本发明通过集气组件对瓦斯继电器1内的气体进行检测分析，使得不需要再将气体送往专业班组进行试验分析，极大的节省了检测时间，缩短了故障判别时间，避免变压器长时间停电，保证电网的运行安全。

进一步地，如图1所示，集气容器4上设有压力表11。

需要说明的是，压力表11用于监视集气容器4内部压力，既可以检测收集的产生气体的压力，判断产生气体的气体量，以及是否完全将产生气体收集，还可以防止集气容器4内压力过大发生危险。

进一步地，如图1所示，集气容器4上设有观察窗6。

需要说明的是，观察窗6用于观察集气容器4内产生气体的颜色，直观方便。

进一步地，连接管8优选为u型管，便于安装连接，进油阀门9和进气阀门10为优选为电磁阀，其中，进油阀门9通过步进电机实现对开闭大小的精确控制。

工作原理：

以附图中的检测装置为例，在正常运行时，进油阀门9和进气阀门10处于关闭状态，集气容器4上的排气孔5、气体检测接口7处于关闭状态，集气容器4内为真空状态；集油容器2中的排油孔3处于关闭状态，集油容器2内为真空状态；

当瓦斯继电器1动作后，产生气体在瓦斯继电器1顶部聚集，对瓦斯继电器1动作进行判定，判定为异常动作后，启动裕度时间，并在裕度时间内观察变压器的电流变化和温度变化，若电流变化和温度变化正常，变压器内部故障无发展趋势，则继续执行裕度时间，反之则中止裕度时间；达到设定的裕度时间后，进气阀门10和进油阀门9由关闭状态逐渐打开，因连接管8的两端存在压差，利用压差将瓦斯继电器1内部的产生气体及部分变压器油分别吸入至集气容器4和集油容器2内；同时因集油容器2在最底部，连接管8内的变压器油由于压差及自身重力的影响流入集油容器2中，而产生气体质量较轻则被吸入至集气容器4中；

当集气容器4上的压力表11数值稳定后，关闭进油阀门9和进气阀门10，通过观察窗6对集气容器4中的气体颜色进行初步观察，打开集气容器4上的排气孔5，对集气容器4内的气体收集采样，作为备份气体，后关闭排气孔5；然后打开气体检测接口7，利用气体检测仪12检测集气容器4中气体成分及含量，根据检测结果对瓦斯保护动作情况进行判断；判断结束后，打开排油孔3将集油容器2中的变压器油排尽，并通过排油孔3将集油容器2抽至真空状态；打开排气孔5将集气容器4内的气体排出，并通过排气孔5将集气容器4抽至真空状态；恢复取气检测装置的正常运行。

在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

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，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均应包含在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，包括如下取气步骤：

S1:当变压器正常运行，瓦斯继电器未动作时，将用于收集产生气体的集气容器上的进气阀门、和用于收集油料的集油容器上的进油阀门调节为关闭状态，将所述集气容器和所述集油容器设置为真空状态；

S2:设定所述进气阀门和所述进油阀门由关闭状态到打开状态的裕度时间；

S3:瓦斯继电器动作后，启动设定的所述裕度时间；

S4:根据设定的所述裕度时间，所述进气阀门和所述进油阀门被打开，所述产生气体全部进入到所述集气容器内，油料进入到所述集油容器内，所述进气阀门和所述进油阀门被关闭；

S5:打开所述集气容器的气体检测接口，利用气体检测仪对产生气体进行分析检测，判断瓦斯保护动作情况；

S6:判断结束后，打开所述集气容器的排气孔，将产生气体排出，打开所述集油容器的排油孔，将油料排出；

S7:将所述集气容器和所述集油容器分别恢复为真空状态，恢复初始正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括以下步骤：

S3.1:对产生的所述瓦斯继电器动作进行判定；

S3.2:若判定所述瓦斯继电器动作为变压器滤油或变压器新投运产生的正常动作，则不启动所述裕度时间；若判定所述瓦斯继电器动作为变压器故障产生的异常动作，则启动所述裕度时间。

3.根据权利要求2所述的一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括以下步骤：

S4.1:在所述裕度时间内观察变压器的电流变化和温度变化。

4.根据权利要求3所述的一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，在步骤S5中，利用检测所述集气容器内的气体压力判断产生气体是否全部进入所述集气容器内。

5.根据权利要求4所述的一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.1:关闭所述进气阀门后，打开所述集气容器的排气孔，将所述集气容器内收集的产生气体取出一部分备份。

6.根据权利要求5所述的一种变压器瓦斯保护动作的取气方法，其特征在于，在步骤S5中，还包括以下步骤：

S5.2:在对所述集气容器内收集的产生气体备份时，观察产生气体的颜色。

7.一种变压器瓦斯保护动作的检测装置，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的取气方法进行使用，所述检测装置包括瓦斯继电器、集油容器、集气容器和控制装置；

所述瓦斯继电器安装在变压器顶部与油枕的连接管上，所述集油容器安装在所述变压器底面，所述瓦斯继电器与所述集油容器通过连接管连通，所述连接管上设有支管，所述支管与所述连接管之间设有向上倾斜的夹角，所述集气容器与所述支管连通；

所述集气容器上设有排气孔和气体检测接口，所述气体检测接口与气体检测仪连通；所述集油容器上设有排油孔；

所述连接管上设有进油阀门，所述支管上设有进气阀门，所述进油阀门和所述进气阀门与所述控制装置电连接；所述集气容器上设有压力表。

8.根据权利要求7所述的一种变压器瓦斯保护动作的检测装置，其特征在于，所述集气容器上设有观察窗。

9.根据权利要求7所述的一种变压器瓦斯保护动作的检测装置，其特征在于，所述排气孔设在所述集气容器的顶面，所述排油孔设在所述集油容器的底面。

Images