CN206211361U - 变压器有载轻瓦斯排气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器瓦斯继电器排气技术，具体为一种变压器有载轻瓦斯排气装置。解决目前有载瓦斯继电器排气存在安全隐患且排气频繁，工作量大的技术问题。一种变压器有载轻瓦斯排气装置，包括手自动按钮AT、中间继电器ZJ1、信号灯XD、安装在瓦斯继电器排气口上的电磁阀DCF、瓦斯继电器辅助接点qj、时间继电器SJ1、SJ2、SJ3。本实用新型在设计上引用原有的轻瓦斯报警回路，设置手动和自动瓦斯气排放功能，解决气体采集及排放的矛盾。采用延时启动的方式，有效解决了轻瓦斯器报警信号和排气装置的配合问题。采用设置时间继电器控制排气时间，控制回路带电时间，控制瓦斯气体排除后，继续可能排油的隐患。

Description

变压器有载轻瓦斯排气装置

技术领域

本实用新型涉及变压器瓦斯继电器排气技术，具体为一种变压器有载轻瓦斯排气装置。

背景技术

随着近些年来，电力系统规模的不断扩大，电压等级的提高，增加了很多大容量的变压器，变压器的数量和种类的增加，老旧变压器数量越来越庞大，带来了了一系列问题：

一是带来了维护工作量增加，工作地点较远。山西忻州供电公司有记录的2014年修试专业的处理变压器瓦斯排气缺陷工作达12次之多，占当年全部处理缺陷105起的11.4%，此数据尚不包含运行现场人员记录的处理次数。在这些处理的变压器中，如220kV保德站，来回工作里程达500公里。东湖110kV变电站处理瓦斯气体动作多次。

二是有载瓦斯继电器排气较为频繁，根据2014年瓦斯排气作业的统计情况、变压器瓦斯动作的原因以及变压器结构分析可知：主变压器本体瓦斯气体产生几率小，而有载分接开关操作较为频繁，有载分接开关大多为独立油箱、产气几率较本体瓦斯继电器几率大的多，所以有载瓦斯气体的排放需要处理的几率增大。

三、变压器排气作业带来的安全隐患。变压器有载轻瓦斯在动作后气体检测和排放，此类工作需要作业人员上至变压器本体上部作业，将气体排出并做分析，而此类有载分接开关上部瓦斯继电器排气孔，离变压器带点部位距离较近，工作人员在作业中存在一定的安全隐患。

因此、将有载瓦斯继电器的排气从变压器本体上部移至地面，从而解决安全问题，同时采用远处操控排气以及方便气体采样分析，解决有载瓦斯排气频繁，工作量大的要求，使得变压器有载瓦斯气体排放装置急需设计和制作出来。

瓦斯继电器结构和原理。由于QJ-25、50、80型继电器结构基本相同，因此现以QJ1-80为例进行介绍，其芯子结构如图2所示。气体继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上。继电器芯子上部由开口杯4、重锤3、磁铁5和干簧触点6构成动作于信号的容积装置，其下部有挡板8、与弹簧联接的调节杆10、磁铁7和干簧触点11构成动作于跳闸的流速装置。

变压器正常运行时，继电器内一般是充满变压器油。如果变压器内部发生轻微故障，则因油分解而产生的气体聚集在上部气室内，迫使其油面下降，开口杯4随之下降到某一限定位置，其上的磁铁5使干簧触点6吸合并动作于信号；若变压器因漏油而使油面继续降低，同样动作于信号。如果变压器内部发生严重故障，油箱内压力瞬时升高，将会出现油的涌浪，则在连接管路中产生油流，冲击挡板8，当挡板旋转到某一限定位置时，其上的磁铁7使干簧触点11吸合并动作于跳闸，切断与变压器连接的所有电源，从而起到保护变压器的作用。

瓦斯保护接线原理如图3所示：

当变压器内部发生轻微故障，使油位降低时，瓦斯继电器KG的上接点KG1动作，接通信号继电器1KS发出信号。当变压器内部发生严重故障，使瓦斯继电器KG的下接点KG2动作，接通信号继电器2KS和中间继电器KM，发出信号并使断路器跳闸。

发明内容

本实用新型为解决目前有载瓦斯继电器排气存在安全隐患且排气频繁，工作量大的技术问题，提供一种变压器有载轻瓦斯排气装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种变压器有载轻瓦斯排气装置，包括手自动按钮AT、中间继电器ZJ1、信号灯XD、电子计数器、瓦斯继电器辅助接点qj、时间继电器SJ1、SJ2、SJ3、安装在瓦斯继电器排气口上的电磁阀DCF；中间继电器ZJ1设有zj11、zj12、zj13三个常开辅助接点，时间继电器SJ1设有常开辅助接点sj11，SJ2设有常开辅助接点sj21，SJ3设有常开辅助接点sj31；时间继电器SJ3设有a1、a2、b1三个端子，其中a1、b1位于同一侧；电磁阀DCF设有常闭辅助接点dcf1；瓦斯继电器辅助接点qj与ZJ1主线圈及信号灯XD通过位于正常位置的AT串接在回路中，ZJ1主线圈与信号灯XD还与位于按动位置的AT串接在回路中；ZJ1主线圈的一端与信号灯XD一端相连组成串联电路，zj12与电子计数器串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，zj11与SJ1主线圈串接后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj11与SJ2串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj31与DCF主线圈串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，ZJ1主线圈的另一端与SJ3的a1端相连接，ZJ1主线圈的另一端通过sj21与SJ3的b1端相连接，ZJ1主线圈的另一端还通过dcf1与SJ3的b1端相连接，SJ3的a2端与XD的另一端相连接；zj13串接在瓦斯继电器的报警回路中（远传轻瓦斯信号接点之间）。

进一步的，瓦斯继电器排气口通过铜制管路由变压器引至地面进行排气。

本实用新型通过研究变压器瓦斯继电器结构、瓦斯动作原理、瓦斯继电器放气方法、轻瓦斯保护动作的处理，设计时抓住以下关键点和难点，解决如下：

1、气体排放装置管路要考虑结实耐用，尽量不改变原有的瓦斯继电器的结构。

解决方法：在气路连接上使用上，瓦斯继电器放气螺栓上采用卡口联结铜管方式，使用扩口器制作铜制管路至地面进行排气。此种有三方面好处：一方面将作业的工作面降低，减少作业带来的安全问题，一方面由于排气管路材质较硬不易折断，寿命长，改造方便。另一方面，排气未改变原有的继电器排气速率，不存在排气过快的问题。

2、电气回路设计要考虑保证原有瓦斯保护动作信号发出，让监控人员可以知情，并可选择排放方式。

解决方法：通过设置中间继电器增加回路，可有效的将原瓦斯继电器回路的轻瓦斯动作接入瓦斯气体排放装置，从而使轻瓦斯气排放启动信号引入，从而启动排气装置。同时设置手动自动选择开关可以让运行维护人员选择排气方式。

3、设置合理的排气时间，解决自动排气装置启停的问题，使用排气装置做到只排气，不排放油。

解决方法：设计电路控制电磁阀启动排气，合理利用时间继电器的时间配合，电磁阀常开接点接入反馈回路，可有效的控制排气。在其中的时间继电器设置有限的通电时间，可以防止电路损坏或其他原因造成的误排放。

本实用新型的工作原理：自动排气：按钮AT在自动位置时，瓦斯继电器qj接点闭合，启动ZJ1中间继电器，同时，zj13接点闭合，轻瓦斯报警信号远传至主控后台。此时，瓦斯排气装置启动，信号灯XD点亮，zj12接点闭合，计数器动作，zj11接点闭合，启动SJ1时间继电器，延时10分钟后，sj11接点闭合，SJ2时间继电器启动，1秒后，sJ21接点闭合，触发SJ3时间继电器动作，此时SJ3时间继电器动作，sj31接点接通，电磁阀动作，开始排气。SJ3时间继电器动作8秒后，sj31接点断开，停止排气。如此时瓦斯气体未排空，qj接点仍然在接通状态，dcf1常闭接点触发SJ3时间继电器控制电磁阀进行二次排气工作，直至8秒断开，如此往复，直至排空。

手动排气：手动按动按钮开关，动作情况如上，唯一不同点在于dcf1常闭接点触发SJ3时间继电器进行排气工作，8秒断开，不再排气，可认为检查排气情况，如未排尽，重复按动AT按钮。

本实用新型所述装置具有以下特点：

该装置在设计上引用原有的轻瓦斯报警回路，设置手动和自动瓦斯气排放功能，解决气体采集及排放的矛盾。

采用延时启动的方式，有效解决了轻瓦斯器报警信号和排气装置的配合问题。

采用设置时间继电器控制排气时间，控制回路带电时间，控制瓦斯气体排除后，继续可能排油的隐患。

本实用新型在不破坏变压器的瓦斯继电器结构情况下，安装硬质管路，将作业从变压器本体上部移至变压器下部，解决了作业中的安全隐患。

附图说明

图1本实用新型结构示意图。

QS：空气开关；FU：熔断器；XD：信号灯；AT：手自动按钮；qj:瓦斯继电器辅助接点；ZJ1:中间继电器；DCF：电磁阀； SJ1、SJ2、SJ3：时间继电器；zj11、zj12、zj13、sj11、sj21、sj31:常开辅助接点；dcf1：常闭辅助接点； a1、a2、b1：时间继电器SJ3端子； 01、05：为远传轻瓦斯信号接点。

图2现有的瓦斯继电器芯子结构示意图。

1—探针；2—放气阀；3—重锤；4—开口杯；5—磁铁；6—干簧触点(信号用)；7—磁铁；8—挡板；9—接线端子；10—调节杆；11—干簧触点(跳闸用)；12—终止挡。

图3瓦斯保护原理接线图。

具体实施方式

一种变压器有载轻瓦斯排气装置，包括手自动按钮AT、中间继电器ZJ1、信号灯XD、电子计数器、瓦斯继电器辅助接点qj、时间继电器SJ1、SJ2、SJ3、安装在瓦斯继电器排气口上的电磁阀DCF；中间继电器ZJ1设有zj11、zj12、zj13三个常开辅助接点，时间继电器SJ1设有常开辅助接点sj11，SJ2设有常开辅助接点sj21，SJ3设有常开辅助接点sj31；时间继电器SJ3设有a1、a2、b1三个端子，其中a1、b1位于同一侧；电磁阀DCF设有常闭辅助接点dcf1；瓦斯继电器辅助接点qj与ZJ1主线圈及信号灯XD通过位于正常位置的AT串接在回路中，ZJ1主线圈与信号灯XD还与位于按动位置的AT串接在回路中；ZJ1主线圈的一端与信号灯XD一端相连组成串联电路，zj12与电子计数器串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，zj11与SJ1主线圈串接后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj11与SJ2串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj31与DCF主线圈串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，ZJ1主线圈的另一端与SJ3的a1端相连接，ZJ1主线圈的另一端通过sj21与SJ3的b1端相连接，ZJ1主线圈的另一端还通过dcf1与SJ3的b1端相连接，SJ3的a2端与XD的另一端相连接；zj13串接在瓦斯继电器的报警回路中。

瓦斯继电器排气口通过铜制管路由变压器引至地面进行排气。

本实用新型实施后在安装地点只要将电源投入，选择自动排放即可进行自动排放，有效地减少因为有载瓦斯气体需要排放，作业人员到工作现场进行作业带来的一系列费用。

在瓦斯保护动作后，作业人员可以不爬至变压器本体上部进行作业，在变压器本体下部即可进行气体采集分析,减轻了工作人员在变压器作业量。

由于原有的瓦斯继电器离变压器带电部位距离较近，工作人员在作业中存在一定的安全隐患。而有载瓦斯排气装置将上部作业引至地面，对工作人员排气保证安全距离起到了保护作用，减少了变压器排气作业带来的安全隐患，从而在人员保护方面起到了良好的作用，带来的好处不言而喻。

推广应用效果。变压器有载瓦斯气体排气装置已于2016年3月10日，在山西忻州原平站2主变进行安装后，同时进行了有载瓦斯气排放试验，通过试验，该装置可以有效解决变压器有载轻瓦斯气的排放带来的一系列问题。

本实用新型重点对QJ-25、50型气体继电器进行了研究，通过实际测量和研究发现其排气结构螺栓相同，因此可以适用于此两类继电器。而电力系统中拥有此类继电器的变压器较多，可以推广范围较大。

有载瓦斯气体排放装置，适合应用于电力系统当中未将有载瓦斯气体排气引至变压器下部，轻瓦斯保护动作频繁的变压器。该装置在解决和安全和经济起到了一定的作用，而此类装置可以应用于大多数的变压器有载瓦斯继电器，解决了困扰电力系统的安全、经济问题，对电力系统发展具有巨大的实际意义。

电磁阀采用带信号反馈的常闭型电磁阀、该类电磁阀在电磁线圈特点是，动铁芯吸合，打开泄压孔、同时拉动主阀芯，主阀芯靠拉力和介质的压差力推动，阀打开。当电磁阀线圈断电时，动铁芯靠弹簧回位关闭泄压孔、同时推动主阀芯回位，阀关闭。带型号反馈时、电磁阀打开、公共线与开信号相通，与关信号线不通。电磁阀闭时与此相反。

继电器采用jsz3系列继电器和西门子3rp20型时间继电器

触点容量：AC：220V 5A DC:220V 0.5A

机械寿命：大于或等于100万次

电寿命：大于或等于10万次。

具体安装方案 考虑到装置安装位置及投运后长期处在室外环境中，使用不锈钢的端子箱解决电气回路的密封、绝缘和老化问题，在端子箱以及变压器瓦斯继电器壳体进行开孔。

安装前,将管内异物清理干净。敷设尽量布置得合理、美观、符合工艺流程。管道水平安装时,其坡度一般为0.003,最小为0.002,中间不得存在气蚀的可能性，以利放气。尽量减少拐弯处，尽可能水平，才有利于气体的流通速度。

接完铜管后，检查它的密闭性，防止铜管出现问题,安装与设备接口的卡口先不要一次安装到位,待其它部分都预制后,将待连接卡口与设备的接口上紧,然后进行紧固,使卡口与设备可以严密结合。

该装置通过一段时间试验和应用，该装置起到了以下作用：

在节约费用方面：实施后在安装地点只要将电源投入，选择自动排放即可进行自动排放，有效地减少因为有载瓦斯气体需要排放，作业人员到工作现场进行作业带来的一系列费用。

作业强度减轻：在瓦斯保护动作后，作业人员可以不爬至变压器本体上部进行作业，在变压器本体下部即可进行气体采集分析,减轻了工作人员在变压器作业难度。

在安全作业方面：由于原有的瓦斯继电器离变压器带电部位距离较近，工作人员在作业中存在一定的安全隐患。而有载瓦斯排气装置将上部作业引至地面，对工作人员排气保证安全距离起到了保护作用，减少了变压器排气作业带来的安全隐患，从而在人员保护方面起到了良好的作用。

总之，有载瓦斯气体排放装置，解决了困扰电力系统的安全、经济问题，对电力系统发展具有巨大的实际意义。

Claims (2)

1.一种变压器有载轻瓦斯排气装置，其特征在于，包括手自动按钮AT、中间继电器ZJ1、信号灯XD、电子计数器、瓦斯继电器辅助接点qj、时间继电器SJ1、SJ2、SJ3、安装在瓦斯继电器排气口上的电磁阀DCF；中间继电器ZJ1设有zj11、zj12、zj13三个常开辅助接点，时间继电器SJ1设有常开辅助接点sj11，SJ2设有常开辅助接点sj21，SJ3设有常开辅助接点sj31；时间继电器SJ3设有a1、a2、b1三个端子，其中a1、b1位于同一侧；电磁阀DCF设有常闭辅助接点dcf1；瓦斯继电器辅助接点qj与ZJ1主线圈及信号灯XD通过位于正常位置的AT串接在回路中，ZJ1主线圈与信号灯XD还与位于按动位置的AT串接在回路中；ZJ1主线圈的一端与信号灯XD一端相连组成串联电路，zj12与电子计数器串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，zj11与SJ1主线圈串接后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj11与SJ2串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，sj31与DCF主线圈串联后与ZJ1主线圈与信号灯XD组成的串联电路并联，ZJ1主线圈的另一端与SJ3的a1端相连接，ZJ1主线圈的另一端通过sj21与SJ3的b1端相连接，ZJ1主线圈的另一端还通过dcf1与SJ3的b1端相连接，SJ3的a2端与XD的另一端相连接；zj13串接在瓦斯继电器的报警回路中。

2.如权利要求1所述的变压器有载轻瓦斯排气装置，其特征在于，瓦斯继电器排气口通过铜制管路由变压器引至地面进行排气。