CN206489153U - 瓦斯继电器保护动作的监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器、传感器底座、传感器室、引线、气体通道、进气口连接部件及信号采集板；气体传感器包括感应端和输出端；感应端设于传感器室内；输出端通过引线与信号采集板连接；传感器室设于气体通道中间，传感器室与气体通道连通；传感器室固定于传感器底座上；气体通道包括进气口和出气口，进气口与进气口连接部件连接。本申请实施例通过将所述装置串接在瓦斯继电器与集气室之间实现监测可燃性气体浓度变化的目的，根据监测的气体浓度变化信号判断变压器为区内故障还是区外故障，只有判断为区内故障时才发生重瓦斯保护动作，避免由于变压器区外故障造成重瓦斯保护误动情况发生。

Description

瓦斯继电器保护动作的监测装置

技术领域

本申请涉及电力设备安全监测技术领域，特别涉及一种瓦斯继电器保护动作的监测装置。

背景技术

瓦斯继电器(又称气体继电器)是利用变压器区内故障时产生的热油流和热气流推动继电器动作的元件，是变压器的保护元件。瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内。如果充油的变压器内部发生放电故障，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、乙烯及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，流经瓦斯继电器。若气体量较少，则气体在瓦斯继电器内聚积，使浮子下降，使继电器的常开接点闭合，作用于轻瓦斯保护发出警告信号。若气体量很大，油气通过瓦斯继电器快速冲出，推动瓦斯继电器内挡扳动作，使另一组常开接点闭合，重瓦斯则直接启动继电保护跳闸，断开断路器，切除故障变压器。

当主变压器内部发生故障时，主变压器的瓦斯保护能快速跳闸，及时保护主变压器本体不受损伤，有非常高的灵敏性。按照专业规程规定，只要主变压器重瓦斯动作跳闸，就必须对变压器进行全面检查，包括耐压试验、绝缘电阻测量和油样检验等一系列复杂流程，最终确定主变压器无内部故障后方可投入电网运行。

变压器区外故障引起的内部油流涌动也会导致主变重瓦斯保护动作跳闸。国内多次发生由于重瓦斯保护误动造成的主变跳闸事故，对于整个电力系统的供电可靠性产生较大的影响，很可能导致部分地区对居民进行拉闸限电。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，以解决由于区外故障引起变压器内部油流涌动，造成重瓦斯保护误动作的问题。

根据本申请的实施例，提供了一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器、传感器底座、传感器室、引线、气体通道、进气口连接部件及信号采集板；

所述气体传感器包括感应端和输出端；

所述感应端设于所述传感器室内；

所述输出端通过所述引线与所述信号采集板连接；

所述传感器室设于所述气体通道的中间，所述传感器室与所述气体通道连通；

所述传感器室固定于所述传感器底座上；

所述气体通道包括进气口和出气口，所述进气口与所述进气口连接部件连接。

进一步地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述信号采集板包括传感器信号调理电路、模数转换电路、中央处理器及干接点信号输出电路；所述传感器信号调理电路、所述模数转换电路、所述中央处理器及所述干接点信号输出电路依次连接。

进一步地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述进气口连接部件包括瓦斯继电器连接口及与所述瓦斯继电器连接口连接的进气口通道；所述进气口通道与所述进气口连通。

可选地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述气体传感器为固态微桥式气体传感器。

可选地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述感应端设于所述传感器室的中心。

可选地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述传感器室的形状为圆柱体。

可选地，所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述传感器室的高度大于所述气体通道的内径。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器、传感器底座、传感器室、引线、气体通道、进气口连接部件及信号采集板；所述气体传感器包括感应端和输出端；所述感应端设于所述传感器室内；所述输出端通过所述引线与所述信号采集板连接；所述传感器室设于所述气体通道的中间，所述传感器室与所述气体通道连通；所述传感器室固定于所述传感器底座上；所述气体通道包括进气口和出气口，所述进气口与所述进气口连接部件连接。本申请实施例通过将所述装置串接在瓦斯继电器与集气室之间实现监测可燃性气体浓度变化的目的，根据监测的气体浓度变化信号判断变压器为区内故障还是区外故障，只有判断为区内故障时才发生重瓦斯保护动作，避免变压器区外故障时重瓦斯保护误动事故，同时避免由于重瓦斯误动造成的电网事故。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为根据实施例示出的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置的立体结构示意图；

图2为根据实施例示出的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置的侧视图；

图3为根据实施例示出的一种瓦斯继电器保护动作的监测装置的A-A剖面图；

图4为根据实施例示出的信号采集板的结构示意图。

图示说明：

其中，1-气体传感器，2-传感器底座，3-传感器室，4-引线，5-气体通道，6-信号采集板，7-进气口连接部件，11-感应端，12-输出端，51-进气口，52-出气口，61-传感器信号调理电路，62-模数转换电路，63-中央处理器，64-干接点信号输出电路，71-瓦斯继电器连接口，72-进气口通道。

具体实施方式

请参阅图1至图3，本申请实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器1、传感器底座2、传感器室3、引线4、气体通道5、进气口连接部件7及信号采集板6；

所述气体传感器1包括感应端11和输出端12；

所述感应端11设于所述传感器室3内；

所述输出端12通过所述引线4与所述信号采集板6连接；

所述传感器室3设于所述气体通道5的中间，所述传感器室3与所述气体通道5连通；

所述传感器室3固定于所述传感器底座2上；

所述气体通道5包括进气口51和出气口52，所述进气口51与所述进气口连接部件7连接。

进气口连接部件7与瓦斯继电器连接，出气口52与集气室连接，信号采集板6与瓦斯继电器连接。

使用时，流经瓦斯继电器的气体通过进气口51进入到传感器室3中，气体传感器1的感应端11通过感应传感器室3内的气体浓度并转化成电信号，将电信号由输出端12经过引线4传递至信号采集板6，测试后的气体经出气口52到达集气室。

信号采集板6判断变压器是区内故障还是区外故障。如果信号采集板6判断为变压器区内故障，同时结合瓦斯继电器油流量达到预设值后，则瓦斯继电器保护开启，发生重瓦斯保护动作；如果信号采集板6判断为变压器区外故障，则瓦斯继电器保护闭锁，不发生重瓦斯保护动作。

需要说明的是，当变压器发生区外故障时，只有油流变化而不产生可燃性气体，通过传感器室3和气体通道5中的可燃性气体浓度稳定。当变压器发生区内故障时，变压器中油分解产生大量可燃性气体，通过传感器室3和气体通道5中的可燃性气体浓度会大幅度上升。因此，当瓦斯继电器油流量达到预设值后，可以通过感应传感器室3内可燃性气体的浓度来判断变压器的故障区域，从而避免变压器区外故障时重瓦斯保护误动事故。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器1、传感器底座2、传感器室3、引线4、气体通道5、进气口连接部件7及信号采集板6；所述气体传感器1包括感应端11和输出端12；所述感应端11设于所述传感器室3内；所述输出端12通过所述引线4与所述信号采集板6连接；所述传感器室3设于所述气体通道5的中间，所述传感器室3与所述气体通道5连通；所述传感器室3固定于所述传感器底座2上；所述气体通道5包括进气口51和出气口52，所述进气口51与所述进气口连接部件7连接。本申请实施例通过将所述装置串接在瓦斯继电器与集气室之间实现监测可燃性气体浓度变化的目的，根据监测的气体浓度变化信号判断变压器为区内故障还是区外故障，只有判断为区内故障时才发生重瓦斯保护动作，避免变压器区外故障时重瓦斯保护误动事故，同时避免由于重瓦斯误动造成的电网事故。

请参阅图4，图4为信号采集板结构示意图。所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述信号采集板6包括传感器信号调理电路61、模数转换电路62、中央处理器63及干接点信号输出电路64；所述传感器信号调理电路61、所述模数转换电路62、所述中央处理器63及所述干接点信号输出电路64依次连接。

所述传感器信号调理电路61通过所述引线4与所述输出端12连接，所述干接点信号输出电路64与瓦斯继电器连接。

工作时，气体传感器1检测到可燃性气体的浓度，产生模拟信号传送给传感器信号调理电路61，传感器信号调理电路61将模拟信号处理后传送给模数转换电路62，模数转换电路62将处理后的模拟信号转换成数字信号，并传送给中央处理器63。中央处理器63通过智能程序算法判断所述数字信号是否异常。如果判断数字信号正常，则无保护动作信号发出；如果判断数字信号异常，则通过干接点信号输出电路64发出保护动作信号。

需要说明的是，当变压器外部故障时只有油流变化而不产生可燃性气体，通过传感器室气体通道中的可燃性气体浓度稳定，气体传感器1检测出波形无明显波动变化，检测的波形被信号采集板采集转换成电信号，通过智能程序算法判断电信号无异常，则信号采集单元无保护动作信号输出，瓦斯继电器动作保护闭锁，不发生重瓦斯保护动作。

当变压器内部故障时，变压器油分解产生大量可燃性气体，通过传感器室气体通道中的可燃性气体浓度上升时，气体传感器1检测出波形随可燃性气体浓度的上升而出现明显的波动变化，检测的波形变化被信号采集板采集转换成一个明显变化的电信号，通过智能程序算法判断电信号出现异常，则信号采集板输出保护动作信号，结合瓦斯继电器油流量达到预设值后，瓦斯继电器动作保护开启，发生重瓦斯保护动作。

进一步地，所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述进气口连接部件7包括瓦斯继电器连接口71及与所述瓦斯继电器连接口71连接的进气口通道72；所述进气口通道72与所述进气口51连通。通过进气口连接部件7可以与瓦斯继电器精准对接，避免由于口径不同而影响瓦斯继电器保护动作的监测装置的使用。同时进气口通道72与进气口连接后可使流经瓦斯继电器的气体全部进入到瓦斯继电器保护动作的监测装置中，有效避免可燃性气体泄漏造成的安全隐患。

可选地，所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述气体传感器1为固态微桥式气体传感器。由于瓦斯报警时产气量小，所以气室越小，灵敏度越高。而固态微桥式气体传感器气体体积小，一般气室体积小于1mL。固态微桥式气体传感器可以提高气体传感器的灵敏度，便于更准确判断变压器的故障区域，从而提高监测瓦斯继电器保护动作的准确性。

可选地，所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述感应端11设于所述传感器室3的中心。传感器室3的中心处的气体更接近于变压器内部产生的气体浓度，所以感应端11设于所述传感器室3的中心可以提高瓦斯继电器保护动作的监测装置判断变压器故障区域的准确性。同时感应端11设于所述传感器室3的中心使变压器产生的气体先到传感器室，进行检测后可识别误报，避免瓦斯继电器误动。

可选地，所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述传感器室3的形状为圆柱体。传感器室是圆柱体型腔，有利于可燃性气体均匀的分布在气体传感器1的周围，使气体传感器1周围的气体更接近于变压器内部产生的气体，使其采样更为准确，便于更准确判断变压器的故障区域，从而提高监测瓦斯继电器保护动作的准确性。

需要说明的是，传感器室底部的圆锥部分是传感器室的一部分，并非特意设计成这个形状，而是由加工此传感器室的钻头决定的，一般钻头的头部夹角为118°，在加工盲孔时，会在盲孔底部形成一个夹角为118°的圆锥凹槽。

可选地，所述瓦斯继电器保护动作的监测装置中，所述传感器室3的高度大于所述气体通道的内径。如果传感器室3的高度小于所述气体通道的内径，则当可燃性气体经过传感器室3时，会加快气体流速，导致气体传感器1无法获取稳定的可燃性气体，对判断变压器故障区域的准确性造成不利影响。而所述传感器室3的高度大于所述气体通道的内径时，可燃性气体流速在传感器室3有缓冲作用，气体传感器1可以获取稳定的可燃性气体，便于更准确判断变压器的故障区域，从而提高监测瓦斯继电器保护动作的准确性。

可选地，所述传感器底座2、所述传感器室3和所述进气口连接部件7的材料为不锈钢316。不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽和水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学介质腐蚀(酸、碱和盐等化学浸蚀)的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。其中不锈钢316具有良好的耐腐蚀耐热性能，适合室外使用，可以延长所述瓦斯继电器保护动作的监测装置使用寿命。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，所述装置包括：气体传感器1、传感器底座2、传感器室3、引线4、气体通道5、进气口连接部件7及信号采集板6；所述气体传感器1包括感应端11和输出端12；所述感应端11设于所述传感器室3内；所述输出端12通过所述引线4与所述信号采集板6连接；所述传感器室3设于所述气体通道5的中间，所述传感器室3与所述气体通道5连通；所述传感器室3固定于所述传感器底座2上；所述气体通道5包括进气口51和出气口52，所述进气口51与所述进气口连接部件7连接。本申请实施例通过将所述装置串接在瓦斯继电器与集气室之间实现监测可燃性气体浓度变化的目的，根据监测的气体浓度变化信号判断变压器为区内故障还是区外故障，只有判断为区内故障时才发生重瓦斯保护动作，避免变压器区外故障时重瓦斯保护误动事故，同时避免由于重瓦斯误动造成的电网事故。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述装置包括：气体传感器(1)、传感器底座(2)、传感器室(3)、引线(4)、气体通道(5)、进气口连接部件(7)及信号采集板(6)；

所述气体传感器(1)包括感应端(11)和输出端(12)；

所述感应端(11)设于所述传感器室(3)内；

所述输出端(12)通过所述引线(4)与所述信号采集板(6)连接；

所述传感器室(3)设于所述气体通道(5)的中间，所述传感器室(3)与所述气体通道(5)连通；

所述传感器室(3)固定于所述传感器底座(2)上；

所述气体通道(5)包括进气口(51)和出气口(52)，所述进气口(51)与所述进气口连接部件(7)连接。

2.根据权利要求1所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述信号采集板(6)包括传感器信号调理电路(61)、模数转换电路(62)、中央处理器(63)及干接点信号输出电路(64)；所述传感器信号调理电路(61)、所述模数转换电路(62)、所述中央处理器(63)及所述干接点信号输出电路(64)依次连接。

3.根据权利要求1所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述进气口连接部件(7)包括瓦斯继电器连接口(71)及与所述瓦斯继电器连接口(71)连接的进气口通道(72)；所述进气口通道(72)与所述进气口(51)连通。

4.根据权利要求1所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述气体传感器(1)为固态微桥式气体传感器。

5.根据权利要求1所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述感应端(11)设于所述传感器室(3)的中心。

6.根据权利要求1所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述传感器室(3)的形状为圆柱体。

7.根据权利要求6所述的瓦斯继电器保护动作的监测装置，其特征在于，所述传感器室(3)的高度大于所述气体通道(5)的内径。