[發明專利]一種實時檢測變壓器故障的氣體繼電器及診斷方法

在審

• 申請號: 202011185653.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112414949A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 俞華;劉宏;王偉;王健一;李國棟;程渙超;劉星廷;穆廣祺;遇心如;梁寧川;上官明霞;解濤;王海鵬;李勁松;王帥;陳青松
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N33/00;H01H35/26;H01F27/40;G06F17/10
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

一種實時檢測變壓器故障的氣體繼電器及診斷方法，氣體繼電器包括：氣體繼電器本體、進油口、出油口、第一氣管、待檢瓶、氣體繼電器放氣閥以及采集和發送單元，待檢瓶中設置與采集和發送單元相連接的故障氣體檢測模塊，用于檢測待檢瓶中是否含有烴類氣體及其濃度、氣體顏色以及是否含有刺激性氣味氣體；若壓力傳感器檢測到氣體繼電器本體內部的氣體壓力達到閾值K1，控制進氣電磁閥開啟，氣體繼電器本體內部的氣體通過進氣電磁閥和濾油網進入待檢瓶。與現有技術相比，本發明綜合評估變壓器故障的嚴重程度，為變壓器運維檢修贏得了極為寶貴的時間，免去了傳統運行人員去變電站進行取氣返回實驗室進行檢測。

技術領域

本發明屬于電力設備質量檢測技術領域，更具體地，涉及一種實時檢測變壓器故障的氣體繼電器及診斷方法。

背景技術

氣體繼電器主要起著電力變壓器內部的一種基本保護作用，氣體繼電器的應用表明，當變壓器發生絕緣性快速分解或是變壓器本體發生放電性故障時，氣體繼電器往往快速反映故障程度，并及時斷開電源，有效減少變壓器故障帶來的損失，避免變壓器事故擴大。然而，變壓器進入空氣、溫度下降等原因，經常有氣體繼電器誤動作(部分原因是空氣混入氣體繼電器)導致報警或跳閘，而實際上變壓器并沒有故障，嚴重影響了變壓器的可靠運行。

氣體繼電器聚集了一定氣體后發出報警信號，一般需要運行人員去變電站進行變壓器油試驗和氣體檢測以進一步診斷變壓器是否為故障氣體或者是空氣，傳統方法是將變壓器斷電，安排人員從變壓器氣體繼電器取氣，送到實驗室進行檢測，從氣體繼電器聚集氣體到診斷結果往往需要1-2天的時間，這種工作效率極為低下，變壓器一旦有突發嚴重故障，來不及根據診斷結果采取措施，變壓器就嚴重損壞甚至燒毀，造成了嚴重的事故。另外，運行人員在變壓器帶電情況下現場取氣體也存在較大的安全風險，一旦變壓器突發性故障，會嚴重威脅運行人員的人身安全，造成不可估量的后果。

現有的專利技術描述中，絕大多數僅局限于對氣體繼電器本身進行改進，無法對變壓器是否為故障氣體及故障的嚴重程度無法進行有效性的判斷。代表性的專利有，一種變壓器故障氣體采集裝置及方法(CN201811304616.2)，這種方法通過點燃的方法識別是否為故障氣體，這種方法有效性和實時性差，有些故障氣體成分并不一定可燃，現場操作危險性極高，且工作效率低無法及時判斷故障情況，這種方法還需要變壓器停電操作，嚴重影響供電可靠性。

發明內容

為解決現有技術中變壓器氣體繼電器由于其他干擾而誤動作導致報警、氣體檢測不及時和單一檢測手段有效性差導致變壓器損壞甚至燒毀等事故擴大問題，提高變壓器安全運行可靠性，本發明的目的在于，提供一種實時檢測和診斷變壓器故障的氣體繼電器及識別和判斷變壓器故障的方法，快速檢測聚集在氣體繼電器的氣體是否為故障產生的氣體還是非故障原因產生氣體，通過檢測氣體的氣味、成分、顏色綜合研判變壓器發生故障的嚴重程度，本發明的裝置檢測后通過云平臺快速向變壓器運行人員發送診斷信息，在變壓器尚未發展為嚴重故障就可以診斷變壓器運行狀態，為變壓器運行人員檢修和維護贏得了寶貴的處理時間，防范因處理不及時導致變壓器的損壞。

本發明采用如下的技術方案。一種實時檢測變壓器故障的氣體繼電器，包括：氣體繼電器本體、進油口、出油口、第一氣管、待檢瓶、氣體繼電器放氣閥以及采集和發送單元，待檢瓶一端通過第一氣管與氣體繼電器本體相連接，另一端通過第二氣管與氣體繼電器放氣塞相連接；待檢瓶中設置與采集和發送單元相連接的故障氣體檢測模塊，用于檢測待檢瓶中是否含有烴類氣體及其濃度、氣體顏色以及是否含有刺激性氣味氣體；在第一氣管靠近待檢瓶的一端設置濾油網，在第一氣管靠近氣體繼電器本體的一端設置壓力傳感器，在濾油網與壓力傳感器之間設置進氣電磁閥，均與采集和發送單元相連接；若壓力傳感器檢測到氣體繼電器本體內部的氣體壓力達到閾值K1，控制進氣電磁閥開啟，氣體繼電器本體內部的氣體通過進氣電磁閥和濾油網進入待檢瓶；采集和發送單元設置在氣體繼電器本體上方，與故障氣體檢測模塊相連接，用于生成變壓器故障等級評估結果，并向后臺發送警報信息。