本發(fā)明涉及瓦斯繼電器檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置及方法。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，變壓器是一種極其重要的電力設(shè)備，油浸式變壓器在我國(guó)電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。當(dāng)變壓器在區(qū)外發(fā)生接地故障或遭受雷擊時(shí)，流過(guò)變壓器電流中有負(fù)荷電流和故障短路電流；當(dāng)線路、相鄰主變和電抗器的計(jì)劃停送電以及負(fù)荷的變化時(shí)，流經(jīng)主變的電流發(fā)生突變。當(dāng)流經(jīng)變壓器的電流發(fā)生突變時(shí)，變壓器內(nèi)部油流流速會(huì)加快。瓦斯繼電器作為變壓器的保護(hù)裝置，當(dāng)油流流速達(dá)到瓦斯繼電器的重瓦斯整定值時(shí)，使氣體繼電器的接點(diǎn)動(dòng)作，接通指定的控制回路，并及時(shí)發(fā)出信號(hào)告警（輕瓦斯）或啟動(dòng)保護(hù)元件自動(dòng)切除變壓器（重瓦斯）。

瓦斯繼電器有時(shí)會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，瓦斯繼電器的誤動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)事故。當(dāng)重瓦斯發(fā)生誤動(dòng)作時(shí)，需要對(duì)主變進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)來(lái)確定主變內(nèi)部是否發(fā)生短路或其他故障，如果確定主變不存在故障，往往通過(guò)提高瓦斯繼電器的重瓦斯整定值來(lái)防止流經(jīng)變壓器電流發(fā)生突變而引起的重瓦斯誤動(dòng)。然而，目前瓦斯繼電器的整定值往往依靠電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)來(lái)整定，瓦斯整定值是否合理，以及主變誤動(dòng)具體原因并沒(méi)有響應(yīng)的數(shù)據(jù)支撐。因此，有必要提出一種監(jiān)測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流、壓力、流速的瞬時(shí)值，判斷變壓器是否存在隱患，預(yù)測(cè)變壓器是否存在故障，校驗(yàn)整定值是否合理，并能夠?yàn)槭鹿史治鎏峁?shù)據(jù)支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置及方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)壓力和流速的瞬時(shí)值，并能夠根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)定的參數(shù)判斷變壓器是否存在隱患，裝置簡(jiǎn)單，操作便捷，大大減少重瓦斯誤動(dòng)概率，減少電力事故的發(fā)生。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置，包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，所述瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置還包括壓力采集模塊、油流流速采集模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和控制判別模塊，所述壓力采集模塊、油流流速采集模塊與所述數(shù)據(jù)接收模塊間通過(guò)通信連接，所述數(shù)據(jù)接收模塊與所述控制判別模塊間通過(guò)通信連接，所述壓力采集模塊采集的第一信號(hào)與所述油流流速采集模塊采集的第二信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊接收的第三信號(hào)通過(guò)主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。

本發(fā)明瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，還設(shè)有油流流速采集模塊、壓力采集模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和控制判別模塊，壓力采集模塊采集的第一信號(hào)與所述油流流速采集模塊采集的第二信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊接收的第三信號(hào)通過(guò)主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。壓力采集模塊的設(shè)置是為了采集壓力信號(hào)，油流流速采集模塊的設(shè)置是為了采集油流流速信號(hào)，數(shù)據(jù)接收模塊的設(shè)置是為了接收信號(hào)，控制判別模塊的設(shè)置是為了判斷油流流速是否安全并控制告警信號(hào)的發(fā)出與否。

優(yōu)選地，所述單相自耦變壓器本體中設(shè)置有第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器和第三單相自耦變壓器，所述數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)于主變公用控制箱的內(nèi)部，并包括第一數(shù)據(jù)接收模塊、第二數(shù)據(jù)接收模塊和第三數(shù)據(jù)接收模塊，所述第一數(shù)據(jù)接收模塊與所述第一單相自耦變壓器相配合，所述第二數(shù)據(jù)接收模塊與所述第二單相自耦變壓器相配合，所述第三數(shù)據(jù)接收模塊與所述第三單相自耦變壓器相配合。三個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊不僅接收壓力采集模塊和油流流速采集模塊采集的信號(hào)，還可以接收三個(gè)單相自耦變壓器的電流信號(hào)。

優(yōu)選地，所述第一信號(hào)為壓力信號(hào)，所述第二信號(hào)為油流流速信號(hào)，所述第三信號(hào)包括第一信號(hào)與第二信號(hào)。壓力采集模塊采集的壓力信號(hào)與油流流速采集模塊采集的信號(hào)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收模塊后，再傳送至控制判別模塊，便于實(shí)時(shí)采集的信號(hào)傳送至控制判別模塊以做出相應(yīng)的判別與控制動(dòng)作；當(dāng)?shù)谝粏蜗嘧择钭儔浩?、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器三相電流與壓力差值均在設(shè)定閾值之內(nèi)，而瞬時(shí)油流流速差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊向主控室的后臺(tái)發(fā)出某相瞬時(shí)流速過(guò)高的信號(hào)。

優(yōu)選地，所述第三信號(hào)還包括第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的三側(cè)電流與零序電流的電流信號(hào)。這樣便于電流信號(hào)也能實(shí)時(shí)傳送至控制判別系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝粏蜗嘧择钭儔浩?、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器三相的電流差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊向主控室的監(jiān)控后臺(tái)發(fā)出電流過(guò)大的信號(hào)。

優(yōu)選地，所述壓力采集模塊采用第一光伏蓄電池供電，所述油流流速采集模塊采用第二光伏蓄電池供電。采用光伏蓄電池供電不僅能夠避免供電布線帶來(lái)的隱患，而且更加節(jié)能環(huán)保。

優(yōu)選地，第二光伏蓄電池設(shè)于立方體鍍鋅鋼支撐件上，所述立方體鍍鋅鋼支撐件呈倒u形，設(shè)置在瓦斯繼電器的上方。立方體鍍鋅鋼支撐件結(jié)構(gòu)牢靠，不容易被腐蝕，持久耐用；倒u形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得支撐件可以作為瓦斯繼電器的防雨罩，從而保證瓦斯繼電器和采集裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

優(yōu)選地，所述壓力采集模塊分別設(shè)于第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的四個(gè)平面上。壓力采集模塊放置在變壓器的四個(gè)平面上，放置的個(gè)數(shù)根據(jù)變壓器容量和體積來(lái)定，以保證采集的壓力值的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，所述控制判別模塊可以向監(jiān)控人員發(fā)出告警信號(hào)。當(dāng)三相電流與壓力差值均在設(shè)定閾值之內(nèi)，而瞬時(shí)油流流速差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，當(dāng)三相的電流差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊均可以向主控室的后臺(tái)發(fā)出某相瞬時(shí)流速過(guò)高或電流過(guò)高的告警信號(hào)。

本發(fā)明提供了一種瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)以三側(cè)電流及零序電流為變量，壓力為目標(biāo)值，采用曲線擬合的方式建立電流與壓力的第一數(shù)學(xué)模型；

b)以壓力為變量，油流流速為目標(biāo)值，采用曲線擬合的方式，建立壓力與油流流速的第二數(shù)學(xué)模型；

c)根據(jù)采集的三側(cè)電流、零序電流、壓力和油流流速的瞬時(shí)值實(shí)時(shí)修正擬合的參數(shù)；

d)根據(jù)得到的第一數(shù)學(xué)模型，通過(guò)三側(cè)電流與零序電流的數(shù)值計(jì)算得到三測(cè)電流與零序電流對(duì)應(yīng)的壓力值；

e)根據(jù)得到的第二數(shù)學(xué)模型，通過(guò)壓力計(jì)算得到壓力對(duì)應(yīng)的油流流速瞬時(shí)值。

經(jīng)過(guò)以上步驟，根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)修正擬合的參數(shù)，在電流突變時(shí)，根據(jù)所得到的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)壓力及相應(yīng)的油流流速瞬時(shí)值，與設(shè)定的壓力閾值與油流流速閾值比較，控制判別模塊做出判斷是否存在隱患，并預(yù)測(cè)是否存在故障。

進(jìn)一步地，所述瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)方法還包括在三側(cè)電流或零序電流發(fā)生電流突變時(shí)校驗(yàn)瓦斯整定值是否合理，并為事故分析提供數(shù)據(jù)支持。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置，包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，所述瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置還包括壓力采集模塊、油流流速采集模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和控制判別模塊，所述壓力采集模塊與所述油流流速采集模塊采集信號(hào)后將信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收模塊，所述數(shù)據(jù)接收模塊接收的第三信號(hào)通過(guò)主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)三側(cè)電流、零序電流、壓力和流速的瞬時(shí)值，并能夠根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)定的參數(shù)判斷變壓器是否存在隱患，且能夠在電流發(fā)生突變時(shí)校驗(yàn)瓦斯整定值是否合理，為事故分析提供數(shù)據(jù)支持，裝置簡(jiǎn)單，操作便捷，大大減少重瓦斯誤動(dòng)概率，減少電力事故的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1為瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。其中，附圖僅用于示例性說(shuō)明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說(shuō)明可能省略是可以理解的。

本發(fā)明實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語(yǔ)僅用于示例性說(shuō)明，不能理解為對(duì)本專利的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

實(shí)施例1

如圖1所示為瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置及方法的第一實(shí)施例，包括單相自耦變壓器本體1、瓦斯繼電器3和主變公用控制箱6，瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)裝置還包括壓力采集模塊2、油流流速采集模塊4、數(shù)據(jù)接收模塊和控制判別模塊，壓力采集模塊2、油流流速采集模塊4與數(shù)據(jù)接收模塊間通過(guò)通信連接，數(shù)據(jù)接收模塊與所述控制判別模塊間通過(guò)通信連接，壓力采集模塊2采集的第一信號(hào)與油流流速采集模塊4采集的第二信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)接收模塊接收的第三信號(hào)通過(guò)主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。具體地，單相自耦變壓器本體1中設(shè)置有第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器和第三單相自耦變壓器，數(shù)據(jù)接收模塊包括第一數(shù)據(jù)接收模塊7、第二數(shù)據(jù)接收模塊8和第三數(shù)據(jù)接收模塊9，第一數(shù)據(jù)接收模塊7與所述第一單相自耦變壓器相配合，第二數(shù)據(jù)接收模塊8與所述第二單相自耦變壓器相配合，第三數(shù)據(jù)接收模塊9與第三單相自耦變壓器相配合。三個(gè)數(shù)據(jù)接收模塊不僅接收壓力采集模塊2和油流流速采集模塊4采集的信號(hào)，還可以接收三個(gè)單相自耦變壓器的電流信號(hào)。

其中，第一信號(hào)為壓力信號(hào)，第二信號(hào)為油流流速信號(hào)，第三信號(hào)包括第一信號(hào)與第二信號(hào)，還包括第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的三側(cè)電流與零序電流的電流信號(hào)。當(dāng)?shù)谝粏蜗嘧择钭儔浩鳌⒌诙蜗嘧择钭儔浩髋c第三單相自耦變壓器電流差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊向主控室的監(jiān)控后臺(tái)發(fā)出電流過(guò)大的信號(hào)；當(dāng)三相電流與壓力差值均在設(shè)定閾值之內(nèi)，而瞬時(shí)油流流速差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊向主控室的后臺(tái)發(fā)出某相瞬時(shí)流速過(guò)高的信號(hào)。

另外，壓力采集模塊2采用第一光伏蓄電池供電，所述油流流速采集模塊4采用第二光伏蓄電池供電。采用光伏蓄電池供電不僅能夠避免供電布線帶來(lái)的隱患，而且更加節(jié)能環(huán)保。第二光伏蓄電池設(shè)于立方體鍍鋅鋼支撐件上，所述立方體鍍鋅鋼支撐件呈倒u形，設(shè)置在瓦斯繼電器3的上方。立方體鍍鋅鋼支撐件結(jié)構(gòu)牢靠，不容易被腐蝕，持久耐用；倒u形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得支撐件可以作為瓦斯繼電器3的防雨罩，從而保證瓦斯繼電器3和采集裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。壓力采集模塊2分別設(shè)于第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的四個(gè)平面上。壓力采集模塊2放置在變壓器的四個(gè)平面上，放置的個(gè)數(shù)根據(jù)變壓器容量和體積來(lái)定，以保證采集的壓力值的準(zhǔn)確性?？刂婆袆e模塊可以向監(jiān)控人員發(fā)出告警信號(hào)。當(dāng)三相電流與壓力差值均在設(shè)定閾值之內(nèi)，而瞬時(shí)油流流速差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，當(dāng)三相的電流差值超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，判別控制模塊均可以向主控室的后臺(tái)發(fā)出某相瞬時(shí)流速過(guò)高或電流過(guò)高的告警信號(hào)。

本實(shí)施例中瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)方法，步驟如下：

a)以三側(cè)電流及零序電流為變量，壓力為目標(biāo)值，采用曲線擬合的方式建立電流與壓力的第一數(shù)學(xué)模型；

b)以壓力為變量，油流流速為目標(biāo)值，采用曲線擬合的方式，建立壓力與油流流速的第二數(shù)學(xué)模型；

c)根據(jù)采集的三側(cè)電流、零序電流、壓力和油流流速的瞬時(shí)值實(shí)時(shí)修正擬合的參數(shù)；

d)根據(jù)得到的第一數(shù)學(xué)模型，通過(guò)三側(cè)電流與零序電流的數(shù)值計(jì)算得到三測(cè)電流與零序電流對(duì)應(yīng)的壓力值；

e)根據(jù)得到的第二數(shù)學(xué)模型，通過(guò)壓力計(jì)算得到壓力對(duì)應(yīng)的油流流速瞬時(shí)值。

另外，瓦斯繼電器油流流速在線監(jiān)測(cè)方法還包括在三側(cè)電流或零序電流發(fā)生電流突變時(shí)校驗(yàn)瓦斯整定值是否合理，并為事故分析提供數(shù)據(jù)支持。

經(jīng)過(guò)以上步驟能夠?qū)蜗嘧择钭儔浩鞴ぷ鬟^(guò)程中的壓力、油流流速、三側(cè)電流和零序電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控后臺(tái)，后臺(tái)監(jiān)控人員能夠根據(jù)采集的壓力、油流流速、三側(cè)電流和零序電流來(lái)判斷變壓器是否存在故障，且能夠在電流突變情況下校驗(yàn)瓦斯整定值是否合理，且裝置簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，大大減少電力事故的發(fā)生概率。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。