本发明专利技术涉及一种智能型双浮球气体继电器，包括：凸字型外壳，凸字型外壳的上部设置接线盒，接线盒采用密闭式封装结构、用于实现数据传输和轻瓦斯报警及重瓦斯跳闸保护功能；在接线盒的下侧面设置主导管，主导管为感测连杆、用于实现变压器油液位实时监测功能；上浮子安装在上挡圈与中挡圈之间的主导管处，下浮子安装在中挡圈与下挡圈之间的主导管处。一种变压器气体继电器监控系统，包括：智能型双浮球气体继电器，以及设置在远端的管理后台。本发明专利技术结构简单，实施成本低、易推广，智能型双浮球结构使监测结果更加精准；可实现对变压器的远程监测和控制；可以大大提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种智能型双浮球气体继电器及监控系统
本专利技术属于继电器
，具体涉及一种智能型双浮球气体继电器及监控系统，该气体继电器能够实时监测气体继电器内部气体积聚情况、并且采用了双浮球结构分别实现了在线监测气体积聚量、轻瓦斯报警、低油位报警和跳闸功能。
技术介绍
储油柜通过可调节的胶囊或波纹把变压器油与外界大气隔离，通过集气管与变压器本体联接构成了一个变压器油热胀冷缩补偿系统。当温度升高时，变压器油体积膨胀，随着与变压器连通的集气管路流至储油柜内；当温度降低时，变压器油体积收缩，又会从储油柜中流回变压器内，从而保证变压器内部各组件始终处于绝缘油的保护中。变压器上常用的一种非电量保护装置称为气体继电器(又叫瓦斯继电器)，气体继电器安装位置就位于储油柜和油箱之间导气管的最高处，紧靠储油柜。若变压器存在故障，无论是变压器内部故障，如：匝间短路、过热、局部放电等造成绝缘油分解产生气体；还是变压器外部故障，如：漏油、密封不严进气或安装工艺不当导致内部积气等，这些情况导致变压器产生变化，这些变化都会逐渐体现在气体继电器上。轻瓦斯报警：在正常运行状态下，当变压器(或有载开关)内部发生故障时(如放电或过热故障)，变压器油或固体绝缘材料会随着故障的发生而产生分解，并产生如氢气、烃类气体以及一氧化碳、二氧化碳等气体，这些气体会随着变压器油对流循环运动至安装在高点位置处的气体继电器中，随着时间的推移，在气体继电器顶部，这些气体将缓慢聚集并形成一定压力，压低油面高度。当气体聚集达到一定体积时，气体继电器的轻瓦斯报警信号接点接通，并发出报警信号。重瓦斯跳闸保护：当变压器内部出现高能能量、电弧放电等严重故障时，变压器油急剧分解产生大量气体，通过集气管向瓦斯继电器和储油柜方向积聚，形成的油、气流达到一定流速，冲击挡圈，下置磁铁使干簧接点接通启动跳闸信号，切断变压器电源，保护变压器。目前在运行中的常规气体继电器采用的多是单浮子、单接点干簧管结构，单浮子结构气体继电器虽然能够使变压器在内部故障时信号报警或跳闸，但是当变压器发生严重漏油时，该结构的继电器只会信号报警而不会跳闸，这对变压器的安全运行造成了很大隐患。同时，单接点干簧由于受到震动等影响，稳定性较差，经常造成变压器跳闸，也存在较大的安全隐患。《DL/T540-2013气体继电器检验规程》中规定气体容积值的检定方法是：将气体继电器充满变压器油后，两端封闭，水平放置，打开气体继电器放气阀，并对继电器缓慢放油，直至有信号动作输出时，测量放出油的体积值，即为气体继电器气体容积动作值。重复试验三次。Φ50、Φ80气体继电器气体动作范围在250mL-300mL。气体继电器检验不符合整定值时，可以调整的气体继电器应进行调整，使之达到整定值。根据行业标准，气体继电器内气体积聚量在250mL-300mL时，应发出轻瓦斯报警信号，这种功能目前的气体继电器一般都能够实现，但是却不能实时监测气体积聚量，无法掌握气体积聚量的变化趋势，在发出轻瓦斯报警之前的气体积聚量和趋势不可知。随着国网提出的泛在电力物联网以及南网公司提出的数字化电网对产品智能化的要求，对变压器的感知层的数据需求越来越迫切。现有的国产气体继电器厂家还没有数字式的产品，他们现有的改进策略只是实现国网十八项反措要求中提出的双浮球结构，打破国外厂家专利壁垒，将原有的双浮球式改为双浮子或者双浮筒式，将原有的空心浮球改为实心泡沫球，未对气体继电器本质的信息输出方式进行研究。浮球式液位计使用磁力运作，无机械连接件，运作简单可靠。当浮球开关被测介质浮动浮子时，浮子带动主体移动，同时浮子另一端的磁体将控制开关动作杆上的磁体。浮球式液位计的技术优势：浮球开关不含导致故障发生的波纹管、弹簧、密封等部件，而是采用直浮子驱动开关内部磁铁，浮球开关的简捷的杠杆使开关瞬间动作。浮子悬臂角限位设计，防止浮子垂直。在密闭的金属或塑胶管内，设计一点或多点的磁簧开关，然后将管子贯穿一个或多个中空而内部装有环型磁铁的浮环，并利用固定环，控制浮球与磁簧开关在相关位置上，使浮球在一定范围内上下浮动。利用浮球内的磁铁去吸引磁簧开关的接点，产生开与关的动作，实现液位的控制或指示。用来改变连杆内的电阻与磁簧开关所组成的分压电路，磁簧开关的间隙越小、精度越高，从而实现连续性液位监测。分压信号可经过转换器转变成4-20mA或其它不同之标准信号。指示器可以配合其它表头作远距离指示，是一种原理简单，可靠性极佳的液位指示器。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术将传统结构的气体继电器气体容积报警机构用浮球式液位计替代。为了实现气体积聚量的实时监测以及轻瓦斯报警和重瓦斯跳闸保护，依据气体是高点聚集、由高变低逐渐压低油面的规律，变压器漏油故障时油位也是由上而下逐渐降低的规律，本专利技术采用两个磁性浮子串联的支路结构，上磁簧开关的精度高，能够识别油面的微小变化，从而可以实时传递油面上方气体积聚情况。在自上而下体积达到250mL-300mL处设置轻瓦斯报警磁簧开关；下磁簧开关，在最低油面位置设置重瓦斯跳闸磁簧开关，进行重瓦斯跳闸保护。本专利技术所采用的技术方案如下：一种智能型双浮球气体继电器，包括：凸字型外壳，凸字型外壳的上部设置接线盒，接线盒采用密闭式封装结构、用于实现数据传输和轻瓦斯报警及重瓦斯跳闸保护功能；在接线盒的下侧面设置主导管，主导管为感测连杆、用于实现变压器油液位实时监测功能；在主导管的上端部设置上挡圈，在主导管的中间设置中挡圈，在主导管的下端部设置下挡圈；上挡圈和下挡圈为圆形金属结构、穿过主导管后固定，中挡圈为固定在主导管上的环形金属块；上浮子安装在上挡圈与中挡圈之间的主导管处，上挡圈与中挡圈之间的主导管内部设置用于轻瓦斯报警的上磁簧开关；下浮子安装在中挡圈与下挡圈之间的主导管处，中挡圈与下挡圈之间的主导管中内部设置用于重瓦斯跳闸的下磁簧开关；上浮子、下浮子是环形轻质材料，内部带有磁铁。优选的，所述的接线盒内部安装有接线板、瞬态气体积聚量特征量测量模块、信号调理与采集模块、气体继电器开关量输入模块、数字核心处理模块，所述的信号调理与采集模块分别与瞬态气体积聚量特征量测量模块、气体继电器开关量输入模块、数字核心处理模块电连接实现数据交互。优选的，所述的瞬态气体积聚量特征量测量模块，将变压器油液位信号转换成气体积聚量监测，输出4～20mA信号；所述的气体继电器开关量输入模块，将上磁簧开关的轻瓦斯报警和下磁簧开关的重瓦斯跳闸保护信号值直接输入信号调理和采集模块；所述的信号调理与采集模块将瞬态气体积聚量特征量测量模块传输来的数据进行统一数据格式转换、转换为数字核心处理模块能识别的标准数字信号，再输出标准数字信号到数字核心处理模块；并对信号进行初步筛选和存储；所述的数字核心处理模块对信号调理与采集模块传输来的信号进行判断。优选的，在凸字型外壳上设置有第一视窗、第二视窗，所述的第一视窗、第二视窗是可视透明窗口，第一视窗的位置与上浮子的活动范围相对应；第二视窗的位置与下浮子的活动范围相对应。优选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能型双浮球气体继电器，其特征在于，包括：凸字型外壳(6)，凸字型外壳(6)的上部设置接线盒(7)，接线盒(7)采用密闭式封装结构、用于实现数据传输和轻瓦斯报警及重瓦斯跳闸保护功能；/n在接线盒(7)的下侧面设置主导管(2)，主导管(2)为感测连杆、用于实现变压器油液位实时监测功能；在主导管(2)的上端部设置上挡圈(1)，在主导管(2)的中间设置中挡圈(3)，在主导管(2)的下端部设置下挡圈(4)；上挡圈(1)和下挡圈(4)为圆形金属结构、穿过主导管(2)后固定，中挡圈(3)为固定在主导管(2)上的环形金属块；/n上浮子(9)安装在上挡圈(1)与中挡圈(3)之间的主导管(2)处，上挡圈(1)与中挡圈(3)之间的主导管(2)内部设置用于轻瓦斯报警的上磁簧开关；下浮子(10)安装在中挡圈(3)与下挡圈(4)之间的主导管(2)处，中挡圈(3)与下挡圈(4)之间的主导管(2)中内部设置用于重瓦斯跳闸的下磁簧开关；上浮子(9)、下浮子(10)是环形轻质材料，内部带有磁铁。/n
【技术特征摘要】
1.一种智能型双浮球气体继电器，其特征在于，包括：凸字型外壳(6)，凸字型外壳(6)的上部设置接线盒(7)，接线盒(7)采用密闭式封装结构、用于实现数据传输和轻瓦斯报警及重瓦斯跳闸保护功能；
在接线盒(7)的下侧面设置主导管(2)，主导管(2)为感测连杆、用于实现变压器油液位实时监测功能；在主导管(2)的上端部设置上挡圈(1)，在主导管(2)的中间设置中挡圈(3)，在主导管(2)的下端部设置下挡圈(4)；上挡圈(1)和下挡圈(4)为圆形金属结构、穿过主导管(2)后固定，中挡圈(3)为固定在主导管(2)上的环形金属块；
上浮子(9)安装在上挡圈(1)与中挡圈(3)之间的主导管(2)处，上挡圈(1)与中挡圈(3)之间的主导管(2)内部设置用于轻瓦斯报警的上磁簧开关；下浮子(10)安装在中挡圈(3)与下挡圈(4)之间的主导管(2)处，中挡圈(3)与下挡圈(4)之间的主导管(2)中内部设置用于重瓦斯跳闸的下磁簧开关；上浮子(9)、下浮子(10)是环形轻质材料，内部带有磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种智能型双浮球气体继电器，其特征在于，所述的接线盒(7)内部安装有接线板、瞬态气体积聚量特征量测量模块、信号调理与采集模块、气体继电器开关量输入模块、数字核心处理模块，所述的信号调理与采集模块分别与瞬态气体积聚量特征量测量模块、气体继电器开关量输入模块、数字核心处理模块电连接实现数据交互。
3.根据权利要求2所述的一种智能型双浮球气体继电器，其特征在于，所述的瞬态气体积聚量特征量测量模块，将变压器油液位信号转换成气体积聚量监测，输出4～20mA信号；
所述的气体继电器开关量输入模块，将上磁簧开关的轻瓦斯报警和下磁簧开关的重瓦斯跳闸保护信号值直接...
【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，张洪东，马玎，姜世华，张海飞，胡庆男，孙黎明，董智，孙南洋，徐崇斌，张宁，
申请(专利权)人：山东电力设备有限公司，山东电工运检工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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