变压器数字化轻瓦斯保护方法和保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变压器数字化轻瓦斯保护方法和保护装置，与瓦斯继电器气室通过第一管道连接的取气盒、与取气盒连接的耐油型气体传感器、安装在取气盒内部的液位传感器、位于取气盒下端出口管道上的电磁阀、控制装置以及电源；控制装置与电磁阀、耐油型气体传感器和液位传感器分别电连接；电源用于为控制装置、电磁阀、耐油型气体传感器和液位传感器提供电源，获取从变压器瓦斯继电器气室内的导出的气体组分含量；通过气体组分含量判断变压器故障严重程度，当判断为严重故障时，对变压器进行切除。能够及时准确反映变压器故障的问题。能够及时准确反映变压器故障的问题。能够及时准确反映变压器故障的问题。

【技术实现步骤摘要】
变压器数字化轻瓦斯保护方法和保护装置


[0001]本专利技术涉及变压器在线监测与变压器继电保护
，具体涉及一种数字化轻瓦斯保护方法和保护装置。

技术介绍

[0002]瓦斯保护是变压器保护的主保护之一。轻瓦斯保护主要依据的物理量是瓦斯继电器内积聚的气体容积。当瓦斯继电器内积聚气体时，瓦斯继电器的浮子在油的浮力的作用下向下运动，并带动杠杆另一侧的重锤向上运动。当气体容积达到整定值时，重锤上的磁铁将干簧管吸合，从而发出报警信号。目前的轻瓦斯保护没有充分利用气体的组分信息，因此只能报警而不能跳闸。当出现变压器漏气等情况时，瓦斯继电器内同样会积聚气体，导致轻瓦斯误动。
[0003]既有的解决方案有二：
[0004]1)人工取气检测瓦斯气体可燃性。在目前的运行规程中，轻瓦斯报警后需要人工取气，判断瓦斯气体的可燃性。如果气体可燃，可根据情况判断是否将变压器退出运行，进行检修。
[0005]这种方法有很高的安全风险。轻瓦斯报警后，变压器内部可能已经存在故障，人工取气时一旦发生燃爆事故，将对取气人员的生命安全造成极大威胁。另外，轻瓦斯可燃性检测，并不定量检测各种气体组分的含量，缺乏精确性，无法送出跳闸信号。
[0006]2)油色谱检测。油色谱检测是变压器上常用的在线监测手段。根据油中溶解气体的含量与组分，可以判断变压器的运行状态与故障类型。油色谱监测的是变压器长期运行状态的变化情况。
[0007]由于溶解气体的扩散时间较长，油样的脱气也需要一定时间，油色谱检测无法做到实时检测，不能够及时地反映较为严重的变压器故障。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种变压器数字化轻瓦斯保护方法和保护装置，解决了现有变压器轻瓦斯保护方法不能及时准确反映变压器故障的问题。
[0009]为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种变压器数字化轻瓦斯保护方法，包括步骤：
[0010]获取从变压器瓦斯继电器气室内导出的气体组分含量；
[0011]通过气体组分含量判断变压器故障严重程度，当判断为严重故障时，对变压器进行切除。
[0012]进一步的，通过气体组分含量判断变压器故障严重程度，方法为：
[0013]判断总判据是否成立，总判据为：
[0014]S＝A or B or C or(D
1 and D
2 and F)or(E
1 and E
2 and G)
[0015]其中，
[0016]判据A：为氢气的百分含量，为设定的氢气含量阈值；
[0017]判据B：为总烃的含量，为设定的总烃含量阈值；
[0018]判据C：为乙炔的百分含量，为设定的乙炔含量阈值；
[0019]判据D1：表示氢气含量的增长率，表示氢气的增长率阈值；
[0020]判据E1：表示总烃含量的增长率，表示总烃含量的增长率阈值；
[0021]判据D2：表示增长率判据用氢气含量阈值
[0022]判据E2：表示增长率判据用总烃含量阈值；
[0023]判据F：表示在t时刻的氢气含量，表示在t-ΔT时刻的氢气含量，表示在设定时间窗ΔT内氢气的含量阈值；
[0024]判据G：表示在t时刻的总烃含量，表示在t-ΔT时刻的总烃含量，表示在设定时间窗ΔT内总烃含量阈值；
[0025]当总判据S成立时，表示变压器故障严重。
[0026]进一步的，还包括根据变压器油中溶解气体分析结果调整判据：
[0027]判据A：
[0028]判据B：
[0029]判据C：不变；
[0030]判据D1：
[0031]判据E1：
[0032]判据D2：
[0033]判据E2：
[0034]判据F：
[0035]判据G：
[0036]其中，k
DGA
为变压器油中溶解气体分析结果某一气体的溶解气体浓度，函数f
i
(k
DGA
)，i＝A,B,D1,E1,D2,E2,F,G，分别为判据i中对应气体的整定值，当不根据溶解气体分析结果整定时，函数值为1，当根据溶解气体分析结果整定时，函数值随变压器油中溶解气体的浓度增加而减小，且小于1。
[0037]一种变压器数字化轻瓦斯保护装置，包括：与瓦斯继电器气室通过第一管道连接的取气盒、与取气盒连接的耐油型气体传感器、安装在取气盒内部的液位传感器、位于取气盒下端出口管道上的电磁阀、控制装置以及电源；控制装置与电磁阀、耐油型气体传感器和
液位传感器分别电连接；电源用于为控制装置、电磁阀、耐油型气体传感器和液位传感器提供电源。
[0038]进一步的，变压器正常运行时，取气盒以及第一管道充满变压器油，电磁阀处于常闭状态；
[0039]自动取气时，控制装置控制电磁阀打开；控制装置接收到液位传感器输出信号后关闭电磁阀，控制装置获取耐油型气体传感器得到瓦斯气体组分的浓度数据，基于前述的任一一项所述的变压器数字化轻瓦斯保护方法对变压器进行保护。
[0040]进一步的，取气盒上端还设置有出气口。
[0041]一种变压器数字化轻瓦斯保护装置，包括：与瓦斯继电器气室通过第一管道连接的取气盒、安装在取气盒内的液位传感器、位于取气盒内顶端的第二液位传感器、位于取气盒下端出口管道上的电磁阀、位于取气盒上端出口管道上的第二电磁阀、与第二电磁阀通过第三管道连接的第二取气盒、安装在第二取气盒上的气体传感器、与第二取气盒连接的气泵、控制装置以及电源；
[0042]控制装置与电磁阀、第二电磁阀、气体传感器、液位传感器、第二液位传感器和气泵分别电连接；电源用于为控制装置、第二电磁阀、电磁阀、气体传感器、第二液位传感器和液位传感器、气泵提供电源。
[0043]进一步的，取气盒上还设置有出气口，第二取气盒上还设置有第二出气口。
[0044]进一步的，变压器正常运行时，取气盒以及第一管道充满变压器油，电磁阀和第二电磁阀均处于常闭状态；
[0045]自动取气时，控制装置控制电磁阀打开，同时，控制器控制气泵对第二取气盒进行抽气；
[0046]控制装置接收到液位传感器输出信号后关闭电磁阀和气泵，打开第二电磁阀，控制装置接收到第二液位传感器输出信号后关闭第二电磁阀；
[0047]控制装置获得气体传感器得到瓦斯气体组分的浓度数据，基于前述的任一一项所述的变压器数字化轻瓦斯保护方法对变压器进行保护。
[0048]进一步的，气体传感器为不耐油型气体传感器。
[0049]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术的保护方法在变压器轻瓦斯报警后，将气室内的气体导出，利用导出气体的组分、各组分含量、组分变化率趋势建立保护判据，依据气体组份与体积等信息，判断变压器故障严重程度时，还可以结合油中溶解气体分析的结果，根据油中溶解气体的含量，适当调整动作阈值，因此，判断结果准确。
[0050]本专利技术的瓦斯气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器数字化轻瓦斯保护方法，其特征在于，包括步骤：获取从变压器瓦斯继电器气室内的导出的气体组分含量；通过气体组分含量判断变压器故障严重程度，当判断为严重故障时，对变压器进行切除。2.根据权利要求1所述的一种变压器数字化轻瓦斯保护方法，其特征在于，通过气体组分含量判断变压器故障严重程度，方法为：判断总判据是否成立，总判据为：S＝A or B or C or(D1and D2and F)or(E1and E2and G)其中，判据A：判据A：为氢气的百分含量，为设定的氢气含量阈值；判据B：判据B：为总烃的含量，为设定的总烃含量阈值；判据C：判据C：为乙炔的百分含量，为设定的乙炔含量阈值；判据D1：：表示氢气含量的增长率，表示氢气的增长率阈值；判据E1：：表示总烃含量的增长率，表示总烃含量的增长率阈值；判据D2：：表示增长率判据用氢气含量阈值判据E2：：表示增长率判据用总烃含量阈值；判据F：判据F：表示在t时刻的氢气含量，表示在t-ΔT时刻的氢气含量，表示在设定时间窗ΔT内氢气的含量阈值；判据G：判据G：表示在t时刻的总烃含量，表示在t-ΔT时刻的总烃含量，表示在设定时间窗ΔT内总烃含量阈值；当总判据S成立时，表示变压器故障严重。3.根据权利要求2所述的一种变压器数字化轻瓦斯保护方法，其特征在于，还包括根据变压器油中溶解气体分析结果调整判据：判据A：判据B：判据C：不变；判据D1：判据E1：判据D2：判据E2：判据F：
判据G：其中，k
DGA
为变压器油中溶解气体分析结果某一气体的溶解气体浓度，函数f
i
(k
DGA
)，i＝A,B,D1,E1,D2,E2,F,G，分别为判据i中对应气体的整定值，当不根据溶解气体分析结果整定时，函数值为1，当根据溶解气体分析结果整定时，函数值随变压器油中溶解气体的浓度增加而减小，且小于1。4.一种变压器数字化轻瓦斯保护装置，其特征在于，包括：与瓦斯继电器气室通过第一管道(1)连接的取气盒(2)、与取气盒(2)连接的耐油型气体传感器(3)、安装在取气盒(2)内部的液位传感器(4)、位于取气盒(2)下端出口管道上的电磁阀(5)、控制装置(7)以及电源(8)；控制装置(7)与电磁阀(5)、耐油型气体传感器(3)和液位传感器(4)分别电连接；电源(8)用于为控制装置(7)、电磁阀(5)、耐油型气体传感器(3)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，吴崇昊，林启明，潘书燕，吴通华，滕贤亮，龙锋，周斌，李雪飞，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
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