一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法技术

本发明专利技术公开一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，本方法电容式液位传感器检测瓦斯继电器气体容积，并且基于密集点标定法建立气体体积计算模型，建立了瓦斯继电器油液面高度、电容测量值与气体体积三者间的映射关系，进一步根据测试数据验证模型，验证合格后根据电容测量值测量气体体积。本发明专利技术可对变压器轻瓦斯气体容积状态进行实时监测，实现了气体继电器内部不规则容积的精确测量，可对瓦斯继电器内部集聚的气体进行快速分析。针对变压器健康状态综合分析，制定故障诊断策略提供依据。制定故障诊断策略提供依据。制定故障诊断策略提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法


[0001]本专利技术涉及电力变压器状态监测与故障诊断领域，特别涉及一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]大型油浸式电力变压器作为电力系统中最重要、昂贵的设备，变压器故障占电力系统事故原因很高比例，给用户以及电力系统带来重大影响和危害。
[0004]目前瓦斯保护仍然沿用传统的保护原理，相关技术开展主要集中在瓦斯继电器的结构优化方面，如提出了双浮球式、浮球挡板式、开口杯挡板式等继电器机构，部分解决了油泵启停、器箱遭受外力晃动等机械扰动引起的误动问题。
[0005]传统的变压器非电量数据采集方式为定期到现场抄表和巡检。主要存在两大问题，第一，瓦斯继电器真实体积的实时数据缺失，使得我们情况难以准确判断变压器状况。变压器本体的轻瓦斯容积、压力、温度和液位变化情况存在反应不及时的情况。据不完全统计，2010—2020年，国家电网有限公司110kV及以上变压器轻瓦斯误报警比率为18.7%，由于无法掌握瓦斯继电器真实体积，难以甄别误报警情况，不利于及时故障诊断。第二是设备和人员安全风险。例如某特高压变电站，在主变压器轻瓦斯动作时，检修人员按照规定现场检查主变压器瓦斯继电器和取气盒，并对主变压器本体开展了铁芯以及夹件接地电流等测试，过程中发生变压器爆燃，造成严重事故。
专利
技术实现思路

[0006]为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，通过电容液位传感器实时监测瓦斯继电器气体容积，及时反映气体继电器中气体积聚情况，同时甄别轻瓦斯误报警情况，从而保障设备和人员安全。
[0007]为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，包括以下步骤：S01）、选取电容式液位传感器检测瓦斯继电器气体容积，在电容式液位传感器的上下测量孔间双向十字开槽；S02）将智能瓦斯继电器置于瓦斯继电器校验试验平台，将轻瓦斯整定值分别设定为200mL、250mL、300mL，检验其轻瓦斯保护动作正确率试验；S03）安装并测试RVV绝缘多芯电线性能，检测接点动作后电信号的传输正确率。
[0008]S04）、将电容式液位传感器安装在瓦斯继电器上，开始测试电容液位传感器性能，将电容液位传感器分别置于50mm、70mm、90mm、110mm和130mm液面高度下的变压器油中进行液面高度测量，分析其测量偏差；
S05）、将电容式液位传感器安装在瓦斯继电器上，开始测试；S06）、基于密集点标定法建立气体体积计算模型，建立了瓦斯继电器油液面高度、电容测量值与气体体积三者间的映射关系，进一步根据测试数据验证模型，验证合格后根据电容测量值测量气体体积。
[0009]进一步的，基于密集点标定法数据采集过程如下：首先，将瓦斯保护单元和体积测量单元组装于瓦斯继电器上盖，向随后以10mL变压器油为单次添加量，向瓦斯继电器内部添加变压器油；添加完成后，将瓦斯继电器上盖盖好，记录相应电容式液位传感器的电容检测值，取出上盖后应用游标卡尺测量电容式液位传感器上未沾染变压器油部分的长度，进而算出对应的液面高度；循环上述步骤，直至将瓦斯继电器内部注满油为止，根据此过程的电容值和气体体积值建立电容值
‑
气体体积计算模型，通过模型中的对应关系检测电容传感器的电容值获得气体体积值。
[0010]进一步的，将建立的气体体积计算模型编制相应的程序，设计可视化用户界面，显示轻瓦斯动作信息，并在菜单栏对通讯、界面显示和参数进行设置；同时，具备数据查询功能，对瓦斯继电器中历史时刻的气体体积进行查询。
[0011]进一步的，视化用户界面最多同时显示三个瓦斯继电器的数值。
[0012]进一步的，采用双筒式电容液位传感器检测瓦斯继电器气体容积。
[0013]进一步的，通过电源模块向电容式液位传感器提供直流供电，供电电压为
±
24V，供电电流为0
‑
20mA。
[0014]进一步的，电容式液位传感器通过RS485通讯线向外传递数据。
[0015]本专利技术的有益效果：本专利技术通过电容式液位传感器检测瓦斯继电器气体容积，可对变压器轻瓦斯气体容积状态进行实时监测，可对瓦斯继电器内部集聚的气体进行快速分析。针对变压器健康状态综合分析，制定故障诊断策略提供依据。
附图说明
[0016]图1为瓦斯继电器气体监测与保护系统示意图；图2为电容式液位传感器的示意图；图3为电容式液位传感器安装在瓦斯继电器上的示意图；图4为实施例所述监测方法的流程图；图5为电容值与气体体积值映射关系示意图；图中：1、电缆出线，2、锁紧螺母，3、传感器本体，4、双向十字开槽，5、电容式液位传感器，6、瓦斯继电器。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明。
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0020]实施例1本实施例公开一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，如图1所示，本方法包括三个方面：1、瓦斯保护单元，通过双浮球型动作机构进行液位超限报警，实现动作保护；采用RVV绝缘多芯电线作为信号线，保证电信号的传输正确率。2、体积测量单元，采用双筒式电容传感器作为液面传感器，用于检测瓦斯继电器气体容积；采用带屏蔽层传输线作为传输线，保证信号传输可靠性和准确度；采用基于密集点标定的气体体积计算模型进行气体体积计算，具体利用DSP数据处理器实现数据处理过程。3、数据显示单元，包括就地显示和远程显示，就地显示适用LCD液晶屏，远程显示使用3G传输。
[0021]本实施例使用电容式液位传感器检测瓦斯继电器气体容积，如图2所示，电容式液位传感器包括传感器本体3、开在传感器本体3上的双向十字开槽4、用于固定传感器的锁紧螺母2以及用于供电和传输信号的电缆出线1。电缆出线1包括两根电源线和两根通讯线，其中电容式液位传感器通过RS485通讯线向外传递数据，增加信号传输距离。
[0022]如图3所示，使用是将电容式液位传感器5通过锁紧螺母安装在瓦斯继电器上，然后开始工作。
[0023]如图4所示，本实施例所述瓦斯继电器气体容积在线监测方法包括以下步骤：S01）、选取电容式液位传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：S01）、选取电容式液位传感器检测瓦斯继电器气体容积，在电容式液位传感器的上下测量孔间双向十字开槽；S02）将智能瓦斯继电器置于瓦斯继电器校验试验平台，将轻瓦斯整定值分别设定为200mL、250mL、300mL，检验其轻瓦斯保护动作正确率试验；S03）安装并测试RVV绝缘多芯电线性能，检测接点动作后电信号的传输正确率；S04）、将电容式液位传感器安装在瓦斯继电器上，开始测试电容液位传感器性能，将电容液位传感器分别置于50mm、70mm、90mm、110mm和130mm液面高度下的变压器油中进行液面高度测量，分析其测量偏差；S05）、将电容式液位传感器安装在双浮球瓦斯继电器上，开始测试；S06）、基于密集点标定法建立气体体积计算模型，建立了瓦斯继电器油液面高度、电容测量值与气体体积三者间的映射关系，进一步根据测试数据验证模型，验证合格后根据电容测量值测量气体体积。2.根据权利要求1所述的智能瓦斯继电器气体容积在线监测方法，其特征在于：基于密集点标定法数据采集过程如下：首先，将瓦斯保护单元和体积测量单元组装于瓦斯继电器上盖，向随后以10mL变压器油为单次添加量，向瓦斯继电器内部添加变压器油；添加完成后，将瓦斯继电器上盖盖好，记录相应电容式液位传感器的电容检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，顾朝亮，朱文兵，朱孟兆，王学磊，朱庆东，李龙龙，王浩哲，伊锋，许伟，高志新，辜超，李杰，韩明明，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：