油浸式变压器用压力释放阀校验装置及校验方法与流程

1.本发明涉及电力设备校验器具技术领域，尤其涉及一种油浸式变压器用压力释放阀校验装置及校验方法。


背景技术：

2.压力释放阀是变压器非电量保护的重要装置，dl/t393和国网“五通一措”都对压力释放阀检验提出了明确要求。然而现有的压力释放阀检验装置不能完全满足压力释放阀的检验要求，主要存在以下问题：
3.1、根据jb/t7065-2015《变压器用压力释放阀》的规定，不同口径的压力释放阀开启和关闭需要采用不同的测试罐，φ25、φ50喷油有效口径的压力释放阀开启压力试罐容积为30l、关闭压力试罐容积为60l。φ80、φ130喷油有效口径的压力释放阀开启压力试罐容积为60l、关闭压力试罐容积为150l。对于实验室来说，3个试罐会占用了不少有效的使用面积。并且开启压力和关闭压力需要在不同的测试罐上进行，一个阀校验开启和关闭压力需要分别在开启压力试罐和关闭压力试罐各装卸一次，装拆次数多，劳动强度高，效率低。
4.2、有的实验装置克服了上述问题，采用一个测试罐检验所有的压力释放阀开启和关闭压力值，但又不符合jb/t7065-2015《变压器用压力释放阀》的要求。
5.3、为了达到测试必需的25～40kpa压力增量，目前所有的测试装置都必须配置大型空压机，噪声大、振动大，影响实验室其他人的正常工作。且空压机属于特种设备，每年都需检验，增加使用成本。
6.基于此，需要开发设计出一种油浸式变压器用压力释放阀校验装置。


技术实现要素：

7.本发明实施方式提供了一种油浸式变压器用压力释放阀校验装置及校验方法，用于解决现有技术中对于油浸式变压器用压力释放阀的校验操作繁琐的问题。
8.第一方面，本发明实施方式提供了一种油浸式变压器用压力释放阀校验装置，包括：
9.动力装置、试罐、变容机构、排气阀以及快装夹具；
10.所述变容机构与所述试罐内部空间活动密封连接，所述动力装置用于驱动所述变容机构，从而改变所述试罐内剩余空间的容积；
11.所述试罐设有测试口以及排气口；
12.所述快装夹具固定设置在所述试罐的测试口，用于连接压力释放阀的第一口与所述试罐的测试口；
13.所述排气阀为两位两通阀，所述排气阀一端与所述试罐的排气口连通，所述排气阀另一端与大气连通。
14.在一种可能实现的方式中，所述试罐为缸体，所述变容机构包括：活塞以及两个连杆；
15.所述活塞设置在所述试罐的内部，与所述试罐内部滑动密封连接；
16.其中一个所述连杆的第一端与所述活塞铰接，第二端与另外一个所述连杆的第一端铰接；
17.另外一个所述连杆的第二端与所述动力装置的输出轴固定连接。
18.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀校验装置，还包括：控制单元，所述控制单元包括：控制模块、容积传感器以及压力传感器；所述排气阀为电磁阀；
19.所述容积传感器、所述压力传感器、所述排气阀以及所述动力装置分别与所述控制模块电连接；
20.所述压力传感器用于采集所述试罐的剩余空间的压力信号，所述容积传感器用于采集所述试罐的剩余空间的容积信号；
21.所述动力装置的输出轴位置可锁定；
22.所述控制模块用于根据所述压力信号控制所述排气阀的开闭，以及，根据所述容积信号控制所述动力装置的启停。
23.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀校验装置，还包括：信号采集器，所述信号采集器与所述控制模块电连接，所述信号采集器用于采集所述压力释放阀的动作信号。
24.在一种可能实现的方式中，所述容积传感器包括：永磁体以及霍尔传感器；
25.所述永磁体与固定在所述活塞的外周面，所述霍尔传感器固定设置在所述缸体外壁的目标容积位置，所述霍尔传感器用于感应所述永磁体的磁场信号作为容积信号，所述霍尔传感器与所述控制模块电连接。
26.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀校验装置，还包括：上位机；
27.所述控制模块与所述上位机电连接；
28.所述上位机用于接收外部输入的校验条件，所述上位机还用于根据所述校验条件输出控制信号，所述上位机还用于接收来自所述控制模块的所述压力释放阀的动作信号并根据所述压力释放阀的动作信号，判定所述压力释放阀是否合格；
29.所述控制模块用于根据所述控制信号控制所述试罐的剩余空间的容量以及压力。
30.在一种可能实现的方式中，所述动力装置为伺服电机、步进电机或带有蜗轮蜗杆减速机输出的电机；
31.其中，所述带有蜗轮蜗杆减速机输出的电机包括：电机以及蜗轮蜗杆减速机，所述电机的输出端与所述蜗轮蜗杆减速机的输入端传动连接，所述蜗轮蜗杆减速机的输出端作为动力输出端。
32.第二方面，本发明实施方式提供了一油浸式变压器用压力释放阀校验方法，包括：
33.获取待校验的压力释放阀的型号；
34.根据所述型号，确定开启压力试罐的容积、关闭压力试罐的容积、校验压力以及检验标准；
35.根据所述开启压力试罐的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置以及所述排气阀对所述压力释放阀进行开启压力试验；
36.根据所述关闭压力试罐的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置以及所述排气阀对所述压力释放阀进行关闭压力试验；
37.根据所述压力释放阀动作时的压力以及所述检验标准，确定所述压力释放阀是否合格。
38.在一种可能实现的方式中，所述根据所述开启压力试罐的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置以及所述排气阀对所述压力释放阀进行开启压力试验，包括：
39.打开所述排气阀；
40.启动所述动力装置，将所述试罐的剩余容积调整为所述开启压力试罐的容积；
41.关闭所述排气阀；
42.启动所述动力装置，使得所述试罐的剩余容积快速减小，压力增大；
43.记录所述压力释放阀动作时的压力。
44.在一种可能实现的方式中，所述根据所述关闭压力试罐的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置以及所述排气阀对所述压力释放阀进行关闭压力试验，包括：
45.打开所述排气阀；
46.启动所述动力装置，将所述试罐的剩余容积调整为所述关闭压力试罐的容积；
47.关闭所述排气阀；
48.启动所述动力装置，使得所述试罐的剩余容积快速减小，压力增大；
49.记录所述压力释放阀动作时的压力。
50.本发明实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：
51.本发明实施方式公开了的一种油浸式变压器用压力释放阀校验装置，该装置包括动力装置、试罐、变容机构、排气阀以及快装夹具。变容机构在动力装置的带动下，调整试罐内部剩余空间的容积，通过排气阀调整试罐内部剩余空间的压力，因此，可以适用不同规格的压力释放阀，在一次安装过程中，即可完成一个压力释放阀所有校验项目的校验，节省检测设备占用的空间，减少校验时的安装、拆卸次数，校验步骤更少，更高效。在试罐的测试口设有快装夹具，与待测效验压力释放阀连接更简单、快速，操作更简便。
52.本发明实施方式中通过活塞与缸体形状的试罐的滑动密封，改变试罐内部空间的容积，活塞通过连杆机构带动，因此，该机构结构简单，运行可靠，且无需诸如气压源、液压源等二次动力能源形式，因此，占地空间小，投资少，整体设备结构更紧凑。
53.本发明实施方式中还提供了控制单元，控制单元根据压力传感器的信号，控制试罐内的压力，根据容积传感器的信号，控制试罐内剩余空间的容积，因此，减少人工干预的过程，调整快速、准确且稳定。
54.本发明实施方式中还提供了一种校验方法，该校验方法应用在包括有控制单元以及机械部分的校验装置中时，仅需要输入校验参数以及连接待校验的压力释放阀，即能够连续进行自动化校验，并给出实验结果，因此，操作简便，校验效率高。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。
56.图1是本发明实施方式提供的油浸式变压器用压力释放阀校验装置机械部分原理图；
57.图2是本发明实施方式提供的油浸式变压器用压力释放阀校验装置控制部分功能框图。
58.图中：
59.1 动力装置；
60.2 连杆；
61.3 试罐；
62.4 活塞；
63.5 排气阀；
64.6 快装夹具；
65.7 压力释放阀；
66.8 压力传感器；
67.9 容积传感器。
具体实施方式
68.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施方式。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
69.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施方式来进行说明。
70.下面对本发明的实施例作详细说明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
71.图1为本发明实施方式提供的油浸式变压器用压力释放阀7校验装置的机械部分原理图。
72.如图1所示，其示出了本发明实施方式提供的油浸式变压器用压力释放阀7校验装置的机械部分原理图，详述如下：
73.一种油浸式变压器用压力释放阀7校验装置，包括：动力装置1、试罐3、变容机构、排气阀5以及快装夹具6。
74.所述变容机构与所述试罐3内部空间活动密封连接，所述动力装置1用于驱动所述变容机构，从而改变所述试罐3内剩余空间的容积。所述试罐3设有测试口以及排气口，所述快装夹具6固定设置在所述试罐3的测试口，用于连接压力释放阀7的第一口与所述试罐3的测试口。所述排气阀5为两位两通阀，所述排气阀5一端与所述试罐3的排气口连通，所述排气阀5另一端与大气连通。
75.示例性地，本发明实施方式提供了一种油浸式变压器用压力释放阀7校验装置。其机械部分的核心为一个压力以及内部空间容积可调的试罐3。
76.该装置在试罐3内部空间设有一个调整试罐3内部空间容积的变容机构，具体而
言，是通过机械装置或者流体装置改变试罐3内的形状，从而改变内部的容积。
77.变容机构由动力装置1驱动，改变填充试罐3内部空间的大小。
78.如我们所知，当气体不变的情况下，改变气体的容积，其压力随容积变化而变化。因此，为使得试罐3内部空间的压力可控，故设有一个排气阀5。排气阀5是一个两位两通阀，用于将试罐3内部的空间与外部的大气连通，从而使得试罐3内的压力与外部大气的压力趋于一致。
79.快装夹具6用于快速安装压力释放阀7与试罐3的测试口。
80.具体到实施方式上，动力装置1与变容机构配合，调整试罐3内部的空间的容积，变容机构可以是活塞4，通过活塞4在试罐3内的位置，改变容积，也可以是一个液泵，通过液泵向试罐3内注入液体，改变试罐3内的容积。试罐3还可以是一种变容的柔性材料的皮囊，通过挤压等方式改变形状，从而改变其内部的容积。相应的，动力装置1可以是电机、汽油机，液压缸、气缸、电动缸，等等形式，此处不应当理解为具体的限定。
81.本领域技术人员应当知晓，上述举例仅为方便理解而提供的示例，而非限定。
82.本发明实施方式，压力释放阀7变容机构在动力装置1的带动下，调整试罐3内部剩余空间的容积，通过排气阀5调整试罐3内部剩余空间的压力，因此，可以适用不同规格的压力释放阀7，在一次安装过程中，即可完成一个压力释放阀7所有校验项目的校验，节省检测设备占用的空间，减少校验时的安装、拆卸次数，校验步骤更少，更高效。在试罐3的测试口设有快装夹具6，与待测效验压力释放阀7连接更简单、快速，操作更简便。
83.在一种可能实现的方式中，所述试罐3为缸体，所述变容机构包括：活塞4以及两个连杆2。
84.所述活塞4设置在所述试罐3的内部，与所述试罐3内部滑动密封连接。其中一个所述连杆2的第一端与所述活塞4铰接，第二端与另外一个所述连杆2的第一端铰接。另外一个所述连杆2的第二端与所述动力装置1的输出轴固定连接。
85.示例性地，在一种优选的校验装置中，试罐3为缸体，变容机构包括活塞4以及两个连杆2，活塞4与试罐3内部空间滑动密封，通过活塞4停留在试罐3不同的位置，改变试罐3有效的剩余空间的容积。
86.两个连杆2为便于取分，本实施方式中，分别称之为第一连杆2以及第二连杆2。第一连杆2的第一端与活塞4底部铰接，第一连杆2的第二端与第二连杆2的第一端铰接，第二连杆2的第二端与动力装置1的输出轴固定连接。
87.动力装置1的实施方式有多种，如液压马达、启动马达、电机等，本实施方式中，为电机，电机的输出轴与第二连杆2的第二端固定连接，电机的输出轴转动时，通过第二连杆2、第一连杆2带动活塞4沿试罐3内部滑动，改变试罐3内部剩余空间的容积。
88.本发明实施方式中通过活塞4与缸体形状的试罐3的滑动密封，改变试罐3内部空间的容积，活塞4通过连杆2机构带动，因此，该机构结构简单，运行可靠，且无需诸如气压源、液压源等动力能源形式，因此，占地空间小，投资少，整体设备结构更紧凑。
89.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀7校验装置，还包括：控制单元，所述控制单元包括：控制模块、容积传感器9以及压力传感器8；所述排气阀5为电磁阀。所述容积传感器9、所述压力传感器8、所述排气阀5以及所述动力装置1分别与所述控制模块电连接。
90.所述压力传感器8用于采集所述试罐3的剩余空间的压力信号，所述容积传感器9用于采集所述试罐3的剩余空间的容积信号。所述动力装置1的输出轴位置可锁定。所述控制模块用于根据所述压力信号控制所述排气阀5的开闭，以及，根据所述容积信号控制所述动力装置1的启停。
91.示例性地，在一种实施方式中，设有控制单元，电气单元的作用是控制动力装置1以及排气阀5实现自动控制试罐3内部剩余空间容积的目的。
92.具体地，控制单元设有控制模块、容积传感器9、压力传感器8，控制模块一种实施方式为plc，如西门子公司生产的型号为s7-400的可编程逻辑控制器。另一种实施方式中，为微机测控系统，具体而言是一种嵌入式系统。该控制器内根据容积传感器9控制动力装置1的启动和停止，从而控制试罐3内剩余空间的容积，根据压力传感器8控制排气阀5开闭，从而控制试罐3内的压力。
93.需要注意的是，动力装置1的输出轴位置可以锁定，从而达到控制试罐3内空间大小的目的。
94.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀7校验装置，还包括：信号采集器，所述信号采集器与所述控制模块电连接，所述信号采集器用于采集所述压力释放阀7的动作信号。
95.示例性地，信号采集器用于采集压力释放阀7是否动作，在一种应用场景中，当信号采集器采集到的压力释放阀7动作时，记录试罐3内的压力，从而根据压力释放阀7动作时的压力，确定压力释放阀7是否合格。
96.压力释放阀7的实施方式有多种，如可以采用常开开关，当常开开关的触头被触及时，常开开关闭合，意味着压力释放阀7动作。
97.在一种可能实现的方式中，所述容积传感器9包括：永磁体以及霍尔传感器；
98.所述永磁体与固定在所述活塞4的外周面，所述霍尔传感器固定设置在所述缸体外壁的目标容积位置，所述霍尔传感器用于感应所述永磁体的磁场信号作为容积信号，所述霍尔传感器与所述控制模块电连接。
99.示例性地，容积传感器9一种实施方式是在活塞4的外周面设有永磁体，当活塞4运动时，如果运动到霍尔传感器的位置，活塞4外周面的磁场会被霍尔传感器感应到，因此，将霍尔传感器设置在相应容量的位置，就可以实现识别相应容量的目的。
100.在一种可能实现的方式中，所述的油浸式变压器用压力释放阀7校验装置，还包括：上位机；所述控制模块与所述上位机电连接。
101.所述上位机用于接收外部输入的校验条件，所述上位机还用于根据所述校验条件输出控制信号，所述上位机还用于接收来自所述控制模块的所述压力释放阀7的动作信号并根据所述压力释放阀7的动作信号，判定所述压力释放阀7是否合格。所述控制模块用于根据所述控制信号控制所述试罐3的剩余空间的容量以及压力。
102.示例性地，如图2所示，上位机用于设定校验条件，把校验条件发送到控制模块，由控制模块执行相应的控制，如控制试罐3内的剩余空间的容积，控制试罐3内的压力。
103.在一种可能实现的方式中，所述动力装置1为伺服电机、步进电机或带有蜗轮蜗杆减速机输出的电机。其中，所述带有蜗轮蜗杆减速机输出的电机包括：电机以及蜗轮蜗杆减速机，所述电机的输出端与所述蜗轮蜗杆减速机的输入端传动连接，所述蜗轮蜗杆减速机
的输出端作为动力输出端。
104.示例性地，上述实施例中输出轴均可以实现锁定，一种应用场景，如图2所示，采用的是伺服电机。
105.第二方面，本发明实施方式提供了一油浸式变压器用压力释放阀7校验方法，包括：
106.获取待校验的压力释放阀7的型号；
107.根据所述型号，确定开启压力试罐3的容积、关闭压力试罐3的容积、校验压力以及检验标准；
108.根据所述开启压力试罐3的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置1以及所述排气阀5对所述压力释放阀7进行开启压力试验；
109.根据所述关闭压力试罐3的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置1以及所述排气阀5对所述压力释放阀7进行关闭压力试验；
110.根据所述压力释放阀7动作时的压力以及所述检验标准，确定所述压力释放阀7是否合格。
111.在一种可能实现的方式中，所述根据所述开启压力试罐3的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置1以及所述排气阀5对所述压力释放阀7进行开启压力试验，包括：
112.打开所述排气阀5；
113.启动所述动力装置1，将所述试罐3的剩余容积调整为所述开启压力试罐3的容积；
114.关闭所述排气阀5；
115.启动所述动力装置1，使得所述试罐3的剩余容积快速减小，压力增大；
116.记录所述压力释放阀7动作时的压力。
117.在一种可能实现的方式中，所述根据所述关闭压力试罐3的容积以及所述校验压力，通过控制所述动力装置1以及所述排气阀5对所述压力释放阀7进行关闭压力试验，包括：
118.打开所述排气阀5；
119.启动所述动力装置1，将所述试罐3的剩余容积调整为所述关闭压力试罐3的容积；
120.关闭所述排气阀5；
121.启动所述动力装置1，使得所述试罐3的剩余容积快速减小，压力增大；
122.记录所述压力释放阀7动作时的压力。
123.示例性地，在一种应用场景中，压力释放阀7的检验过程如下：
124.检验准备：检查压力释放阀7外观符合要求，紧固件连接牢固，将压力释放阀7用快装夹具6固定在试罐3的安装法兰上，连接好信号采集器。
125.试罐3容积调整：以检验φ130喷油有效口径的压力释放阀7为例，开启压力试罐3容积应为60l，关闭压力试罐3容积应为150l。在计算机上输入待校压力释放阀7的参数后，微机测控系统根据压力释放阀7的有效喷油口径，依照jb/t7065-2015《变压器用压力释放阀7》的要求，确定开启压力试验所需的试罐3容积为60l，打开排气电磁阀，启动伺服电机带动连杆2和活塞4移动。移动到开启压力试验时试罐3的标准位置，相对应的位置传感器发出信号，伺服电机停止。
126.开启压力试验：位置调整完毕后，关闭排气电磁阀，伺服电机快速运行，带动活塞4压缩试罐3内的气体，产生25～40kpa压力增量，微机测控系统实时通过压力传感器8监测压力变化和动作信号，压力释放阀7膜盘打开瞬间的压力即为压力释放阀7的开启压力值。同时信号采集器根据是否采集到动作信号确定信号开关是否正常动作，打开排气电磁阀使试罐3内外压力平衡。
127.关闭压力试验：校验完开启压力后，伺服伺服电机带动连杆2和活塞4移动到关闭压力试验时150l的标准位置，相对应的位置传感器发出信号，伺服电机停止，关闭排气电磁阀。然后伺服电机快速运行，带动活塞4压缩试罐3内的气体，产生25～40kpa压力增量，微机测控系统实时通过压力传感器8监测压力变化和动作信号，压力释放阀7打开后停止伺服电机运行，压力释放阀7关闭，压力释放阀7关闭时监测的最低压力值即为压力释放阀7的关闭压力值，打开排气电磁阀使试罐3内外压力平衡。
128.检验完毕：压力释放阀7检验完成后，微机测控系统根据采集的数据和标准，自动判断压力释放阀7是否合格，并给出判断结果，操作人员根据结果将检验过的压力释放阀7分区放置。
129.本领域技术人员应当知晓，微机测控系统根据采集的数据和标准，自动判断压力释放阀7是否合格，并给出判断结果，在开启压力试验中，判断对应压力释放阀7开启时的压力是否合格；在关闭压力试验中，判断对应压力释放阀7关闭时的压力是否合格。
130.压力释放阀7的开启压力、关闭压力检验顺序可任意选择。
131.其它喷油有效口径的压力释放阀7校验与φ130喷油有效口径的压力释放阀7相同。
132.应理解，上述实施方式中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施方式的实施过程构成任何限定。
133.以上所述实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。