一种气体继电器流速值粗调节装置的制造方法
【专利摘要】本发明为了解决现有对气体继电器进行流速校验的粗调节阶段中，现有粗调节装置存在操作复杂，不易调节，准确度低的问题，提供一种气体继电器流速值粗调节装置。该调节装置，包括：送风机，所述送风机以拟调节气体继电器油流速定值对应的气体流速定值向气体继电器持续稳定送风；风速调节阀，用以调节送风机风速，使得送风机风速在一定范围内连续可调；通风管道，连接送风机与气体继电器的密封管道，为气体流动提供路径；报警机构，包括报警元件以及报警元件与气体继电器动触点形成的串联回路，为送风机风速是否达到气体继电器流速定值提供指示。相比于传统卡尺+砝码的粗调节方法，本发明的气体继电器流速值粗调节装置操作更为简单，且能更好地模拟气体继电器的工作过程，使得调节的准确度大大提高。
【专利说明】
一种气体继电器流速值粗调节装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统设备校验相关技术领域，具体地说，涉及一种气体继电器流 速值粗调节装置。
[0002]
【背景技术】
[0003] 气体继电器是变压器最重要的非电量保护装置之一，气体继电器的可靠与否，直 接关系到变压器的安全可靠运行。为了防止因气体继电器本身问题造成其不正确动作，需 要对气体继电器进行投入运行前检验以及定期检验。
[0004] 根据《气体继电器检验规程》DL/T 540-2013要求，检验项目包含流速值校验(重瓦 斯）、容积值校验(轻瓦斯）、密封性能、绝缘性能等项目，其中流速值校验是检验项目中的重 要部分。目前针对气体继电器流速值校验的装置基本是以变压器油为介质的气体继电器校 验平台，该种装置能真实模拟变压器内油流动情况，可以较准确地对气体继电器流速值进 行校验。但该装置有以下几个缺点：（1)体积较大，不适合在工程现场校验；（2)由于其油流 环境，对气体继电器在该平台上的安装紧密性要求较高，不方便多次调节。
[0005] 为保证校验的精确性，目前常用的校验流程是:首先对气体继电器的流速值进行 粗调节，然后再将继电器装入校验平台进行精细校验。
[0006] 目前传统粗调节装置及方法是采用卡尺+砝码的方式，运用杠杆原理进行粗调节， 预先设定砝码在卡尺上的刻度，运用杠杆原理，通过调节气体继电器挡板弹力使其达到平 衡，从而确定气体继电器的流速值，传统粗调节装置存在操作复杂，不易调节，准确度低等 问题。
【发明内容】
[0007] 本发明为了解决现有对气体继电器进行流速校验的粗调节阶段中，现有粗调节装 置存在操作复杂，不易调节，准确度低的问题，提供一种气体继电器流速值粗调节装置。
[0008] 本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现： 一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，包括： 送风机，所述送风机以拟调节气体继电器油流速定值所对应的气体流速定值向气体继 电器进行送风； 通风管道，连接送风机与气体继电器的密封管道； 风速调节阀，设置在通风管道上，用于调节送风机风速，使得送风机风速在预设范围内 连续可调； 报警机构，包括报警元件以及报警元件与气体继电器动触点形成的串联回路，为送风 机风速是否达到气体继电器流速定值提供指示。
[0009] 本发明中，所述送风机风速范围为0-40m/S，能以恒定风速向气体继电器送风，送 风风速与拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值相同。
[0010] 本发明中，所述风速调节阀用于调节送风机风速，使得送风机风速在〇_40m/S的预 设范围内连续可调，同时也可预设送风机风速值，且具备气体流速显示功能。
[0011] 本发明中，所述通风管道为光滑密封管道，其管径为Φ25?ιι或者Μα???.或者 〇
[0012] 本发明中，拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值(理论值）， 采用流体流速换算公式直接计算获取。
[0013] 所述，流体流速换算公式为
，其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质 的流速，死为气体介质的密度，A为油介质的密度。
[0014] 或者，考虑温度和压强工况的修正换算公式包括：
其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，$为气体介质的密度，氣为油介质的 密度，Qa为气体介质流量，Qb为油介质流量，T为绝对温度，S为气体继电器在载流截面的面 积，p为气体继电器在载流截面的压强，t为气体继电器在载流截面的实际温度。
[0015] 本发明中，拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值(经验修正 值），通过以下方式获取： 采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行测量，获取该气体继电器当前 的油流速定值Αι; 利用流体流速换算公式，计算采用气体介质进行校验时油流速定值Αι对应的理论气体 流速定值B1; 采用气体介质校验装置对多台同管径同流速定值的气体继电器进行多次测量，记录每 台气体继电器的实测气体流速定值并计算出其平均值Clav; 利用实测气体流速定值的平均值Clav对理论气体流速定值出进行修正，并以平均值Clav 作为该管径气体继电器对应的气体流速定值修正值。
[0016] 本发明的气体继电器流速值粗调节装置，操作方便，调节简单，相比于传统卡尺+ 砝码的粗调节方法，更好地模拟了气体继电器的工作过程，调节准确度大大提高。
[0017]
【附图说明】
[0018] 以下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0019] 图1为本发明的结构示意图。
[0020]
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具 体图示，进一步阐述本发明。
[0022]本发明的主旨在于，通过对现有气体继电器流速粗调节装置结构以及工作原理的 分析，发现现有对气体继电器进行流速校验的粗调节阶段中，现有粗调节装置存在操作复 杂，不易调节，准确度低的的问题，通过本发明提供一种气体继电器流速值粗调节装置以解 决上述问题。
[0023] 参见图1，本发明的气体继电器流速值粗调节装置，包括送风机，送风机的作用是， 以拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值向气体继电器进行送风，送风 机风速范围为〇 -40m/s，能以恒定风速向气体继电器送风，油流速定值可以通过传统的油介 质校验装置校核获取。
[0024] 本实施方式中，还包括一套通风管道，通风管道的两端分别与送风机和气体继电 器连接，为送风机提供送风路径已将送风机的风送入气体继电器，通风管道较好的是采用 光滑密封管道，其管径有Φ25π?η.、Φ50ηη&.、Φ?0ηιαι三种规格。
[0025] 本实施方式中，包含一个风速调节阀，其设置在通过管道上，风速调节阀用于调节 送风机风速，使得送风机风速在0-40m/s预设的范围内连续可调，同时也可预设送风机风速 值，且具备气体流速显示功能。
[0026] 此外，本发明还包括一套报警机构，该机构包括报警元件以及报警元件与气体继 电器动触点形成的串联回路，报警元件可以采用报警指示灯、蜂鸣器等元件。当进入气体继 电器的气体流速值达到该气体继电器的气体流速定值，该触点闭合，回路导通，声光报警机 构将启动，继电器动触点通常可以设置在气体继电器内部。
[0027] 本发明装置的具体的实施方式为:开启整个装置后，如果报警机构立即启动，则通 过风速调节阀将进入气体继电器的气体流速值调小至报警临界解除；如果报警结构未立即 启动，则通过调节风速调节阀将进入气体继电器的气体流速值调大，直至报警机构临界启 动，此时即认为当前的气体流速值为气体继电器的气体流速动作定值。这里，临界启动是 指，如果此时报警机构未启动，略微增大进入气体继电器的气体流速，报警机构即启动，反 之，如果此时报警机构已经启动，略微减小进入气体继电器的气体流速，报警机构即停止， 略微增大和略微减小的数值可以定为气体调节阀的最小调节量。
[0028] 对于本发明而言，拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值是一 个重要的参数，如前所述油流速定值可以通过传统的油介质校验装置校核获取，那么，对应 的气体流速定值这可以采用流体流速换算公式直接计算获取。可以采用下述的方式：
气体继电器根据其管口管径的大小，通过其管口载流截面的流量可以通过公式： gdi，进行计算，其中Q为通过气体继电器管口载流截面的流体流量，S为气体继电器管 口载流截面的面积，v为流体的流速。
[0029] 那么，基于两种不同介质的流量换算公式 ，假设，死为气体介质的 密度，死为油介质的密度，再结合前述流量计算公式，可以得出流体流速换算公式为
，其中，va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速。
[0030]当然，上述的流体流速换算公式中，完全没有考虑温度和压强对流体的影响，因 此，前述的换算公式可能会在实际工况下产生误差，本发明中为了解决上述的问题，提高精 度较好的是可以采用了以下的公式：
其中，va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，/V为气体介质的密度，氣为油介质的 密度，Qa为气体介质流量，Qb为油介质流量，T为绝对温度，S为气体继电器在载流截面的面 积，P为气体继电器在载流截面的压强，t为气体继电器在载流截面的实际温度。
[0031 ]因此，在采用空气作为气体介质，以变压器油作为油介质时，已知空气标准密度 Α ，变压器油标准密度龜二^^/^^即可计算气体继电器的油流速定值 所对应的气体流速定值。根据管口直径大小，目前气体继电器有三种规格：办、 ，可算出不同管径截面面积及的大小。
[0032] 然而，采用本发明的粗调节装置在对气体继电器进行粗调节时可能还存在设备固 有误差，如送风机风速误差、校验平台气体管径大小误差等固有误差等，本发明为了进一步 提升精度，还提供了以下的方式来解决： 首先，针对确定管径拟进行粗调节的气体继电器，在传统油介质校验装置上对油流速 进行校核，例如对某一管径为50mm的气体继电器进行校验，获取该气体继电器的油流速定 值八:。传统的油介质校验装置基于其工作原理可以认为符合气体继电器工作时油介质流速 的真实值，本步骤的主要目的也在于此。
[0033] 完成上述步骤后，利用流体流速换算公式计算采用气体介质(气体介质校验装置） 进行气体继电器校验时，对应的理论气体流速定值出，即在不考虑气体介质检验装置存在 任何误差的情况下，考虑完全理想状态下，对应的理论气体流速定值，理论气体流速定值是 后续进行修正的对比基础，具体进行计算时，可以采用下述的方式：
气体继电器根据其管口管径的大小，通过其管口载流截面的流量可以通过公式： 0=^1,进行计算，其中Q为通过气体继电器管口载流截面的流体流量，S为气体继电器管 口载流截面的面积，v为流体的流速。
[0034] 那么，基于两种不同介质的流量换算公式 ，假设，内为气体介质的 密度，爲为油介质的密度，再结合前述流量计算公式，可以得出流体流速换算公式为
，其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速。
[0035] 当然，上述的流体流速换算公式中，完全没有考虑温度和压强对流体的影响，因 此，前述的换算公式并不能较好的反映介质从油换为气体后在理论上的关系，本发明中为 了解决上述的问题，提高精度较好的是可以采用了以下的公式：
其中，va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，为气体介质的密度，Α Λ油介质的 密度，Qa为气体介质流量，Qb为油介质流量，Τ为绝对温度，S为气体继电器在载流截面的面 积，P为气体继电器在载流截面的压强，t为气体继电器在载流截面的实际温度。
[0036] 因此，在采用空气作为气体介质，以变压器油作为油介质时，已知空气标准密度 :化，变压器油标准密度龜=8ii5kg/m3:，即可计算出气体介质对应的理论气 体流速定值仏。根据管口直径大小，目前气体继电器有三种规格：、也SOnm、 Φ^μηι，可算出不同管径截面面积没的大小。
[0037] 接着，在气体介质校验装置上对前述的同一气体继电器进行校验，测定出该气体 继电器的实测气体流速定值Cn，利用同样的方式，选取η台同管径油流速定值均为Μ的气体 继电器，测定出每一台气体继电器的记录C 12、C13···.Cln的值，计算其平均值Clav，平均值C lav 即为气体继电器的实测气体流速定值的平均值，此时，通过将平均值Clav与理论气体流速定 值也进行比较，利用实测气体流速定值的平均值C lav对理论气体流速定值也进行修正，并以 平均值Clav作为气体继电器对应的气体流速定值修正值，此时即可得到A^B^Chv这样一组 数据，分别为该管径气体继电器的油流速、理论气体流速、修正气体流速。
[0038]同理，可以对于确定管径不同油流速定值Α2、Α3···Αη的气体继电器，均可依照上述 方法得到其对应的气体流速定值修正值C2av、C3v Cnav。
[0039]以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本 发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保 护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，包括： 送风机，所述送风机W拟调节气体继电器油流速定值所对应的气体流速定值向气体继 电器进行送风； 通风管道，连接送风机与气体继电器的密封管道； 风速调节阀，设置在通风管道上，用于调节送风机风速，使得送风机风速在预设范围内 连续可调； 报警机构，包括报警元件W及报警元件与气体继电器动触点形成的串联回路，为送风 机风速是否达到气体继电器流速定值提供指示。2. 根据权利要求1所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:所述送风机的风速范围为0-40m/s，能W恒定风速向气体继电器持续送风。3. 根据权利要求1所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:所述风速调节阀使得送风机风速在0-40m/s的预设范围内连续可调。4. 根据权利要求1所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:所述通风管道为光滑密封管道，其管径为也公》皿或者《SCfemr或者油溯tarn。5. 根据权利要求1至4任一所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其 特征在于:拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值，采用流体流速换算 公式直接计算获取。6. 根据权利要求5所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:流体流速换算公式为，其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，化 为气体介质的密度，巧为油介质的密度。7. 根据权利要求5所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:考虑溫度和压强工况的修正的气体流速定值换算公式包括：其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，马为气体介质的密度，巧为油介质的 密度，Qa为气体介质流量，Qb为油介质流量，T为绝对溫度，S为气体继电器在载流截面的面 积，P为气体继电器在载流截面的压强，t为气体继电器在载流截面的实际溫度。8. 根据权利要求1至4任一所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其 特征在于:拟调节的气体继电器的油流速定值所对应的气体流速定值，通过W下方式获取： 采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行测量，获取该气体继电器当前 的油流速定值Ai; 利用流体流速换算公式，计算采用气体介质进行校验时油流速定值Ai对应的理论气体 流速定值Bi; 采用气体介质校验装置对多台同管径同流速定值的气体继电器进行多次测量，记录每 台气体继电器的实测气体流速定值并计算出其平均值Clav; 利用实测气体流速定值的平均值Clav对理论气体流速定值Bl进行修正，并W平均值Clav 作为该管径气体继电器对应的气体流速定值修正值。 9 .根据权利要求8所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:流体流速换算公式为1 ^·，其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，巧: i化 为气体介质的密度，斯为油介质的密度。10.根据权利要求8所述的一种气体继电器流速值粗调节装置，其特征在于，其特征在 于:考虑溫度和压强工况的修正换算公式包括：其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，巧为气体介质的密度，斯为油介质的 密度，也为气体介质流量，Qb为油介质流量，T为绝对溫度，S为气体继电器在载流截面的面 积，P为气体继电器在载流截面的压强，t为气体继电器在载流截面的实际溫度。
【文档编号】G05D7/06GK106094898SQ201610526259
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】李远松, 高博, 丁津津, 汪玉, 俞斌, 罗亚桥, 郑国强, 谢毓广, 徐斌, 王小明, 孙辉
【申请人】国家电网公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院