一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置的制造方法
【專利摘要】一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，通過(guò)主油箱、調(diào)節(jié)油箱、副油箱和變壓器氣體繼電器裝置的相互配合，可以精確制作出大容量的、任意特征氣體濃度的變壓器油標(biāo)準(zhǔn)樣品，便捷用于電力變壓器配套的油在線色譜的校驗(yàn)，油中各種特征氣體成分和含量準(zhǔn)確可控，并且可以常溫下長(zhǎng)時(shí)間恒值保存。配制出的變壓器油能夠連續(xù)、恒壓輸出，使用成本低，操作安全，快捷方便。變壓器油采用回用凈化、循環(huán)使用的方式，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
【專利說(shuō)明】
一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器等充油電氣設(shè)備在運(yùn)行中，不同的故障狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生不同的特征氣體（主要 包括014、02!16工2!14、02!12、0)、0)2、!12等）。所有故障的產(chǎn)氣率均與故障的能量釋放緊密相 關(guān)。對(duì)于能量較低、氣體釋放緩慢的故障（如低溫?zé)狳c(diǎn)或局部放電），所生成的氣體大部分溶 解于油中，整體而言基本處于平衡狀態(tài);對(duì)于能量較大（如鐵芯過(guò)熱)造成故障氣體產(chǎn)生較 快，當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí)可能形成氣泡。在氣泡上升的過(guò)程中，一部分氣體溶解于油 中（并與已溶解于油中的氣體進(jìn)行交換），改變了所生成氣體的組分和含量。未溶解的氣體 和油中被置換出來(lái)的氣體，最終進(jìn)入繼電器而積累形成自由氣體(瓦斯氣）；對(duì)于有高能量 的電弧性放電故障，迅速生成大量氣體，并形成氣泡迅速上升并聚集在繼電器里，引起繼電 器報(bào)警或保護(hù)動(dòng)作。因此當(dāng)氣體繼電器發(fā)出信號(hào)時(shí)，除應(yīng)立即取氣體繼電器中的自由氣體 (瓦斯氣)進(jìn)行色譜分析外，還應(yīng)同時(shí)取變壓器油樣進(jìn)行溶解氣體分析，并比較油中溶解氣 體和繼電器中的自由氣體(瓦斯氣)的濃度，使用平衡判據(jù)來(lái)判斷自由氣體(瓦斯氣)與溶解 氣體是否處于平衡狀態(tài)，進(jìn)而判斷故障的類別。
[0003] 比較方法:首先要把自由氣體(瓦斯氣）中各組分的濃度值利用各組分的奧斯特瓦 爾德系數(shù)ki計(jì)算出平衡狀況下油中溶解氣體的理論值，再與從油樣分析中得到的溶解氣體 組分的濃度值進(jìn)行比較。
[0004] 計(jì)算方法：
[0005] Coi =ki X Cgi
[0006] 式中：Coi--油中溶解組分i濃度的理論值，uL/L;
[0007] Cgi--繼電器中自由氣體中組分的i濃度值，uL/L;
[0008] ki 一一組分i的奧斯特瓦爾德系數(shù)。
[0009] 判斷方法：
[0010] (1)非故障狀態(tài):繼電器中自由氣體理論值和油中溶解氣體的實(shí)測(cè)值近似相等，氣 體樣品中各組分濃度均很低，說(shuō)明設(shè)備運(yùn)行正常，繼電器氣體為非故障氣體。
[0011] (2)潛伏性故障:繼電器中自由氣體理論值和油中溶解氣體的實(shí)測(cè)值近似相等，溶 解氣體濃度略高于理論值則說(shuō)明設(shè)備存在產(chǎn)生氣體較緩慢的。
[0012] (3)故障狀態(tài):氣體繼電器內(nèi)的自由氣體濃度明顯超過(guò)油中溶解氣體濃度，說(shuō)明設(shè) 備內(nèi)部存在產(chǎn)生氣體較快的故障，釋放氣體較多，必須盡快處理。
[0013] 因此，及時(shí)正確采集并準(zhǔn)確分析氣體繼電器中的氣體成分是分析、判定變壓器故 障最有效的措施之一。運(yùn)維人員必須具備正確采集氣體繼電器中故障氣體的操作能力。
[0014] 變壓器的氣體繼電器安裝于油枕下方，變壓器上部，樣品采集難度較大。變壓器正 常運(yùn)行時(shí)繼電器中充滿了變壓器油，沒(méi)有氣體。因此，實(shí)際設(shè)備不具有操作培訓(xùn)的條件，不 能滿足技術(shù)人員的操作培訓(xùn)需求，更無(wú)法模擬各種故障狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，該裝置能 夠模擬變壓器典型故障，制備預(yù)設(shè)溶解氣體濃度的變壓器油樣品和故障氣體，并提供樣品 采集方法，可以方便地配制各種故障狀態(tài)下的變壓器油和氣體繼電器中的故障氣體樣品， 完全擬合實(shí)際運(yùn)行變壓器采樣操作，并且能夠重復(fù)采集，適用于從業(yè)人員的培訓(xùn)和考核。
[0016] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，以及 使用所述裝置制備多種變壓器狀態(tài)下的變壓器氣體繼電器中氣體樣品的方法的技術(shù)方案 如下：
[0017] -種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，包括：
[0018] 主油箱，內(nèi)部設(shè)恒壓排油裝置，用于配制和保存變壓器油，主油箱與調(diào)節(jié)油箱連 通，油溫變化時(shí)油體積變化量通過(guò)調(diào)節(jié)油箱儲(chǔ)存和補(bǔ)充；
[0019] 調(diào)節(jié)油箱，設(shè)有排空閥和進(jìn)油閥，能夠儲(chǔ)存變壓器油，位于主油箱上端，并且與主 油箱連通；
[0020] 副油箱，與主油箱連通，外部設(shè)有循環(huán)栗和真空栗，并且設(shè)有霧化系統(tǒng)，用于凈化 回用油，除去回用油中殘余水分和各種溶解氣體雜質(zhì)至基礎(chǔ)油；
[0021] 混油管路，包括控制與主油箱連通的混油閥門和排油栗、控制與副油箱連通的副 油箱進(jìn)油閥；
[0022] 凈化循環(huán)系統(tǒng)，副油箱頂部設(shè)有霧化器，凈化循環(huán)管路包括連接副油箱底部的循 環(huán)栗，所述循環(huán)栗通過(guò)雙向閥與換熱器連接，所述換熱器通過(guò)混油管路與主油箱和副油箱 連接；
[0023] 氣體控制裝置，包括配制模擬故障氣體的氣瓶組、平衡氣氣瓶和相應(yīng)的模擬故障 氣體進(jìn)樣定量閥、平衡氣進(jìn)樣定量閥，還包括用于配制故障氣體的配氣裝置，所述模擬故障 氣體氣瓶組、平衡氣氣瓶和配氣裝置通過(guò)三通連接件與進(jìn)氣管連通，所述進(jìn)氣管與主油箱 進(jìn)油管路連通；
[0024] 回收油容器，通過(guò)回用油管路與主油箱連通，通過(guò)凈化循環(huán)管路與副油箱連通；
[0025] 變壓器氣體繼電器裝置，根據(jù)所模擬故障的產(chǎn)氣量和變壓器油中平衡氣體的飽和 量，氣體控制裝置將混合好的故障氣體定量，經(jīng)氣體輔助溶解裝置加入變壓器油中，控制各 種氣體加入量和加入速度，可以模擬不同產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率的變壓器故障，過(guò)量的氣體自 變壓器油中逸出，進(jìn)入氣體繼電器形成自由氣體（瓦斯氣），由視窗可以觀察到油與故障氣 體的分界面。
[0026] 進(jìn)一步的，所述主油箱為橄欖球型耐壓容器，所述排油裝置包括可充分填充主油 箱內(nèi)腔的球囊、控制球囊壓力的恒壓裝置、壓力傳感器和雙向氣栗，所述球囊的底部與主油 箱底部密封連接，球囊球體為耐油橡膠材料。
[0027] 進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)油箱內(nèi)設(shè)有高油位液位傳感器，主油箱下部設(shè)有低油位液位 傳感器。
[0028] 進(jìn)一步的，所述副油箱體積為主油箱的兩倍，并且所述副油箱底部為倒錐形。
[0029] 進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管與主油箱進(jìn)油管路設(shè)有輔助氣體溶解裝置，所述輔助氣體 溶解裝置包括分別連接進(jìn)氣管路、進(jìn)油管路、出油管路的三通套管，所述進(jìn)氣管路上設(shè)有篩 分器，所述篩分器為海綿狀結(jié)構(gòu)，所述篩分器微孔孔徑為10~20微米，可以將待溶氣體細(xì)化 成微氣泡，迅速完全地溶解到變壓器油中。
[0030]本發(fā)明提供模擬變壓器氣體繼電器裝置中氣體樣品配制和采集方法，具體步驟如 下：
[0031] (1)系統(tǒng)真空:打開(kāi)回路閥門，開(kāi)啟真空栗，將模擬變壓器氣體繼電器裝置的真空 度維持在700Pa~lOOOPa，靜置10~20分鐘。
[0032] (2)系統(tǒng)注油:將變壓器油通過(guò)凈化裝置進(jìn)行過(guò)濾后，注入副油箱中。
[0033] (3)回用油凈化:將過(guò)濾后的變壓器油加熱到70~80°C，通過(guò)霧化裝置，將加熱后 的變壓器油霧化成0.1mm的液滴，在負(fù)壓狀態(tài)下，溶解于變壓器油中水分氣化成水蒸氣，雜 質(zhì)氣體的溶解度降低，都從油中逸散出來(lái)，隨真空栗排出副油箱，變壓器油落入副油箱底 部，繼續(xù)進(jìn)行加熱、霧化、除雜質(zhì)的循環(huán)，此步驟持續(xù)進(jìn)行90 min~120min。
[0034] (4)含氣量預(yù)置:將副油箱中變壓器油注入主油箱中，根據(jù)設(shè)定故障，設(shè)置變壓器 油的含氣量在80%~110%，計(jì)算加入平衡氣的體積，通過(guò)定量裝置準(zhǔn)確定量，然后將精確定 量的平衡氣體經(jīng)由輔助氣體溶解裝置注入油中，加氣速度為〇. 2 L/min~1. OL/min，此過(guò)程 循環(huán)直至液氣平衡，超過(guò)變壓器油溶解能力的氣體會(huì)逸出，由主油箱頂部進(jìn)入變壓器氣體 繼電器中聚集，形成自由氣體。
[0035] (5)故障氣體配制:根據(jù)設(shè)置故障，計(jì)算特征氣體濃度、體積和加入速度，設(shè)置配氣 儀配氣參數(shù)，配制所設(shè)置故障下的混合故障氣體濃度，用定量裝置定量加入、循環(huán)，加氣速 度為0.2 L/min~1 .OL/min，超過(guò)變壓器油溶解能力的氣體會(huì)逸出，由主油箱頂部進(jìn)入變壓 器氣體繼電器中聚集，形成自由氣體，通過(guò)變壓器氣體繼電器氣體樣品取氣口采集。進(jìn)一步 的，在步驟(1)之前對(duì)模擬變壓器氣體繼電器裝置油箱排空:將調(diào)節(jié)油箱內(nèi)殘余的運(yùn)行變壓 器油排入主油箱中，通過(guò)雙向氣栗對(duì)球囊加壓并恒壓至130kPa，將主油箱中殘余的變壓器 油排出至回收油容器中，通過(guò)循環(huán)栗將副油箱中的運(yùn)行變壓器油排出至回收油容器中。 [0036]進(jìn)一步的，所述平衡氣為氮?dú)狻?br>[0037] 進(jìn)一步的，溶解氣體包括特征氣體CH4、C2H6、C2H4、02!12、〇)、〇)2、!12中的一種或 幾種。
[0038] 進(jìn)一步的，所述待溶解氣體包括CH4、C2H6、C2H4、02!12、〇)、〇)2、!12中的一種或幾 種。
[0039] 進(jìn)一步的，變壓器氣體繼電器為不銹鋼結(jié)構(gòu)，四面設(shè)置玻璃視窗和內(nèi)置LED照明光 源，便于觀察氣體量等狀況，并連接多個(gè)相互平行的變壓器氣體繼電器氣體樣品取氣口，允 許多人同時(shí)進(jìn)行油、氣樣品采集。
[0040] 本發(fā)明的有益效果為:可以通過(guò)氣體加入種類、加入量、加入速度等控制量，精確 模擬變壓器運(yùn)行的高溫過(guò)熱、火花放電、電弧放電等多種典型故障下變壓器油和氣體繼電 器中氣體組成，以及非故障狀態(tài)的變壓器油和氣體繼電器中氣體組成。各種特征氣體成分、 含量和產(chǎn)氣量準(zhǔn)確可控。配制出的變壓器氣體繼電器自由氣體(瓦斯氣)能夠連續(xù)輸出，可 方便地用于變壓器氣體繼電器故障氣體采集操作訓(xùn)練和考核。使用成本低，操作安全，快捷 方便。變壓器油采用回用凈化、循環(huán)使用的方式，回用的變壓器油能夠凈化到基本不含雜質(zhì) 的基礎(chǔ)油，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】 [0041 ] ：
[0042] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明中輔助氣體溶解裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖中：1_真空栗，2-霧化器，3-副油箱，4-排油閥，5-進(jìn)油閥，6-循環(huán)栗，7-雙向閥， 8-換熱器，9-副油箱進(jìn)油閥，10-排油栗，11-低油位液位計(jì)，12-球囊，13-主油箱，14-主油箱 混合油閥，15-凈化裝置，16-恒壓裝置，17-雙向氣栗，18-回收油容器，19-1 -變壓器氣體繼 電器氣體樣品取氣口，19-2 -變壓器油樣品采集口，20-平衡氣氣瓶，21-平衡氣定量進(jìn)樣 器，22-平衡氣進(jìn)樣定量閥，23-氣體進(jìn)氣閥，24-故障氣進(jìn)氣閥，25-故障氣定量器，26-配氣 儀，27-故障氣瓶組，28-高油位液位計(jì)，29-排空閥，30-調(diào)節(jié)油箱，31-進(jìn)氣管，32-進(jìn)油閥， 33-氣體輔助溶解裝置，34-變壓器氣體繼電器，35-篩分器，36-進(jìn)油管路，37-出油管路，38-三通套管。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和具體是實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0046] -種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，包括：
[0047]調(diào)節(jié)油箱30,設(shè)有排空閥29,進(jìn)油閥32,能夠儲(chǔ)存變壓器油，位于主油箱13上端，并 且與主油箱13連通；
[0048] 主油箱13,內(nèi)部設(shè)恒壓排油裝置，用于配制和保存變壓器油樣品。主油箱13與調(diào)節(jié) 油箱30連通，油溫變化時(shí)油體積變化量通過(guò)調(diào)節(jié)油箱30儲(chǔ)存和補(bǔ)充；
[0049] 副油箱3,與主油箱13連通，外部設(shè)有循環(huán)栗6和真空栗1，內(nèi)部設(shè)有霧化系統(tǒng)，用于 凈化回用油，除去回用油中殘余水分和各種溶解氣體雜質(zhì)至基礎(chǔ)油；
[0050] 混油管路，包括控制與主油箱13連通的混油閥門14和排油栗10、控制與副油箱連 通的副油箱進(jìn)油閥9;
[0051] 凈化循環(huán)管路，回用油通過(guò)凈化裝置15進(jìn)入副油箱3,所述副油箱3頂部設(shè)有霧化 器2,凈化循環(huán)管路包括連接副油箱3底部的循環(huán)栗6,所述循環(huán)栗通過(guò)雙向閥7與換熱器8連 接，所述換熱器8通過(guò)混油管路與主油箱13和副油箱3連接；
[0052] 氣體控制裝置，包括配制模擬故障氣體的氣瓶組27、平衡氣氣瓶20和相應(yīng)的模擬 故障氣體進(jìn)樣定量閥25、平衡氣進(jìn)樣定量閥21，還包括用于配制故障氣體的配氣裝置26,所 述模擬故障氣體氣瓶組27、平衡氣氣瓶20和配氣裝置26通過(guò)三通連接件與進(jìn)氣管31連通， 所述進(jìn)氣管31與主油箱13進(jìn)油管路連通；
[0053] 回收油容器18,通過(guò)凈化循環(huán)管路與主油箱13和副油箱3連通；
[0054] 變壓器氣體繼電器裝置，根據(jù)所模擬故障的產(chǎn)氣量和變壓器油中平衡氣體的飽和 量，氣體控制裝置將混合好的故障氣體定量，經(jīng)氣體輔助溶解裝置33加入變壓器油中，控制 氣體加入量和加入速度，可以模擬不同產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率的變壓器故障，過(guò)量的氣體自變 壓器油中逸出，進(jìn)入氣體繼電器34形成故障氣體，由視窗可以觀察到油與故障氣體的分解 面。氣體繼電器34上部設(shè)多個(gè)平行氣體采樣器，可以實(shí)現(xiàn)多人/組同時(shí)采集。
[0055] 進(jìn)一步的，所述主油箱3為球型耐壓容器，所述排油裝置包括可充分填充主油箱3 內(nèi)腔的球囊12、控制球囊12壓力的恒壓裝置16、壓力傳感器和雙向氣栗17,所述球囊12的底 部與主油箱13底部密閉連接，球囊12球體為耐油橡膠材料。
[0056]進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)油箱30內(nèi)設(shè)有高油位液位傳感器29，主油箱13下部設(shè)有低油 位液位傳感器11，能精確控制進(jìn)油量。
[0057]進(jìn)一步的，所述副油箱3體積為主油箱13的2倍，并且所述副油箱3底部為倒圓錐 形。
[0058]進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管31與主油箱13進(jìn)油管路間設(shè)有氣體輔助溶解裝置33,所述 氣體輔助溶解裝置33包括分別連接進(jìn)氣管31、進(jìn)油管路36、出油管路37的三通套管38,所述 進(jìn)氣管路31上設(shè)有篩分器35,所述篩分器35為海綿狀結(jié)構(gòu)，所述篩分器35微孔孔徑為10~ 20微米，可以將待溶氣體細(xì)化成微氣泡，迅速均勻地溶解到變壓器油中。
[0059] 進(jìn)一步的，所述副油箱3內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器，能夠精確控制油溫。
[0060] 進(jìn)一步的，所述凈化裝置15包括去除較大粒徑雜質(zhì)的金屬燒結(jié)過(guò)濾器和去除大部 分水分和油泥的高分子吸附柱。
[0061] 配制變壓器油特征溶解氣體確值樣品時(shí)，如果裝置內(nèi)有殘余的變壓器油，首先將 調(diào)節(jié)油箱30內(nèi)殘余的變壓器油排入主油箱13中，然后通過(guò)雙向氣栗17對(duì)球囊12加壓并恒壓 至130kPa，將變壓器油排出至回收油容器18中，通過(guò)循環(huán)栗6將副油箱3中殘余的變壓器油 排出至回收油容器18中；
[0062]殘余的變壓器油排空后，通過(guò)雙向氣栗17排出球囊12內(nèi)氣體，關(guān)閉球囊進(jìn)氣閥門， 打開(kāi)真空栗1將裝置內(nèi)抽真空，維持真空度為700Pa~lOOOPa，靜置10~20min。
[0063] 將回收油容器18中的變壓器油通過(guò)凈化裝置15過(guò)濾后，去除大部分水分和所有機(jī) 械雜質(zhì)，注入主油箱13和調(diào)節(jié)油箱30中，到達(dá)高油位液位傳感器29時(shí)停止進(jìn)油，控制雙向氣 栗17向球囊12加壓并恒壓至130kPa，將所有變壓器油注入副油箱3中。
[0064] 然后進(jìn)行副油箱3中的變壓器油深度凈化，首先開(kāi)啟循環(huán)栗6、真空栗1、雙向栗7和 恒溫加熱裝置8,在恒溫加熱裝置8中將變壓器油加熱到70~80 °C，經(jīng)副油箱3頂部設(shè)置的霧 化器2，將變壓器油霧化成0.1_的液滴，油中所有的溶解氣體和水分從油中逸散出來(lái)，隨真 空栗1排出副油箱3,此步驟持續(xù)進(jìn)行90 min~120min。
[0065] 對(duì)雜質(zhì)含量較高的回收油進(jìn)行深度凈化處理后，檢測(cè)油中溶解氣體含量，考察油 的凈化脫氣效果，結(jié)果如表1，凈化效果良好。
[0066]表1回收油的凈化脫氣效果試驗(yàn)
[0067]
[0068] 預(yù)設(shè)不同變壓器運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置配氣儀參數(shù)，檢測(cè)變壓器油中溶解氣體成分和氣 體繼電器中形成的自由氣體成分，與預(yù)設(shè)狀態(tài)對(duì)比，考核兩者吻合度。
[0069] 將副油箱3中經(jīng)過(guò)深度凈化處理的變壓器油通過(guò)副油箱3進(jìn)油閥9注入主油箱13 中，關(guān)閉副油箱進(jìn)油閥9,通過(guò)排油栗10和混合油閥14,控制恒溫50°C，在混油管路和主油箱 13中密閉循環(huán)，設(shè)定不同平衡氣飽和度，然后將精確定量的待溶解氣體通過(guò)進(jìn)氣管31和氣 體輔助溶解裝置33以不同加氣速度持續(xù)注入油中，循環(huán)，使油與待溶解氣體充分混合。超過(guò) 變壓器油溶解度的氣體會(huì)逸出，聚集在主油箱上部，然后進(jìn)入氣體繼電器，形成自由氣體 (瓦斯氣）。不同特征氣體的溶解系數(shù)不同，液相變壓器油和氣相故障氣體間形成動(dòng)態(tài)平衡。 將球囊12充氣加壓并恒壓至130kPa，打開(kāi)采樣閥19-1采集氣體繼電器氣體樣品，同時(shí)打開(kāi) 采樣閥19-2采集變壓器油樣品，可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行變壓器油樣和故障氣體采樣操作訓(xùn) 練、判據(jù)分析等培訓(xùn)、考核工作。排出氣體的體積由主油箱13中的油補(bǔ)充。
[0070]模擬變壓器運(yùn)行的不同狀態(tài)，檢測(cè)瓦斯氣成分、和變壓器油中溶解氣體成分，計(jì)算 油中溶解氣體理論值，進(jìn)行平衡判據(jù)分析。考核模擬各種變壓器運(yùn)行狀態(tài)下的吻合度，試驗(yàn) 結(jié)果如表2~表4，試驗(yàn)結(jié)果表明吻合度良好。
[0071 ]表2模擬非故障狀態(tài)吻合度試驗(yàn)
[0072](控制條件:平衡氣體飽和度110%，加氣速度0.5L/min)
[0073]
[0074] 平衡判據(jù)分析:繼電器氣樣計(jì)算的理論值小于本體油樣分析結(jié)果，變壓器輔助系 統(tǒng)可能存在密封不嚴(yán)的缺陷，屬于非故障原因瓦斯進(jìn)氣。
[0075] 表3模擬潛伏性故障狀態(tài)吻合度試驗(yàn)
[0076](控制條件:平衡氣體飽和度90%，加氣速度0.2L/min)
[0077]
[0078] 平衡判據(jù)分析:氣體繼電器自由氣樣計(jì)算的理論值與本體油樣分析結(jié)果相近，變 壓器可能存在緩慢產(chǎn)期的潛伏性故障。
[0079] 表4模擬嚴(yán)重故障狀態(tài)吻合度試驗(yàn)
[0080] (控制條件:平衡氣體飽和度95%，加氣速度1 .OL/min)
[0081
[0082]平衡判據(jù)分析：自由氣樣計(jì)算的理論值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于本體油樣分析數(shù)值，說(shuō)明瓦斯繼 電器產(chǎn)生氣體的原因是變壓器內(nèi)部存在突發(fā)性嚴(yán)重的故障產(chǎn)生的故障氣體。
[0083] 檢測(cè)本裝置中變壓器油貯存Oh(原始含量）、24h、96h，各溶解氣體組分量值，考察 各溶解氣體組分穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果如表5，穩(wěn)定性良好。
[0084] 表5主油箱中油樣品的穩(wěn)定性試驗(yàn)
[0085]
[0086]本裝置研發(fā)完成后，用于電力行業(yè)電氣試驗(yàn)/化驗(yàn)崗位員工培訓(xùn)、考核以及電力院 校學(xué)生的教學(xué)工作，已運(yùn)行15個(gè)月，完成職工培訓(xùn)4036人/次，共計(jì)13680學(xué)時(shí)，完成學(xué)生教 學(xué)實(shí)訓(xùn)720學(xué)時(shí)，變壓器油全量回用，零排放。運(yùn)行耗材（電、氣體)成本約536元，平均0.037 元/學(xué)時(shí)。參培員工反響良好，培訓(xùn)教學(xué)效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，包括： 主油箱，內(nèi)部設(shè)恒壓排油裝置，用于配制和保存變壓器油； 調(diào)節(jié)油箱，設(shè)有排空閥和進(jìn)油閥，能夠儲(chǔ)存變壓器油，位于主油箱上端，并且與主油箱 連通； 副油箱，與主油箱連通，外部設(shè)有循環(huán)栗和真空栗，并且設(shè)有霧化系統(tǒng)，用于凈化回用 油，除去回用油中殘余水分和各種溶解氣體雜質(zhì)至基礎(chǔ)油； 混油管路，包括控制與主油箱連通的混油閥門和排油栗、控制與副油箱連通的副油箱 進(jìn)油閥； 凈化循環(huán)系統(tǒng)，副油箱頂部設(shè)有霧化器，凈化循環(huán)管路包括連接副油箱底部的循環(huán)栗， 所述循環(huán)栗通過(guò)雙向閥與換熱器連接，所述換熱器通過(guò)混油管路與主油箱和副油箱連接； 氣體控制裝置，包括配制模擬故障氣體的氣瓶組、平衡氣氣瓶和相應(yīng)的模擬故障氣體 進(jìn)樣定量閥、平衡氣進(jìn)樣定量閥，還包括用于配制故障氣體的配氣裝置，所述模擬故障氣體 氣瓶組、平衡氣氣瓶和配氣裝置通過(guò)三通連接件與進(jìn)氣管連通，所述進(jìn)氣管與主油箱進(jìn)油 管路連通； 回收油容器，通過(guò)凈化循環(huán)管路與主油箱和副油箱連通； 變壓器氣體繼電器裝置，包括變壓器氣體繼電器和壓器氣體繼電器氣體樣品取氣口， 所述變壓器氣體繼電器分別于主油箱和調(diào)節(jié)油箱連通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，特征在于，所述主油 箱為橄欖球型耐壓容器，所述排油裝置包括可充分填充主油箱內(nèi)腔的球囊、控制球囊壓力 的恒壓裝置、壓力傳感器和雙向氣栗，所述球囊的底部與主油箱底部密閉連接，球囊球體為 耐油橡膠材料。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，特征在于，所述調(diào)節(jié) 油箱內(nèi)設(shè)有高油位液位傳感器，主油箱下部設(shè)有低油位液位傳感器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，特征在于，所述副油 箱體積為主油箱的兩倍，并且所述副油箱底部為倒錐形。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，特征在于，所述進(jìn)氣 管與主油箱進(jìn)油管路設(shè)有輔助氣體溶解裝置，所述輔助氣體溶解裝置包括分別連接進(jìn)氣管 路、進(jìn)油管路、出油管路的三通套管，所述進(jìn)氣管路上設(shè)有篩分器，所述篩分器為海綿狀結(jié) 構(gòu)，所述篩分器微孔孔徑為10~20微米，可以將待溶氣體細(xì)化成微氣泡，迅速完全地溶解到 變壓器油中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變壓器氣體繼電器樣品采集實(shí)訓(xùn)裝置，特征在于，所述變壓 器氣體繼電器為不銹鋼結(jié)構(gòu)，四面設(shè)置玻璃視窗和內(nèi)置LED照明光源，并連接多個(gè)變壓器氣 體繼電器氣體樣品取氣口。
【文檔編號(hào)】G09B9/00GK205609056SQ201620136749
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年2月24日
【發(fā)明人】李艷萍, 李勇, 王貴明, 曲恒志, 王和輝, 張菁, 崔斌
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)市福山區(qū)供電公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院