專利名稱：測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置及方法
技術領域：
本發明屬于一種氣體繼電器校驗臺上測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，具體涉及一種通過模擬變壓器內部故障時氣體繼電器動作機理，采用單片機測控技術，通過建立完善的適用于不同口徑、不同型號、不同廠家國內外氣體繼電器流速測量數據庫，在基于一種標定流速定量測量法的基礎上，實現用同一管徑的測試管路完成不同口徑、不同型號、不同廠家國內外各種氣體瓦斯繼電器的重瓦斯流速值檢測的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置及方法。
背景技術：
目前，電力系統廣泛使用的大中型油浸式電力變壓器，大都采用了多種電量型繼電保護，如差動保護、電流速斷保護、零序電流保護、氣體繼電器保護和非電量型，如壓力釋放閥，保護措施，而氣體繼電器保護也稱瓦斯保護是油浸式電力變壓器發生內部故障時最重要的一種保護措施。當油浸式變壓器內部出現匝間短路，絕緣損壞、接觸不良、鐵芯多點接地等故障時，能及時發出故障報警和迅速從電網上切除故障設備，減少電力事故的發生，提高了電力設備運行的安全可靠性。
氣體繼電器保護的靈敏度取決于氣體繼電器的重瓦斯流速值和輕瓦斯氣體容積值的檢測和整定。多年來雖然電力系統每年在氣體繼電器重瓦斯流速值和輕瓦斯氣體容積值檢測方面花費了大量的人力、物力和財力，但由于檢測設備和檢測手段的局限，因多種原因導致氣體繼電器頻繁動作而引起的電力事故時有發生，為確保電力變壓器的安全運行，如何準確檢測和調整氣體繼電器流速值及氣體容積值，這已成為電力系統運行、檢修、試驗等有關人員的廣泛關注和共同關心的問題，這也是從事電力檢測設備研制生產方面有關人員應予重點關注問題。
瓦斯繼電器校驗臺是針對電力系統所用的瓦斯氣體繼電器校驗的專用設備，目前國內生產瓦斯繼電器校驗臺在測試方法和檢測精度方面是比較落后的，類似產品在流速測試方面主要采用以下兩種方法定性測量法為壓力換算流速法該方法是將被校驗氣體繼電器置于較小口徑的測試油路中，使氣體繼電器內部充滿試驗介質，在連通氣體繼電器一端的測試管路中施加一定壓力，然后打開連通氣體繼電器另一端的測試管路上的閥門，此時由于管路內壓力的作用會產生瞬時沖擊油流從氣體繼電器內部流過，并將氣體壓力值換算為流速，以實現檢測流速值的目的。利用此種測試方法制作的檢測裝置其優點是結構簡單、重量輕、體積小，但它的最大缺點是只能定性檢測、測試精度差、使用范圍小、只能檢測25管徑的氣體繼電器、操作繁瑣，且需要事先知道被測氣體繼電器的值。
實際流速檢測法該方法是將被校驗氣體繼電器置于與其相同口徑的測試管路中，然后調節流過被校驗氣體繼電器油的流量，以實現檢測流速值的目的。利用此種測試方法的檢測裝置其優點是測試準確、能做到定量檢測，測試前無需知道被校驗氣體繼電器的流速值，但它的最大缺點是設備笨重、不同口徑的氣體繼電器需要采用不同口徑的測試管路，一臺設備無法滿足現有氣體繼電器，一個用戶可能需要購買2～3臺同樣的氣體繼電器檢測設備，如果被測的氣體繼電器改型或出現新品需要對設備硬件進行改進，限制了裝置的適應性。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種由單片機控制，用同一口徑測試管路完成不同口徑、不同型號、不同廠家國內外各種瓦斯繼電器的重瓦斯流速值檢測的，且具有體積小、重量輕、操作簡單、使用可靠、勞動強度低、工作效率高的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置及方法。
本發明裝置的目的是這樣實現的包括油箱，油箱上設置有油泵，油泵的出油口通過油管與電動閥門、流量計和夾緊機構動端依序相連，夾緊機構動端與夾緊機構定端之間設置有待測氣體繼電器，夾緊機構定端通過油管與油箱的回油口上安裝的電動閥相連接；單片機系統安裝在液晶屏所處面板的后側，通過單片機系統來控制電動閥、油箱的回油口上的電動閥、流量計、變頻器；單片機系統與電源連接。所述的夾緊機構定端和夾緊機構動端之間待測氣體繼電器的下方設置有升降機構。所述的夾緊機構動端上設置有夾緊螺母螺桿。所述的油泵與變頻器相連。所述的單片機系統分別與打印機、信號采集裝置、變頻器、PC機通訊接口、液晶屏、電動閥、油箱的回油口上的電動閥相連接。所述的油箱、油泵、油箱的回油口上的電動閥、夾緊機構定端、夾緊機構動端、夾緊螺母螺桿、電動閥、流量計、控制柜、單片機系統、打印機、信號采集裝置、PC機通訊接口、液晶、安裝在殼體內。所述的變頻器安裝控制柜內。
一種測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的方法第一步將被測氣體繼電器裝卡在夾緊機構定端和夾緊機構動端之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面，第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置；
b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置；c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為1～3次；d、以上校驗參數設置完成后程序既進入被測瓦斯繼電器重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器的重瓦斯流速值的校驗；a、單片機系統通過變頻器調節油泵的轉速，使管路中的油流速度從0逐步增大；b、單片機系統通過實時采集流量計的瞬時流量脈沖信號，并根據被測氣體繼電器的口徑、型號及生產廠家的不同，通過調用預置數據庫中相關數據，對采集到的流量脈沖信號進行運算處理后，折算為對應的被測氣體繼電器的流速；c、當油流速度達到一定值后，被測氣體繼電器檔板動作，接點吸合，單片機接收到重瓦斯流速值測試結束信號，控制油泵停止，完成重瓦斯流速值測試；d、記錄下此時折算后的流速值，此值即為被測氣體繼電器的重瓦斯動作流速值；第六步被測瓦斯繼電器的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
本發明裝置具有如下優點1、本發明裝置采用一種標定流速測量法即流速折算法，它通過建立一套完善的適用于各種型號氣體繼電器流速測量數據庫，達到用同一口徑的測試管路來完成各種不同口徑氣體繼電器流速值定量檢測的目的。
2、本發明裝置由于采用了一種標定流速測量法即流速折算法，使得裝置在重量和體積方面大大降低，是采用同樣測試方法的現有設備的三分之一，給用戶使用安裝運輸帶來極大的方便。
3、本發明裝置通過變頻控制單元調節油流循環單元的油流輸出，使流過待校驗氣體繼電器的油體流速逐步變化，模擬變壓器內部故障時氣體繼電器動作機理，極大地提高氣體繼電器檢測精度。
圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明結構的后視圖。
圖3為本發明的工作原理圖。
圖4為本發明的方框圖。
具體實施例方式
如圖1、2、3、4所示，本發明裝置包括油箱1，油箱1上設置有油泵2，油泵2的出油口通過油管與電動閥門14、流量計17和夾緊機構動端6依序相連，夾緊機構動端6與夾緊機構定端4之間設置有待測氣體繼電器13，夾緊機構定端4通過油管與油箱1的回油口上安裝的電動閥3相連接；單片機系統10安裝在液晶屏8所處面板的后側，通過單片機系統10來控制電動閥14、油箱1的回油口上的電動閥3、流量計17、變頻器15；單片機系統10與電源連接。所述的夾緊機構定端4和夾緊機構動端6之間待測氣體繼電器13的下方設置有升降機構5。所述的夾緊機構動端6上設置有夾緊螺母螺桿11。所述的油泵2與變頻器15相連。所述的單片機系統10分別與打印機7、信號采集裝置12、變頻器15、PC機通訊接口、液晶屏8、電動閥14、油箱1的回油口上的電動閥3相連接。所述的油箱1、油泵2、油箱1的回油口上的電動閥3、夾緊機構定端4、夾緊機構動端6、夾緊螺母螺桿11、電動閥14、流量計17、控制柜16、單片機系統10、打印機7、信號采集裝置12、PC機通訊接口、液晶屏8、安裝在殼體9內。所述的變頻器15安裝控制柜16內。
一種測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的方法第一步將被測氣體繼電器13裝卡在夾緊機構定端4和夾緊機構動端6之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器13的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子12相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面，第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置；b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置；c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為1～3次；d、以上校驗參數設置完成后程序既進入被測瓦斯繼電器12重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統10依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器13的重瓦斯流速值的校驗；a、單片機系統10通過變頻器15調節油泵2的轉速，使管路中的油流速度從0逐步增大；
b、單片機系統10通過實時采集流量計17的瞬時流量脈沖信號，并根據被測氣體繼電器13的口徑、型號及生產廠家的不同，通過調用預置數據庫中相關數據，對采集到的流量脈沖信號進行運算處理后，折算為對應的被測氣體繼電器13的流速；c、當油流速度達到一定值后，被測氣體繼電器13檔板動作，接點吸合，單片機接收到重瓦斯流速值測試結束信號，控制油泵2停止，完成重瓦斯流速值測試；d、記錄下此時折算后的流速值，此值即為被測氣體繼電器13的重瓦斯動作流速值；第六步被測瓦斯繼電器13的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
本發明設置的可以檢測廠家有沈陽特種繼電器廠、沈陽巨華電器設備有限公司、沈陽四興繼電器制造有限公司等，可以設置檢測的管徑有25、50、80。
本發明實施例1第一步將被測QJ4-25氣體繼電器裝卡在夾緊機構定端4和夾緊機構動端6之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器13的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子12相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面。
第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置，瓦斯繼電器廠家設置為沈陽特種繼電器廠；b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置，瓦斯繼電器管徑/型號設置為25/QJ4-25c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為1次；d、以上校驗參數設置完成后程序既進入被測瓦斯繼電器13重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統10依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器13的重瓦斯流速值的校驗；第六步被測瓦斯繼電器13的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
本發明實施例2第一步將被測QJ4-50氣體繼電器裝卡在夾緊機構定端4和夾緊機構動端6之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器13的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子12相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面。
第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置，瓦斯繼電器廠家設置為沈陽四興繼電器制造有限公司；
b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置，瓦斯繼電器管徑/型號設置為50/QJ4-50c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為2次；d、以上校驗參數設置完成后程序既進入被測瓦斯繼電器13重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統10依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器13的重瓦斯流速值的校驗；第六步被測瓦斯繼電器13的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
本發明實施例3第一步將被測QJ4-80氣體繼電器裝卡在夾緊機構定端4和夾緊機構動端6之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器13的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子12相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面。
第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置，瓦斯繼電器廠家設置為沈陽巨華電器設備有限公司；b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置，瓦斯繼電器管徑/型號設置為80/QJ4-80c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為3次；d、以上校驗參數設置完成后程序既進入被測瓦斯繼電器13重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統10依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器13的重瓦斯流速值的校驗；第六步被測瓦斯繼電器13的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
權利要求
1.一種測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，包括油箱(1)，其特征在于油箱(1)上設置有油泵(2)，油泵(2)的出油口通過油管與電動閥門(14)、流量計(17)和夾緊機構動端(6)依序相連，夾緊機構動端(6)與夾緊機構定端(4)之間設置有待測氣體繼電器(13)，夾緊機構定端(4)通過油管與油箱(1)的回油口上安裝的電動閥(3)相連接；單片機系統(10)安裝在液晶屏(8)所處面板的后側，通過單片機系統(10)來控制電動閥(14)、油箱(1)的回油口上的電動閥(3)、流量計(17)、變頻器(15)；單片機系統(10)與電源連接。
2.根據權利要求1所述的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，其特征在于所述的夾緊機構定端(4)和夾緊機構動端(6)之間待測氣體繼電器(13)的下方設置有升降機構(5)。
3.根據權利要求1所述的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，其特征在于所述的夾緊機構動端(6)上設置有夾緊螺母螺桿(11)。
4.根據權利要求1所述的一種氣體繼電器校驗臺，其特征在于所述的油泵(2)與變頻器(15)相連。
5.根據權利要求1所述的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，其特征在于所述的單片機系統(10)分別與打印機(7)、信號采集裝置(12)、變頻器(15)、PC機通訊接口、液晶屏(8)、電動閥(14)、油箱(1)的回油口上的電動閥(3)相連接。
6.根據權利要求5所述的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，其特征在于所述的油箱(1)、油泵(2)、油箱(1)的回油口上的電動閥(3)、夾緊機構定端(4)、夾緊機構動端(6)、夾緊螺母螺桿(11)、電動閥(14)、流量計(17)、控制柜(16)、單片機系統(10)、打印機(7)、信號采集裝置(12)、PC機通訊接口、液晶屏(8)、安裝在殼體(9)內。
7.根據權利要求1和6所述的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，其特征在于所述的變頻器(15)安裝控制柜(16)內。
8.一種測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的方法，其特征在于第一步將被測氣體繼電器(13)裝卡在夾緊機構定端(4)和夾緊機構動端(6)之間；第二步測試信號線一端與待測瓦斯繼電器(13)的跳閘、報警信號端子相連，另一端與信號采集端子(12)相連；第三步接通瓦斯校驗臺裝置的工作電源，液晶屏屏幕顯示系統初始界面，在初始界面通過相應操作進入瓦斯繼電器校驗參數設置界面；第四步校驗參數設置a、瓦斯繼電器廠家設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器廠家設置功能鍵完成瓦斯繼電器廠家設置；b、瓦斯繼電器管徑/型號設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的瓦斯繼電器管徑/型號設置功能鍵完成瓦斯繼電器管徑/型號設置；c、校驗次數設置在瓦斯繼電器校驗參數設置界面中，通過系統提供的校驗次數設置功能鍵完成校驗次數的設置，校驗次數設置為1～3次；d、以上校驗參數設置完成后，程序既進入被測瓦斯繼電器(13)重瓦斯流速校驗流程；第五步單片機系統(10)依據瓦斯繼電器校驗參數設置的參數完成被測瓦斯繼電器(13)的重瓦斯流速值的校驗；a、單片機系統(10)通過變頻器(15)調節油泵(2)的轉速，使管路中的油流速度從0逐步增大；b、單片機系統(10)通過實時采集流量計(17)的瞬時流量脈沖信號，并根據被測氣體繼電器(13)的口徑、型號及生產廠家的不同，通過調用預置數據庫中相關數據，對采集到的流量脈沖信號進行運算處理后，折算為對應的被測氣體繼電器(13)的流速；c、當油流速度達到一定值后，被測氣體繼電器(13)檔板動作，接點吸合，單片機接收到重瓦斯流速值測試結束信號，控制油泵(2)停止，完成重瓦斯流速值測試；d、記錄下此時折算后的流速值，此值即為被測氣體繼電器(13)的重瓦斯動作流速值；第六步被測瓦斯繼電器(13)的測試結果可以通過打印輸出單元進行打印輸出和保存，通過PC機通訊端口單元可以上傳到計算機中進行進一步處理。
全文摘要
本發明屬于一種氣體繼電器校驗臺上測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置，通過建立完善的適用于不同口徑、不同型號、不同廠家的氣體繼電器流速測量數據庫，實現用同一管徑的測試管路完成不同口徑、不同型號、不同廠家的氣體瓦斯繼電器的重瓦斯流速值檢測的測試瓦斯繼電器重瓦斯流速值的裝置及方法，包括油箱，油箱上設有油泵，油泵的出油口通過油管與電動閥門、流量計和夾緊機構動端相連，夾緊機構動端與夾緊機構定端之間設有待測氣體繼電器，夾緊機構定端通過油管與油箱的回油口上安的電動閥門連接；具有通過建立一套完善的適用于各種型號氣體繼電器流速測量數據庫，達到用同一口徑的測試管路來完成各種不同口徑氣體繼電器流速值定量檢測的目的。
文檔編號G01R31/327GK101051054SQ200710054319
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月28日 優先權日2007年4月28日
發明者張燦利, 郝尚平 申請人:鄭州賽奧電子有限公司