气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法
【专利摘要】本发明为了解决采用气体介质对气体继电器进行流速校验时，气体介质校验装置存在固有误差问题，提供一种高检验精度的采用气体介质进行校验的方法。该方法，包括：采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验，获取气体继电器的油流速定值并计算出其对应的理论气体流速定值；采用气体介质校验装置获取气体继电器的实测气体流速定值的平均值；对理论气体流速定值进行修正，并以修正值作为气体介质校验装置对该管径该流速定值气体继电器校验用的气体流速定值。本发明采用油介质校验装置计算理论气体流速定值与气体介质校验装置实测值进行对比修正的处理方式，消除了固有误差对气体介质校验气体继电器的影响，提升了校验的精度。
【专利说明】
气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法
技术领域
[0001] 本发明设及电力系统设备校验相关技术领域，具体地说，设及一种采用气体介质 代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法。
[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W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W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W较准确地对气体继电器流速值进 行校验。但该装置有W下几个缺点：（0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] 针对W上问题，可采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验，基于 气体介质的校验装置体积更小，操作方便，能较好的解决现场检验问题。
[0006] 采用气体介质校验装置进行实际校验工作中，会存在一定的误差。存在的误差因 素主要有：1、设备固有误差:如风机风速误差、校验平台气体管径大小误差等固有误差，运 些误差一般跟装置本身有关，对同一校验平台，其误差基本固定;2、操作误差：（1)、继电器 在校验平台上安装的密封性:如果安装后气体继电器与校验平台之间的密封性不好，会因 气体泄漏从而影响校验准确性；（2)、气体继电器在校验平台上安装位置的准确性:如果气 体继电器安装位置不正，会因气体不是完全正向吹向气体继电器内部挡板从而影响校验准 确性。
[0007] 对于操作误差，可通过规范操作来减少甚至避免误差;对于固有误差，则难W通过 上述方式来避免，使得采用气体介质对气体继电器进行流速校验的精度不高，影响对气体 继电器流水的校验效果。
【发明内容】
[0008] 本发明为了解决采用气体介质对气体继电器进行校验时，气体介质校验装置存在 固有误差，使得校验精度不高的问题，提供一种高检验精度的采用气体介质代替油介质对 气体继电器流速值进行校验的方法。
[0009] 本发明所需要解决的技术问题，可W通过W下技术方案来实现： 一种气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法，其特征在于，包括： 采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验，获取气体继电器的油流 速定值； 利用流体流速换算公式，计算采用气体介质进行校验时该管径该油流速定值对应的理 论气体流速定值； W理论气体流速定值作为气体介质校验装置的送风机的风速预设值并对气体继电器 进行校验，获取实测气体流速定值，并利用实测气体流速定值对理论气体流速定值进行修 正。
[0010] 本发明中，采用气体介质校验装置对多台同管径同油流速定值拟校验的气体继电 器进行校验，获取气体继电器的实测气体流速定值的平均值，利用实测气体流速定值的平 均值对理论气体流速定值进行修正，并W平均值作为该管径该流速定值气体继电器对应的 气体流速定值修正值。
[0011] 本发明中，将送风机的风速调整为气体流速定值修正值对气体继电器进行校验。
[0012] 本发明中，计算平均值与理论气体流速定值的偏差，将偏差作为所述气体介质校 验装置在对上述管径拟校验气体继电器的固有偏差，并预先对理论气体流速定值进行修 正。
[0013] 所述固有偏差采用固有偏差值或者固有偏差率对论气体流速定值进行预先修正。
[0014] 本发明中，流体流速换算公式天
，其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介 质的流速，啤为气体介质的密度，A为油介质的密度。
[0015] 本发明中，考虑溫度和压强工况的修正换算公式包括：
(1) (2) (3) 其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，爲为气体介质的密度，A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。
[0016] 本发明中，所述气体介质采用空气，所述空气标的准密度
，所述 油介质为变压器油，所述变压器油的标准密运
[0017] 本发明中，所述气体继电器的管径为:25mm或者50mm或者80mm。
[0018] 本发明的采用气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法，针对采 用气体介质进行气体继电器流速校验存在的固有误差问题，采用油介质校验装置计算理论 气体流速定值与气体介质校验装置实测值进行对比修正的处理方式，消除了固有误差对气 体介质校验气体继电器的问题，提升了校验的精度，并且本发明可W直接针对不同管径的 气体继电器不同气体流速定值进行专口的修正优化，使得气体介质校验装置的校验精度进 一步得到提升。
[0019]
【附图说明】
[0020] W下结合附图和【具体实施方式】来进一步说明本发明。
[0021 ]图1为本发明气体介质校验装置的结构示意图。
[0022]
【具体实施方式】
[0023] 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。
[0024] 本发明的主旨在于，通过对现有采用气体介质对气体继电器流速校验存在误差问 题的分析，发现现有采用气体介质对气体继电器进行校验时，存在气体介质校验装置存在 的固有误差难W避免，使得校验精度不高的问题，通过本发明提供一种采用气体介质代替 油介质对气体继电器流速值进行校验的方法W解决上述问题。
[0025] 如本发明【背景技术】所述，采用气体介质(气体介质校验装置)对气体继电器进行流 速校验时存在操作误差和固有误差，对于操作误差，可通过规范操作来减少甚至避免误差， 对于固有误差，现有采用气体介质进行气体继电器流速校验时没有太好的解决办法，而对 于同一套装置而言其固有误差有一定的固定性，因此实际上可W通过多次的实际校验来进 行一定的修正。基于此，本发明给出了如下的方式： 首先，针对确定管径拟校验的气体继电器，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Ai。传 统的油介质校验装置基于其工作原理可W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。
[0026] 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Bi,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W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W通过公式：
，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。
[0027] 那么，基于两种不同介质的流量换算公式
，假设，A为气体介质的 密度，化为油介质的密度，再结合前述流量计算公式，可W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。
[0028] 当然，上述的流体流速换算公式中，完全没有考虑溫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，提高精度较好的方法是可W采用W下的公式： (I) (2)
(3) 其中，Va为气体介质的流速，Vb为油介质的流速，原为气体介质的密度，A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。
[0029] 因此，在采用空气作为气体介质，W变压器油作为油介质时，已知空气标准密度
变压器油标准密度
，即可计算出气体介质对应的理论气 体流速定值Bi。根据管口直径大小，目前气体继电器管径有=种规格：也巧mm、.击5化*皿、 征细虹皿，可算出不同管径截面面积及的大小。
[0030] 在获取理论气体流速定值Bi后，如果直接采用气体介质校验装置W理论气体流速 定值Bi对气体继电器进行校验，就有可能出现气体介质进行气体继电器流速校验的固有误 差问题。因此，本发明中将首先W理论气体流速定值Bi作为气体介质校验装置的送风机的 风速预设值，对气体继电器进行校验，通过校验获取实测气体流速定值Cl，将实测气体流速 定值Cl与理论气体流速定值Bi进行比较，当二者的偏差较大时应当对理论气体流速定值Bi 进行修正，如果二者的偏差较小，在可W接受的范围内也可W进行零修正(不修正）。
[0031] 当然，为了提升修正的有效性，可W采用气体介质校验装置对多台同管径同油流 速定值的气体继电器进行校验。选取n台同管径油流速定值均为Al的气体继电器，测定出每 一台气体继电器的记录Cl2、Cl3-，. Cln的值，计算其平均值Clav，平均值Clav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Bl进行比较，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作为气 体继电器对应的气体流速定值修正值，此时即可得到Al、Bl、Clav运样一组数据，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。
[0032] 同理，可W对于确定管径不同油流速定值A2、A3-，An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、C3av…Cnav。
[0033] 完成对理论气体流速定值Bi修正后，将送风机的风速调整为气体流速定值修正值 对气体继电器进行校验。
[0034] 当然，实测气体流速定值的平均值Ciav与理论气体流速定值Bi的偏差，可W预先进 行获取，直接将上述偏差作为气体介质校验装置对某一管径的气体继电器的固有偏差，利 用固有偏差预先对理论气体流速定值Bi进行修正，提升对气体继电器的校验效率。固有偏 差可W采用固有偏差值或者固有偏差率的方式进行体现，W实现对论气体流速定值Bi进行 预先修正。
[0035] 参见图1，本发明还设及一套气体介质气体继电器校验装置，包括送风机，送风机 的作用是，W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0-40m/s，能W恒定风速向气体继电器送风，油流速定值可W通过 传统的油介质校验装置校核获取。
[0036] 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，其管径有如姑皿?.、逝5姑皿、遗湖tarn S种规格。
[0037] 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。
[0038] 此外，本发明还包括一套报警机构，该机构包括报警元件W及报警元件与气体继 电器动触点形成的串联回路，报警元件可W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W设置在气体继电器内部。。
[0039] 为了确保气体继电器警告粗调节达到气体流速定值，可W采用W下的方式: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。运里，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W定为气体调节 阀的最小调节量。
[0040] W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W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. 气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法，其特征在于，包括： 采用油介质校验装置对确定管径拟校验气体继电器进行校验，获取气体继电器的油流 速定值； 利用流体流速换算公式，计算采用气体介质进行校验时该管径该油流速定值对应的理 论气体流速定值； 以理论气体流速定值作为气体介质校验装置的送风机的风速预设值并对气体继电器 进行校验，获取实测气体流速定值，并利用实测气体流速定值对理论气体流速定值进行修 正。2. 根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:采用气体介质校验装置对多台同管径同油流速定值的拟校验气体继电器进行 校验，获取多台气体继电器的实测气体流速定值的平均值，利用实测气体流速定值的平均 值对理论气体流速定值进行修正，并以平均值作为该管径该流速定值气体继电器的气体流 速定值修正值。3. 根据权利要求2所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:将送风机的风速调整为气体流速定值修正值对气体继电器进行校验。4. 根据权利要求2所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:计算平均值与理论气体流速定值的偏差，将偏差作为所述气体介质校验装置 在对上述管径拟校验气体继电器的固有偏差，并预先对理论气体流速定值进行修正。5. 根据权利要求4所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:所述固有偏差采用固有偏差值或者固有偏差率对论气体流速定值进行预先修 正。6. 根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:所述流体流速换算公式戈其中，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，A为油介质的密度。7. 根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:考虑温度和压强工况的修正换算公式包括：(1) (2) (3) 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，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。8. 根据权利要求7或8所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方 法，其特征在于:所述气体介质采用空气，所述空气标的准密g _,所述油介 质为变压器油，所述变压器油的标准密月9.根据权利要求1所述的气体介质代替油介质对气体继电器流速值进行校验的方法， 其特征在于:所述气体继电器的管径为25_或者50_或者80_。
【文档编号】G01R31/327GK106019136SQ201610526260
【公开日】2016年10月12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