积气体积测量组件、方法及数据处理设备和气体继电器与流程

本发明涉及气体继电器，特别是涉及一种积气体积测量组件、方法及数据处理设备和气体继电器。

背景技术：

1、气体继电器又称瓦斯继电器，是利用变压器内故障时产生的热油流和热气流推动继电器动作的元件，是变压器的保护元件；瓦斯继电器装在变压器的油枕和油箱之间的管道内；如果充油的变压器内部发生放电故障，放电电弧使变压器油发生分解，产生甲烷、乙炔、氢气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷等多种特征气体，故障越严重，气体的量越大，这些气体产生后从变压器内部上升到上部的油枕的过程中，流经瓦斯继电器；若气体量较少，则气体在瓦斯继电器内聚积，使浮子下降，使继电器的常开接点闭合，作用于轻瓦斯保护发出警告信号；若气体量很大，油气通过瓦斯继电器快速冲出，推动瓦斯继电器内挡扳动作，使另一组常开接点闭合，重瓦斯则直接启动继电保护跳闸，断开断路器，切除故障变压器。

2、一般的气体继电器采用纯机械结构，无法显示积气体积以及记录气体继电器内在一段时间内的积气体积变化，不利于故障发生前的预判和故障发生后的问题分析，同时又因为气体继电器内部空间非常有限，常规的测速组件很难设置在其中，同时使用寿命也难以达到要求。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种积气体积测量组件、方法及数据处理设备和气体继电器，解决现有技术中采用纯机械结构的气体继电器无法实时记录积气体积数值变化，不利于故障预判和故障分析的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种积气体积测量组件，设置于气体继电器流体管道内用以测量内部积气体积，包括：

3、上压传感器以及下压传感器，所述上压传感器以及下压传感器均采用压敏传感器；

4、液柱，所述液柱垂直设置于流体管道内，并且所述液柱的两端与所述流体管道抵接，所述液柱包括容置上压传感器以及下压传感器的内腔，所述上压传感器以及下压传感器分别设置于所述液柱的顶端以及底端，分别用以检测液柱上层气体压强以及液柱的整体压强，其中液柱的整体压强包括上层气体压强以及液柱压强；且所述液柱的侧壁上设置有多个与流体管道导通的若干通孔，用以保证液柱内外液面高度一致且压力互通。

5、作为一种更优选的方案，所述内部积气体积测量过程包括：

6、获取液柱压强p与内部积气体积v的对应关系；

7、获取当前的上压传感器处以及下压传感器处的压强数值分别为p1和p2；

8、根据当前的上压传感器处以及下压传感器处的压强数值p1和p2获取当前液柱压强的数值p0；

9、根据液柱压强p与内部积气体积v的对应关系，获得当前液柱压强p0的对应的当前内部积气体积大小v0。

10、作为一种更优选的方案，所述内部积气体积测量过程包括：

11、获取液柱压强p与内部积气体积v的对应关系，其中分多次从流体管道中放出对应的流体，放出的流体体积等于对应的积气体积vx，再通过上压传感器处以及下压传感器处的压强数值p1、p2之差计算获取积气体积vx对应的液柱压强py；分次记录数值并将数值拟合成vx-py曲线；

12、获取当前的上压传感器处以及下压传感器处的压强数值分别为p1和p2；

13、根据p2-p1＝p0，获取当前液柱压强的数值p0；

14、根据vx-py曲线，获得当前液柱压强p0的对应的当前内部积气体积大小v0。

15、为了解决上述问题，本发明还提供一种内部积气体积测量方法，包括：

16、获取液柱压强p与内部积气体积v的对应关系；其中液柱压强p由设置于流体管道内的液柱两端的上压传感器以及下压传感器对应的压强数值p1、p2之差计算得到，且所述液柱的侧壁上设置有多个与流体管道导通的若干通孔，用以保证液柱内外液面高度一致且压力互通；

17、计算当前的上压传感器处以及下压传感器处的压强数值p1和p2之差，获取当前液柱压强的数值p0；

18、根据液柱压强p与内部积气体积v的对应关系，获得当前液柱压强p0的对应的当前内部积气体积大小v0。

19、为了解决上述问题，本发明还提供一种数据处理设备，包括：

20、存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序以及液柱压强p与内部积气体积v的对应关系，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上述内部积气体积测量方法，所述处理器，将获取的上压传感器处以及下压传感器处的压强p1、p2传输给处理器；

21、通信单元，所述通信单元与处理器相连。

22、作为一种更为优选的方式，所述数据处理设备还包括a/d芯片，所述a/d芯片与处理器相连，且所述a/d芯片用以上述内部积气体积测量方法中的上压传感器处以及下压传感器处的压强p1、p2，并将其转换成数字信号传输给处理器，数字信号具有抗干扰强便于处理等优点，更加便于处理器处理。

23、作为一种更为优选的方式，所述数据处理设备还包括数据补偿模块，获取的上压传感器处以及下压传感器处的压强p1、p2经数据补偿模块根据温度补偿后再传输给处理器，如此能够排除温度对压强的干扰，使得到的积气体积数据更加的准确。

24、为了解决上述问题，本发明还提供一种气体继电器，包括：

25、上述积气体积测量组件，所述液柱竖直设置于所述气体继电器的内腔中并与所述内腔的侧壁抵接，且所述液柱的侧壁上设置有多个与内腔导通的若干通孔，用以保证液柱内外液面高度一致且压力互通，所述上压传感器以及下压传感器分别设置于所述液柱的顶端以及顶端；

26、上述数据处理设备，所述上压传感器以及下压传感器与所述数据处理设备相连。

27、作为一种更为优选的方式，所述气体继电器还包括上位机，所述数据处理设备通过通讯单元将得到的积气体积数据实时发送给上位机，利用上位机来接收实时的积气体积数据并进行后续的处理，降低了气体继电器本体处理器的处理压力，同时在气体继电器本体发生异常时，积气体积数据不会丢失。

28、作为一种更为优选的方式，所述上位机对获取到的积气体积数据实时记录并进行监测和分析，并在积气体积数据发生异常时进行报警，如此便能够在故障发生前排除，提升所述气体继电器的灵敏度以及安全性。

29、如上所述，本发明的积气体积测量组件、方法及数据处理设备和气体继电器，具有以下有益效果：本发明的积气体积测量组件通过上压传感器以及下压传感器获取的数值p1、p2为流体管道内上层气体的压强以及液柱整体的压强，其中液柱整体的压强为上层气体压强以及液柱压强之和，通过p2减去p1可以获得液柱压强；本发明对应的内部积气体积测量方法通过分多次从流体管道中放出对应的流体，放出的流体体积等于对应的积气体积vx，再通过上压传感器处以及下压传感器处的压强数值p1、p2之差计算获取积气体积vx对应的液柱压强py；分次记录数值并将数值拟合成vx-py曲线，再通过当前液柱压强的数值p0根据液柱压强p与内部积气体积v的对应关系，获得当前内部积气体积大小v0，其中运算过程简单，节省资源易于硬件实现；本发明的气体继电器利用上述积气体积测量组件及方法，将积气体积数据通过压敏传感器以一种参数化的方式呈现出来，便于实时传输和记录，为后续根据数据走势预测异常以及根据异常数据倒推问题发明的原因提供了可能；同时积气体积测量组件结构简单，体积小且轻便，非常适合集成在内部空间有限的气体继电器中，另外成本低廉，生产容易，非常适合大批量制造生产；再进一步，所述积气体积测量组件的整体是固态测试器件，不受流体的粘滞性的影响，适用性更好，同时不容易损坏，没有磨损，使用寿命也更加的长；本发明的积气体积测量组件、方法及数据处理设备和气体继电器通过将积气体积数据通过压敏传感器以一种参数化的方式呈现出来，实现了气体继电器积气体积数据实时传输和记录，解决了现有技术中采用纯机械结构的气体继电器无法实时记录积气体积数值变化，不利于故障预判和故障分析的问题。