速動油壓繼電器研究

速動油壓繼電器計(jì)量特性

1、保護(hù)特性

速動油壓繼電器是為防止變壓器油箱在故障中爆裂而研制的，為避免速動油壓繼電器與其他保護(hù)裝置的保護(hù)參數(shù)重復(fù)而出現(xiàn)干擾、誤動，采用了檢測變壓器油箱內(nèi)故障壓力上升速率 ( 以下簡稱壓速率) 作為保護(hù)參數(shù)，壓速率不同，與其對應(yīng)的速動油壓繼電器響應(yīng)時間也不同。壓速率低，速動油壓繼電器動作時間長，反之則短，以此來實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測、動態(tài)保護(hù)。正常運(yùn)行時，速動油壓繼電器的安裝位置低于變壓器油面線，繼電器油室與變壓器油箱相連，油室內(nèi)隔離波紋管受到較小的靜油壓，繼電器氣室內(nèi)彈簧對靜油壓進(jìn)行補(bǔ)償以達(dá)到平衡，此時繼電器不會動作。

當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，油箱內(nèi)的變壓器油在單位時間內(nèi)的壓力變化速度升高至整定限值時，速動油壓繼電器中的隔離波紋管受壓變形，氣室內(nèi)的壓力升高，操作波紋管發(fā)生位移，微動開關(guān)迅速動作，同時使控制回路及時發(fā)出報(bào)警信號并迅速切斷電源，使變壓器退出運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對變壓器安全運(yùn)行的保護(hù)。

2、結(jié)構(gòu)特征

（1）外殼。

速動油壓繼電器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)見圖1，速動油壓繼電器獨(dú)立安裝于變壓器油箱上部。

由于工作環(huán)境與變壓器油溫的溫差容易造成變壓器腔體內(nèi)凝露，腔體內(nèi)凝露會使變壓器內(nèi)檢測、控制用的金屬件腐蝕、剝落甚至阻塞，破壞變壓器檢測、控制作用。速動油壓繼電器外殼采用鑄鋁合金制成，鑄鋁合金的熱導(dǎo)率是普通黑色金屬的5倍，這就避免了出現(xiàn)運(yùn)行中速動油壓繼電器下腔由于油溫升降時導(dǎo)熱緩慢與上腔形成溫差而出現(xiàn)凝露的問題，保證速動油壓繼電器的保護(hù)精度和工作壽命。

（2）檢測機(jī)構(gòu)。

速動油壓繼電器的可變氣室由彈性元件及配套件組成，以此對變壓器油箱中的壓速率進(jìn)行檢測。平衡器檢測到壓速率后，將使固定氣室的壓速率增高，在彈性膜盒內(nèi)外的壓力差由可變氣室與固定氣室的壓速率差產(chǎn)生，這個壓速率差來推動發(fā)信裝置動作。

速動油壓繼電器的監(jiān)控對象是故障壓速率，油箱中的每一壓速率，速動油壓繼電器中固定氣室都有固定對應(yīng)的壓速率值，實(shí)現(xiàn)了對故障壓速率的全程監(jiān)控。決定速動油壓繼電器能否對變壓器進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵是繼電器的固定氣室檢測參數(shù)的正確與否和檢測精度的高低。速動油壓繼電器是防止變壓器油箱爆裂的重要保護(hù)組件之一，必須實(shí)時監(jiān)控變壓器內(nèi)的壓速率變化。但由于變壓器通常處于惡劣環(huán)境中，長期惡劣的工作環(huán)境勢必影響變壓器保護(hù)裝置的檢測精度，因此應(yīng)定期對速動油壓繼電器進(jìn)行檢測，以使其保持最佳工作狀態(tài)，保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

速動油壓繼電器校準(zhǔn)方法

通過對速動繼電器計(jì)量特性的研究以及在校準(zhǔn)平臺上做了大量的試驗(yàn)，本文提出了一種適用于電力企業(yè)的速動繼電器校準(zhǔn)方法。對變壓器速動油壓繼電器性能進(jìn)行檢測，主要是對其動作特性和密封性能及接點(diǎn)動作有效性的校驗(yàn)。動作特性校驗(yàn)時需要設(shè)置9種壓力上升速率，并測量動作響應(yīng)時間。密封性能的校驗(yàn)時需要設(shè)定初始壓力及密封時長，即采用專門的校驗(yàn)設(shè)備，模擬變壓器發(fā)生故障時的速動油壓繼電器動作機(jī)理，采用微機(jī)測控技術(shù)，通過計(jì)算并控制壓力突變速率，自動充放氣實(shí)時采集來自傳感器的信號，在規(guī)定壓力突變范圍內(nèi)對繼電器進(jìn)行校驗(yàn)。

1、計(jì)量特性

（1）繼電器動作特性應(yīng)符合表1的規(guī)定。

（2）密封要求。

例行試驗(yàn)時，繼電器整體應(yīng)能承受100kPa正壓力的油壓試驗(yàn)，歷時60min無滲漏現(xiàn)象。

（3）報(bào)警接點(diǎn)。

分為單組報(bào)警和兩組報(bào)警接點(diǎn)動作試驗(yàn)，接點(diǎn)輸出信號應(yīng)準(zhǔn)確有效。

（4）絕緣電阻。

在校準(zhǔn)條件下，繼電器接點(diǎn)端子和外殼之間的絕緣電阻不應(yīng)小于20 MΩ。

（5）電氣強(qiáng)度要求。

接線端子間及對地應(yīng)能承受2kV的工頻耐壓試驗(yàn)，持續(xù)1min，不允許有擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。

2、校準(zhǔn)條件

（1）環(huán)境條件。

環(huán)境溫度為(20±5)℃; 環(huán)境濕度為不大于85%RH; 校準(zhǔn)所處的環(huán)境附近無影響讀數(shù)的機(jī)械振動和外磁場。

（2）測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備。

校準(zhǔn)用設(shè)備見表2中的規(guī)定。

（3）校準(zhǔn)項(xiàng)目與校準(zhǔn)方法

校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目見表3中的規(guī)定。

1）校準(zhǔn)前準(zhǔn)備。

被校繼電器應(yīng)在校準(zhǔn)環(huán)境條件下放置不少于2h; 繼電器校驗(yàn)儀通電預(yù)熱30min以上。

2）絕緣電阻試驗(yàn)。

測試時使用額定電壓500V、量程不小于500MΩ的絕緣電阻表，測量接點(diǎn)端子與外殼之間的絕緣電阻。

3）動作特性試驗(yàn) ( 包括動作接點(diǎn)試驗(yàn))。繼電器校驗(yàn)儀通電預(yù)熱后，首先錄入被檢繼電器的基本信息: 規(guī)格型號、出廠編號、生產(chǎn)廠家(制造商)、校驗(yàn)次數(shù)、密封壓力和密封時長; 其次選擇報(bào)警接點(diǎn)類型: 單報(bào)警、報(bào)警 靜壓、雙報(bào)警; 然后根據(jù)繼電器類型選擇動作特性測試點(diǎn); 以上步驟確認(rèn)后，即可開始校驗(yàn)。結(jié)果應(yīng)符合表1的規(guī)定。

4）密封性試驗(yàn)。

動作特性試驗(yàn)完成后，根據(jù)已選擇好的密封壓力和密封時長，確認(rèn)后，繼續(xù)在繼電器校驗(yàn)儀上進(jìn)行密封性能校驗(yàn)。繼電器整體應(yīng)能承受100kPa正壓力的油壓試驗(yàn)，歷時60min無滲漏現(xiàn)象。

5）電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。

用符合規(guī)定的耐電壓測試儀，在無電狀態(tài)下，將耐電壓測試儀與被校繼電器端子連接，確認(rèn)連線正確后，通電并在端子間施加2kV電壓，持續(xù)1min，不得有發(fā)熱、擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象。

6）數(shù)據(jù)保存打印。

校驗(yàn)全部完成后，將校驗(yàn)數(shù)據(jù)保存并打印。

1、速動油壓繼電器通過一個50mm蝶閥安裝在變壓器油箱側(cè)壁上與儲油柜中油面的距離為1～3米，小型變壓器安裝到油箱中部即可。

2、當(dāng)變壓器裝有循環(huán)油泵時，繼電器不應(yīng)裝在靠近出油管的區(qū)域，以免在啟動和停止油泵時，繼電器出現(xiàn)誤動作。

3、速動油壓繼電器必須垂直安裝，放氣塞在上端。

4、速動油壓繼電器被正確安裝后，將放氣塞打開，直到少量油流出，然后將放氣塞擰緊。

5、速動油壓繼電器安裝完畢后，接通信號線路，并將與之相聯(lián)的蝶閥打開，即可送電運(yùn)行。

變壓器正常運(yùn)行時，因速動油壓繼電器安裝位置低于變壓器油面線，繼電器油室與變壓器油箱連通，油室內(nèi)隔離波紋管受到較小的靜油壓，氣室i內(nèi)的彈簧對這靜油壓進(jìn)行補(bǔ)償達(dá)到平衡，速動油壓繼電器不動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油室內(nèi)壓力突然上升，壓力達(dá)到動作值時，隔離波紋管受壓變形，氣室i內(nèi)的壓力升高，操作波紋管位移，微動開關(guān)動作，發(fā)出信號并切斷電源使變壓器退出運(yùn)行。

1、使用范圍 　適用于油浸式變壓器或油浸式電抗器。

2、技術(shù)要求

（1）環(huán)境溫度：-30～ 50℃；

（2） 相對濕度： 20℃時，不大于95%；

（3）微動開關(guān)接線端子間及導(dǎo)電部分對地應(yīng)能承受工頻耐壓2000v無絕緣體發(fā)熱、擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象；

（4）微動開關(guān)的接點(diǎn)容量為：直流220v0.3a時間常數(shù)t≤5×10-3s ；交流220v0.3a功率因數(shù)cosφ≤0.6。

（5）在振動頻率4-20hz（正弦波），加速度4g時，繼電器接點(diǎn)不動作。

備案信息

備案號：53924-2016

備案公告： 2016年第5號(總第197號) 。2100433B