專利名稱：用于充油電力設(shè)備中的電子式速動油壓繼電器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諸如變壓器等充油電力設(shè)備中油箱保護的電子式速動 油壓繼電器裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有高壓大容量電力變壓器、電容器、電抗器等充油電力設(shè)備中均設(shè)置 有油箱，油箱內(nèi)的絕緣油在熱、電作用下會產(chǎn)生一些低分子烴類、二氧化碳 等多種氣體，正常情況下這些氣體可以溶解在油中，但在過熱、放電等異常
情況下，氣體產(chǎn)生的速度會快速加大，這些氣體若不及時排出或停止變壓器 運行，將會引起油箱爆炸，因此現(xiàn)有的油箱都設(shè)有速動油壓繼電器。傳統(tǒng)機 械式速動油壓繼電器由測試孔蓋、輔助彈簧、隔離板、膨脹波紋管、微動開 關(guān)、外殼、引線出口、水平支撐架、波紋箱推桿、搡作波紋管、平衡器、控 制機構(gòu)、空氣室、油室等組成。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。它是根據(jù)油箱內(nèi)的油壓及較大烈度的地震或 變壓器內(nèi)部故障造成的動態(tài)壓力增長來動作的。變壓器內(nèi)部發(fā)生故障導致油 箱內(nèi)壓力迅速上升，當壓力超過一定數(shù)值，膨脹波紋管被壓縮，產(chǎn)生的壓力 使搡作波紋管變形，推動微動開關(guān)動作，發(fā)出信號并切斷變壓器電源，使變 壓器退出運行。此種機械式速動油壓繼電器結(jié)構(gòu)復雜，體積大，安裝不方便， 只能根據(jù)微動開關(guān)的行程來整定動作，動作的整定難，不能顯示變壓器油箱 內(nèi)實時壓力情況，只能輸出開關(guān)量信號，微動開關(guān)會因受潮等原因而失效， 最大的問題是微動開關(guān)動作的分散性大。據(jù)有關(guān)資料報道，機械結(jié)構(gòu)的速動 油壓繼電器在使用過程中出現(xiàn)過多起由非變壓器故障導致的誤警事件，誘發(fā) 原因主要是變壓器周圍強磁場干擾或微動開關(guān)受到震動而產(chǎn)生誤動作所致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于充油電力設(shè)備中的電子式速動油壓繼電器 裝置，能存儲及實時顯示油箱內(nèi)壓力情況、能及時輸出保護信號、安裝簡單、 方便，動作準確、可靠。
本發(fā)明所釆用的技術(shù)方案是 一種用于充油電力設(shè)備中的電子式速動油
壓繼電器裝置，其特征在于該繼電器裝置由分機A和分機B組成。分機A安裝 于充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，壓力傳感器與油箱管路連通，其輸出的 電信號通過光纖通信接口A轉(zhuǎn)換成光信號由光纖輸出；分機B為后端處理器， 安裝于遠離充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，光纖通信接口B由光纖與分機A 的光纖通信接口A聯(lián)通，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到CPU單片機，CPU單片機 將采集到的實時油箱壓力數(shù)據(jù)存儲于大容量存儲器,并準確輸出開關(guān)量報警 或保護信號.
所述充油電力設(shè)備為電力變壓器，所述存儲器為Flash存儲器，所述
壓力傳感器為頻率輸出型壓力傳感器。
所述的CPU通過通信接口與觸摸屏和裝有專用配套軟件的計算機聯(lián)通.
所述通過通信接口 (B)與CPU聯(lián)通的專用配套軟件的計算機的軟件結(jié)構(gòu)以
數(shù)據(jù)庫為核心，主要功能模塊為界面處理模塊、繼電器管理模塊、壓力數(shù)
據(jù)回訪模塊、整定參數(shù)模塊、繼電器調(diào)試和試驗?zāi)K、壓力數(shù)據(jù)分析模塊、
數(shù)據(jù)的歸納和整理模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、日志文件處理模塊；所述的通信接
口釆用RS-232通信接口。
本發(fā)明由于分機A和分機B通過遠程光纖通信，兩者之間完全沒有電的 聯(lián)系，進一步保證系統(tǒng)的安全防護等級，使電子式速動油壓繼電器的動作誤 差小于千分之一；CPU單片機作為主回路控制，編程方便靈活，可靠性明顯 提高，系統(tǒng)保護完備，實現(xiàn)智能化控制、無觸點工作、無噪音運行，不存在 觸點氧化等機械故障缺陷，同時使繼電器保護靈敏而快速，安全、可靠、穩(wěn)
定地長期工作；通過通信接口與裝有專用配套軟件的計算機聯(lián)通，實現(xiàn)遠程
狀態(tài)顯示、遠程監(jiān)控和操作、人機界面觸摸屏顯示功能，更大程度的保證了 充油電力設(shè)備的使用壽命。


圖l為本發(fā)明分機A的設(shè)計方框示意圖， 圖2為本發(fā)明分機B的設(shè)計方框示意圖， 圖3為本發(fā)明配套軟件的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明充油電力設(shè)備實施例為電力變壓器。從附圖中可以看出，設(shè)計的 電子式速動油壓繼電器裝置由分立的分機A和分機B兩個部分組成。圖1所示分
機A安裝于電力變壓器處，具有供光纖通信接口實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的獨立電源，頻 率輸出型壓力傳感器(探頭)與油箱管路連通，實時準確檢測到壓力信號， 其輸出的電信號通過光纖通信接口1轉(zhuǎn)換成光信號由光纖3輸出與后端處理器 通信，不僅保證通信不受變壓器的電磁干擾，而且其構(gòu)造盡量簡化，使得處 理器與變壓器之間完全沒有電的聯(lián)系，以保證傳感器在變壓器電磁干擾環(huán)境 下的可靠工作。進一步保證系統(tǒng)的安全防護等級。
如圖2所示，分機B (后端處理器)可安裝于遠離電力變壓器的控制室， 具有獨立電源，光纖通信接口 2由光纖3與分機A的光纖通信接口 l聯(lián)通，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到高性能CPU單片機，該單片機主要完成以下功能①與 探頭之間實時可靠的光通信；②通過探頭實時準確檢測到壓力信號，通過CPU 單片機對壓力信號進行計算、分析，根據(jù)計算結(jié)果的壓力上升率的大小，判 斷出是否發(fā)送壓力報警信號4或變壓器的跳閘信號5，以使變壓器退出運行； ③實時釆集變壓器油箱壓力數(shù)據(jù)存儲于大容量Flash存儲器；④提供方便的參 數(shù)整定接口，能夠通過觸摸屏對電子式速動油壓繼電器的動作曲線、通信參 數(shù)、延時時間等參數(shù)進行設(shè)置和整定；⑤提供RS-2 32通信接口，能與其他外 部裝置通信，例如，SIEMENS觸摸屏、符合通信規(guī)約的其他裝置以及安裝專 用配套軟件的計算機等。本裝置不僅為變壓器保護系統(tǒng)提供開關(guān)量輸出信號， 而且可以實時檢測并存儲變壓器油箱內(nèi)的壓力。提供方便的參數(shù)整定接口 ， 能對電子式速動油壓繼電器的動作曲線、通信參數(shù)、延時時間等參數(shù)進行設(shè) 置和整定。將實時釆集的變壓器油箱的壓力信號存儲在Flash中，或?qū)崟r傳輸 到外部裝置(觸摸屏、符合通信規(guī)約的其他裝置、安裝了配套軟件的上位機等) 進行顯示。這些長期保存的變壓器油箱壓力數(shù)據(jù)可以為變壓器故障的預先診 斷以及事故分析提供詳盡的第 一 手資料。
為了完善電子式速動油壓繼電器裝置的使用，配套設(shè)計了一套上位機軟 件，軟件基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。該軟件以數(shù)據(jù)庫為核心，主要功能模塊為 界面處理模塊、繼電器管理模塊、壓力數(shù)據(jù)回訪模塊、整定參數(shù)模塊、繼電 器調(diào)試和試驗?zāi)K、壓力數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)的歸納和整理模塊、任務(wù)調(diào)度 模塊、日志文件處理模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)①與電子式速動油壓繼電器的后端處 理器釆用RS-2 32進行通信，從F 1 ash存儲器中讀取保存了 一段時間間隔的數(shù)
據(jù)并完成各種參數(shù)的雙向傳輸和保存；②整定電子式速動油壓繼電器的動作 特性曲線并完成其他參數(shù)的設(shè)置和整理；③所有數(shù)據(jù)和參數(shù)都釆用數(shù)據(jù)庫進
行管理， 一套軟件可以管理多個繼電器；④數(shù)據(jù)回訪，將采集的數(shù)據(jù)以曲線 詢方式進行回訪'，由于在后端處理器中使用了實時時鐘芯片和長期保存的變
壓器油箱壓力數(shù)據(jù)，故可以再現(xiàn)任一絕對時刻的壓力狀態(tài)；⑤設(shè)置壓力數(shù)據(jù) 的分析模塊對壓力數(shù)據(jù)進行分析，以預報變壓器故障；⑥為了便于將電子式 速動油壓繼電器集成到其他系統(tǒng)，設(shè)計了開放性接口，可以使用0PC(0LEfor Process Control)規(guī)范將數(shù)據(jù)送入任一需要變壓器壓力數(shù)據(jù)的程序或系統(tǒng)， 而不需要額外的檢測、變送和傳輸設(shè)備。⑦設(shè)計有本裝置的調(diào)試和試驗?zāi)K, 便于現(xiàn)場整定時使用。
權(quán)利要求
1、一種用于充油電力設(shè)備中的電子式速動油壓繼電器裝置，其特征在于該繼電器裝置由分機(A)和分機(B)組成。分機(A)安裝于充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，壓力傳感器與油箱管路連通，其輸出的電信號通過光纖通信接口(1)轉(zhuǎn)換成光信號由光纖(3)輸出；分機(B)為后端處理器，安裝于遠離充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，光纖通信接口(2)由光纖(3)與分機(A)的光纖通信接口(1)聯(lián)通，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到CPU單片機，CPU單片機將采集到的實時油箱壓力數(shù)據(jù)存儲于大容量存儲器，并準確輸出開關(guān)量報警或保護信號.
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子式速動油壓繼電器裝置，其特征在 于所述充油電力設(shè)備為電力變壓器，所述存儲器為Flash存儲器，所述壓 力傳感器為頻率輸出型壓力傳感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的電子式速動油壓繼電器裝置，其特 征在于CPU通過通信接口 (6)與觸摸屏和裝有專用配套軟件的計算機聯(lián)通。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子式速動油壓繼電器裝置，其特征在 于通過通信接口 (6)與CPU聯(lián)通的專用配套軟件的計算機的軟件基本結(jié)構(gòu)是 以數(shù)據(jù)庫為核心，主要功能模塊為界面處理模塊、繼電器管理模塊、壓力 數(shù)據(jù)回訪模塊、整定參數(shù)模塊、繼電器調(diào)試和試驗?zāi)K、壓力數(shù)據(jù)分析模塊、 數(shù)據(jù)的歸納和整理模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、曰志文件處理模塊；所述的通信接 口釆用RS-232通信接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于充油電力設(shè)備中的電子式速動油壓繼電器裝置，該繼電器裝置由分機(A)和分機(B)組成。分機(A)安裝于充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，壓力傳感器與油箱管路連通，其輸出的電信號通過光纖通信接口(1)轉(zhuǎn)換成光信號由光纖(3)輸出；分機(B)為后端處理器，安裝于遠離充油電力設(shè)備處，具有獨立電源，光纖通信接口(2)由光纖(3)與分機(A)的光纖通信接口(1)聯(lián)通，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到CPU單片機，CPU單片機將采集到的實時油箱壓力數(shù)據(jù)存儲于大容量存儲器，并準確輸出開關(guān)量報警或保護信號。
文檔編號H02H5/00GK101170251SQ20071015628
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者張世榮, 陳文聯(lián) 申請人:三門爾格科技有限公司