本發明涉及瓦斯繼電器檢測的技術領域，更具體地，涉及一種瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置及方法。
背景技術：
在電力系統中，變壓器是一種極其重要的電力設備，油浸式變壓器在我國電力系統中應用最為普遍。當變壓器在區外發生接地故障或遭受雷擊時，流過變壓器電流中有負荷電流和故障短路電流；當線路、相鄰主變和電抗器的計劃停送電以及負荷的變化時，流經主變的電流發生突變。當流經變壓器的電流發生突變時，變壓器內部油流流速會加快。瓦斯繼電器作為變壓器的保護裝置，當油流流速達到瓦斯繼電器的重瓦斯整定值時，使氣體繼電器的接點動作，接通指定的控制回路，并及時發出信號告警（輕瓦斯）或啟動保護元件自動切除變壓器（重瓦斯）。
瓦斯繼電器有時會發生誤動作，瓦斯繼電器的誤動作會導致電網事故。當重瓦斯發生誤動作時，需要對主變進行相關試驗來確定主變內部是否發生短路或其他故障，如果確定主變不存在故障，往往通過提高瓦斯繼電器的重瓦斯整定值來防止流經變壓器電流發生突變而引起的重瓦斯誤動。然而，目前瓦斯繼電器的整定值往往依靠電網運行的經驗來整定，瓦斯整定值是否合理，以及主變誤動具體原因并沒有響應的數據支撐。因此，有必要提出一種監測裝置，可以實時監測電流、壓力、流速的瞬時值，判斷變壓器是否存在隱患，預測變壓器是否存在故障，校驗整定值是否合理，并能夠為事故分析提供數據支持。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置及方法，能夠實時監測壓力和流速的瞬時值，并能夠根據實時測定的參數判斷變壓器是否存在隱患，裝置簡單，操作便捷，大大減少重瓦斯誤動概率，減少電力事故的發生。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：
提供一種瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置，包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，所述瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置還包括壓力采集模塊、油流流速采集模塊、數據接收模塊和控制判別模塊，所述壓力采集模塊、油流流速采集模塊與所述數據接收模塊間通過通信連接，所述數據接收模塊與所述控制判別模塊間通過通信連接，所述壓力采集模塊采集的第一信號與所述油流流速采集模塊采集的第二信號通過無線傳輸到數據接收模塊，所述數據接收模塊接收的第三信號通過主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。
本發明瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，還設有油流流速采集模塊、壓力采集模塊、數據接收模塊和控制判別模塊，壓力采集模塊采集的第一信號與所述油流流速采集模塊采集的第二信號通過無線傳輸到數據接收模塊，所述數據接收模塊接收的第三信號通過主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。壓力采集模塊的設置是為了采集壓力信號，油流流速采集模塊的設置是為了采集油流流速信號，數據接收模塊的設置是為了接收信號，控制判別模塊的設置是為了判斷油流流速是否安全并控制告警信號的發出與否。
優選地，所述單相自耦變壓器本體中設置有第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器和第三單相自耦變壓器，所述數據接收模塊設于主變公用控制箱的內部，并包括第一數據接收模塊、第二數據接收模塊和第三數據接收模塊，所述第一數據接收模塊與所述第一單相自耦變壓器相配合，所述第二數據接收模塊與所述第二單相自耦變壓器相配合，所述第三數據接收模塊與所述第三單相自耦變壓器相配合。三個數據接收模塊不僅接收壓力采集模塊和油流流速采集模塊采集的信號，還可以接收三個單相自耦變壓器的電流信號。
優選地，所述第一信號為壓力信號，所述第二信號為油流流速信號，所述第三信號包括第一信號與第二信號。壓力采集模塊采集的壓力信號與油流流速采集模塊采集的信號無線傳輸到數據接收模塊后，再傳送至控制判別模塊，便于實時采集的信號傳送至控制判別模塊以做出相應的判別與控制動作；當第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器三相電流與壓力差值均在設定閾值之內，而瞬時油流流速差值超過設定閾值時，判別控制模塊向主控室的后臺發出某相瞬時流速過高的信號。
優選地，所述第三信號還包括第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的三側電流與零序電流的電流信號。這樣便于電流信號也能實時傳送至控制判別系統，當第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器三相的電流差值超過設定閾值時，判別控制模塊向主控室的監控后臺發出電流過大的信號。
優選地，所述壓力采集模塊采用第一光伏蓄電池供電，所述油流流速采集模塊采用第二光伏蓄電池供電。采用光伏蓄電池供電不僅能夠避免供電布線帶來的隱患，而且更加節能環保。
優選地，第二光伏蓄電池設于立方體鍍鋅鋼支撐件上，所述立方體鍍鋅鋼支撐件呈倒u形，設置在瓦斯繼電器的上方。立方體鍍鋅鋼支撐件結構牢靠，不容易被腐蝕，持久耐用；倒u形的結構設計使得支撐件可以作為瓦斯繼電器的防雨罩，從而保證瓦斯繼電器和采集裝置的穩定運行。
優選地，所述壓力采集模塊分別設于第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的四個平面上。壓力采集模塊放置在變壓器的四個平面上，放置的個數根據變壓器容量和體積來定，以保證采集的壓力值的準確性。
優選地，所述控制判別模塊可以向監控人員發出告警信號。當三相電流與壓力差值均在設定閾值之內，而瞬時油流流速差值超過設定閾值時，當三相的電流差值超過設定閾值時，判別控制模塊均可以向主控室的后臺發出某相瞬時流速過高或電流過高的告警信號。
本發明提供了一種瓦斯繼電器油流流速在線監測方法，其特征在于，包括如下步驟：
a)以三側電流及零序電流為變量，壓力為目標值，采用曲線擬合的方式建立電流與壓力的第一數學模型；
b)以壓力為變量，油流流速為目標值，采用曲線擬合的方式，建立壓力與油流流速的第二數學模型；
c)根據采集的三側電流、零序電流、壓力和油流流速的瞬時值實時修正擬合的參數；
d)根據得到的第一數學模型，通過三側電流與零序電流的數值計算得到三測電流與零序電流對應的壓力值；
e)根據得到的第二數學模型，通過壓力計算得到壓力對應的油流流速瞬時值。
經過以上步驟，根據采樣的數據實時修正擬合的參數，在電流突變時，根據所得到的數學模型，預測壓力及相應的油流流速瞬時值，與設定的壓力閾值與油流流速閾值比較，控制判別模塊做出判斷是否存在隱患，并預測是否存在故障。
進一步地，所述瓦斯繼電器油流流速在線監測方法還包括在三側電流或零序電流發生電流突變時校驗瓦斯整定值是否合理，并為事故分析提供數據支持。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置，包括單相自耦變壓器本體、瓦斯繼電器和主變公用控制箱，所述瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置還包括壓力采集模塊、油流流速采集模塊、數據接收模塊和控制判別模塊，所述壓力采集模塊與所述油流流速采集模塊采集信號后將信號通過無線傳輸到數據接收模塊，所述數據接收模塊接收的第三信號通過主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。本發明能夠實時監測三側電流、零序電流、壓力和流速的瞬時值，并能夠根據實時測定的參數判斷變壓器是否存在隱患，且能夠在電流發生突變時校驗瓦斯整定值是否合理，為事故分析提供數據支持，裝置簡單，操作便捷，大大減少重瓦斯誤動概率，減少電力事故的發生。
附圖說明
圖1為瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置的示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發明的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
本發明實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本發明的描述中，需要理解的是，若有術語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
實施例1
如圖1所示為瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置及方法的第一實施例，包括單相自耦變壓器本體1、瓦斯繼電器3和主變公用控制箱6，瓦斯繼電器油流流速在線監測裝置還包括壓力采集模塊2、油流流速采集模塊4、數據接收模塊和控制判別模塊，壓力采集模塊2、油流流速采集模塊4與數據接收模塊間通過通信連接，數據接收模塊與所述控制判別模塊間通過通信連接，壓力采集模塊2采集的第一信號與油流流速采集模塊4采集的第二信號通過無線傳輸到數據接收模塊，數據接收模塊接收的第三信號通過主變公用控制箱上傳到控制判別模塊。具體地，單相自耦變壓器本體1中設置有第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器和第三單相自耦變壓器，數據接收模塊包括第一數據接收模塊7、第二數據接收模塊8和第三數據接收模塊9，第一數據接收模塊7與所述第一單相自耦變壓器相配合，第二數據接收模塊8與所述第二單相自耦變壓器相配合，第三數據接收模塊9與第三單相自耦變壓器相配合。三個數據接收模塊不僅接收壓力采集模塊2和油流流速采集模塊4采集的信號，還可以接收三個單相自耦變壓器的電流信號。
其中，第一信號為壓力信號，第二信號為油流流速信號，第三信號包括第一信號與第二信號，還包括第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的三側電流與零序電流的電流信號。當第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器電流差值超過設定閾值時，判別控制模塊向主控室的監控后臺發出電流過大的信號；當三相電流與壓力差值均在設定閾值之內，而瞬時油流流速差值超過設定閾值時，判別控制模塊向主控室的后臺發出某相瞬時流速過高的信號。
另外，壓力采集模塊2采用第一光伏蓄電池供電，所述油流流速采集模塊4采用第二光伏蓄電池供電。采用光伏蓄電池供電不僅能夠避免供電布線帶來的隱患，而且更加節能環保。第二光伏蓄電池設于立方體鍍鋅鋼支撐件上，所述立方體鍍鋅鋼支撐件呈倒u形，設置在瓦斯繼電器3的上方。立方體鍍鋅鋼支撐件結構牢靠，不容易被腐蝕，持久耐用；倒u形的結構設計使得支撐件可以作為瓦斯繼電器3的防雨罩，從而保證瓦斯繼電器3和采集裝置的穩定運行。壓力采集模塊2分別設于第一單相自耦變壓器、第二單相自耦變壓器與第三單相自耦變壓器的四個平面上。壓力采集模塊2放置在變壓器的四個平面上，放置的個數根據變壓器容量和體積來定，以保證采集的壓力值的準確性。控制判別模塊可以向監控人員發出告警信號。當三相電流與壓力差值均在設定閾值之內，而瞬時油流流速差值超過設定閾值時，當三相的電流差值超過設定閾值時，判別控制模塊均可以向主控室的后臺發出某相瞬時流速過高或電流過高的告警信號。
本實施例中瓦斯繼電器油流流速在線監測方法，步驟如下：
a)以三側電流及零序電流為變量，壓力為目標值，采用曲線擬合的方式建立電流與壓力的第一數學模型；
b)以壓力為變量，油流流速為目標值，采用曲線擬合的方式，建立壓力與油流流速的第二數學模型；
c)根據采集的三側電流、零序電流、壓力和油流流速的瞬時值實時修正擬合的參數；
d)根據得到的第一數學模型，通過三側電流與零序電流的數值計算得到三測電流與零序電流對應的壓力值；
e)根據得到的第二數學模型，通過壓力計算得到壓力對應的油流流速瞬時值。
另外，瓦斯繼電器油流流速在線監測方法還包括在三側電流或零序電流發生電流突變時校驗瓦斯整定值是否合理，并為事故分析提供數據支持。
經過以上步驟能夠對單相自耦變壓器工作過程中的壓力、油流流速、三側電流和零序電流進行實時監控，并將數據傳送至監控后臺，后臺監控人員能夠根據采集的壓力、油流流速、三側電流和零序電流來判斷變壓器是否存在故障，且能夠在電流突變情況下校驗瓦斯整定值是否合理，且裝置簡單、操作簡便，大大減少電力事故的發生概率。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護范圍之內。