[发明专利]一种实时检测变压器故障的气体继电器及诊断方法

权利要求书

1.一种实时检测变压器故障的气体继电器，包括：气体继电器本体(1)、进油口(3)、出油口(4)、第一气管(5)、待检瓶(6)、气体继电器放气塞(7)以及采集和发送单元(8)，其特征在于：

待检瓶(6)一端通过第一气管(5)与气体继电器本体(1)相连接，另一端通过第二气管与气体继电器放气塞(7)相连接；待检瓶(6)中设置与采集和发送单元(8)相连接的故障气体检测模块，用于检测待检瓶(6)中是否含有烃类气体及其浓度、气体颜色以及是否含有刺激性气味气体；

在第一气管(5)靠近待检瓶(6)的一端设置滤油网(13)，在第一气管(5)靠近气体继电器本体(1)的一端设置压力传感器(15)，在滤油网(13)与压力传感器(15)之间设置进气电磁阀(14)，均与采集和发送单元(8)相连接；

若压力传感器(15)检测到气体继电器本体(1)内部的气体压力达到阈值K1，控制进气电磁阀(14)开启，气体继电器本体(1)内部的气体通过进气电磁阀(14)和滤油网(13)进入待检瓶(6)；

采集和发送单元(8)设置在气体继电器本体(1)上方，与故障气体检测模块相连接，用于生成变压器故障等级评估结果，并向后台发送警报信息。

2.根据权利要求1所述的实时检测变压器故障的气体继电器，其特征在于：

阈值K1设置为0.1-2kpa，进一步优选地，进气电磁阀(14)开启后若压力传感器(15)检测到气体继电器本体(1)内部的气体压力降低至阈值K1以下，控制进气电磁阀(14)关闭。

3.根据权利要求1或2所述的实时检测变压器故障的气体继电器，其特征在于：

故障气体检测模块包括：在待检瓶(6)内部上侧的烃类检测传感器(10)、设置在待检瓶(6)内部侧面的色变传感器(11)和电子鼻传感器(12)，均与采集和发送单元(8)相连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的实时检测变压器故障的气体继电器，其特征在于：

在待检瓶(6)内部上侧设置排气电磁阀(16)，用于控制待检瓶(6)内部气体的排放，并与采集和发送单元(8)相连接，待检瓶(6)内部故障气体检测模块完成检测之后，开启排气控制电磁阀(16)释放待检瓶(6)内部气体，进一步优选地，排气控制电磁阀(16)设置有逆止阀，控制外部的空气无法进入待检瓶，只把待检瓶内部的气体排出，排气控制电磁阀(16)自动关闭。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的实时检测变压器故障的气体继电器，其特征在于：

采集和发送单元(8)外部采用半封闭球金属壳外罩(17)结构，外罩的边沿距离信号采集和发送单元(8)最低端大于1cm，进一步优选地，这个距离设置为1-5cm，用于屏蔽周围带电体的干扰和防雨。

6.一种使用权利要求1-5中任一项所述实时检测变压器故障的气体继电器的诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，变压器内部发生气体聚集后，若压力传感器(15)检测到气体继电器本体(1)内部的气体压力达到阈值K1，控制进气电磁阀(14)开启，气体继电器本体(1)内部的气体进入待检瓶(6)；此后若压力传感器(15)检测到气体继电器本体(1)内部的气体压力降低至阈值K1以下，控制进气电磁阀(14)关闭；

步骤2，待检瓶(6)中的故障气体检测模块检测待检瓶(6)中是否含有烃类气体及其浓度C_CH、气体颜色和是否含有刺激性气味气体，生成以第一特征值Pq代表的烃类气体检测结果，以第二特征值Ps代表气体颜色检测结果，和以第三特征值Pd代表刺激性气味气体检测结果；

步骤3，使用步骤2生成的第一特征值Pq、第二特征值Ps和第三特征值Pd为底数，幂运算后相乘，获得变压器故障诊断评估系数P，以变压器故障诊断评估系数P划分变压器故障等级；

步骤4，采集和发送单元(8)将故障等级评估结果发送至云端服务器，向变压器运行或管理用户APP发送分析结果，并实时预警；

步骤5，待检瓶(6)内部各个传感器完成检测之后，开启排气控制电磁阀(16)释放待检瓶(6)内部气体，待检瓶(6)内外相对压力为零时，控制排气控制电磁阀(16)自动关闭。