CN204315459U - 瓦斯继电器和包括所述继电器的电力变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一个方面涉及瓦斯继电器和包括所述继电器的电力变压器。具体公开了一种瓦斯继电器，包括：壳体，具有被指定为至少部分地填充所述绝缘液体的内腔室；支承结构；致动装置，所述致动装置当存在于所述内腔室中的所述绝缘液体的水平面改变时可相对于所述支承结构移动；开关装置，当所述内腔室中的绝缘液体的水平面分别达到所述电力变压器的报警水平或脱扣水平时，使报警电路和/或脱扣电路启用；特征在于，其包括磁屏蔽部，该磁屏蔽部位于所述壳体内部并且被布置成至少部分地保护所述开关装置不受所述继电器外部的磁干扰。如本公开的瓦斯继电器可以改进因继电器外部的干扰因素而造成的不适时操作的现象。

Description

瓦斯继电器和包括所述继电器的电力变压器

技术领域

本实用新型涉及用于保护电力变压器的瓦斯继电器(Buchholzrelay)，并且涉及包括该继电器的电力变压器。

背景技术

如所已知的，电力变压器被用于电力传输和分配。

在它们的最常见设计中，电力变压器包括电气绕组环绕其定位的磁芯；该磁芯和绕组浸入包含在封闭液箱(tank)内部的绝缘和冷却流体中。

该绝缘流体(通常由可以是矿物性或植物性的绝缘油构成)执行彼此充分隔离电磁部件并且冷却它们的双重功能。

该双重功能在变压器的正常运转中承担重要任务，为此，即使在高温下以及对于长运转时段，所使用的油也必须保持稳定。

而且，电力变压器包括补充液箱(一般称作蓄液池)，其位于液箱上方并且充满相同的油。

该蓄液池与液箱内部液压连通，以使其中包含的油可以补偿包含在液箱中的油的体积的不可避免的变化，该变化主要因温度波动而造成。

遗憾的是，在使用期间，油中可能出现异常存在的气体；例如，气体可以通过所使用液体或固体绝缘体的分解或劣化而产生，以及因过热或者因出现电弧而造成，或者可以在将油馈送至变压器的液箱中之前因该油的不充分脱气而造成，或者因其它原因而造成。

通常来说，油中存在气体是不正常工作的征兆甚或是非常危险的初期故障的征兆。

除此以外，快速电流可以因异常甚至危险的运转状态(如短路、内部电弧等)而在油中产生。

为了监测这些现象的出现，电力变压器配备有特定安全装置，本领域已知为瓦斯继电器。

一般来说，瓦斯继电器沿着液压路径位于液箱的最高部分中，其放置在与蓄液池内部连通的液箱内部，并且包括与包含相同绝缘油的内腔室划界的壳体。

该腔室内部包含支承体，该支承体用于包括分别与对应簧片开关或触点相关联的上浮标和下浮标的移动装置。

具体来说，当油中出现气体时，该气体趋于向上流动并且累积在瓦斯继电器的腔室内部，从而导致其中包含的油减少。

这种减少首先被上浮标检测到，上浮标移动直到到达一阈值位置为止，在该位置处，其导致与其相关联的开关的磁致动，并因此生成作为结果的报警信号。

如果变压器中存在油泄露，则下浮标动作，下浮标移动直到到达相关阈值为止，在该阈值处，其导致第二开关或与其相关联的触点的磁致动，其通常再导致变压器停止运行。

尽管现有技术瓦斯继电器充分执行针对它们设计的功能，但当前仍存在可进一步改进的某些方面，具体来说，在操作的敏捷性和准确性方面，这些是否仅为报警，或者最严重的停止运行。

事实上，与浮标相关联的簧片开关或触点的磁致动可能因外部干扰因素而非例如瓦斯继电器内部有效存在的气体而造成，从而导致变压器的的报警甚或停止运行完全不及时或者不必要。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供这样一种瓦斯继电器，即，其允许至少部分地解决上述问题，并且具体来说，防止出现因继电器外部的干扰因素而造成的不适时操作。

该目的通过以下来实现：一种用于保护具有包含绝缘液体的蓄液池的电力变压器的瓦斯继电器，所述继电器包括：

-壳体，该壳体具有被指定为至少部分地填充有所述绝缘液体的内腔室；

-支承结构，该支承结构位于所述内腔室中；

-致动装置，该致动装置可操作地耦接至所述支承结构，并且适于至少部分地浸入所述绝缘液体中，当存在于所述内腔室中的所述绝缘液体的水平面改变时，所述致动装置相对于所述支承结构可移动；

-开关装置，该开关装置通过所述致动装置以磁力方式致动，以当所述内腔室中的绝缘液体的水平面分别达到所述电力变压器的报警水平或脱扣水平时，启用所述电力变压器的报警电路和/或脱扣电路；

特征在于，其包括磁屏蔽部，该磁屏蔽部位于所述壳体内部，并且被设置成至少部分地保护所述开关装置不受所述继电器外部的磁干扰。

优选地，所述磁屏蔽部包括一主体，所述主体由铁磁金属板制成或者至少具有一铁磁表面，并且所述主体被配置成插入所述内腔室中，并且插在所述壳体与所述开关装置之间。

优选地，所述磁屏蔽部具有插入所述壳体的所述内腔室中的管状主体。

优选地，所述管状主体插入所述内腔室中，并且大致沿所述内腔室的整个垂直延伸部延伸。

优选地，所述管状主体包括固体侧壁，在所述固体侧壁的彼此相对侧上获取至少两个通孔，所述通孔适于允许所述绝缘液体流过所述继电器。

本实用新型还涉及一种电力变压器，特征在于，其包括至少一个如前所述的瓦斯继电器。

附图说明

进一步的特征和优点根据附图中通过非限制例例示的、根据本实用新型的瓦斯继电器和包括该继电器的相关电力变压器的优选而非排它的实施例将更加明白，其中：

-图1示出了根据本实用新型的瓦斯继电器的可能实施例的局部剖面立体图；

-图2和3例示了可以在根据本实用新型的瓦斯继电器中使用的磁屏蔽部的两个可能的实施例；

-图4-6示出了将图2所示的磁屏蔽部插入根据本实用新型的瓦斯继电器的主体中的步骤的序列；

-图7例示了根据本实用新型的瓦斯继电器的主体的剖面部分；

-图8例示了包括根据本实用新型的瓦斯继电器的电力变压器的一示例。

具体实施方式

应当强调的是，从结构或功能观点来看，相同或等同部件在下面的描述中将利用相同标号来指示，而不管它们是在不同实施例中被示出的事实。

还必须强调的是，出于本描述的清楚和简洁的目的，附图可以不比例化，并且本描述中引入的某些特征可以按稍微示意性的方式在附图中示出。

图1示出了根据本实用新型的瓦斯继电器，其整个用标号1指示，并且示出了局部剖面，以便通过示例的方式突出一些内部组件。

如上所示，该瓦斯继电器1(下面简单指示为“继电器1”)通常被用于保护电力变压器100，其实施例的一示例在图8中进行了示意性地例示。

具体来说，根据本领域广泛已知并因此在此未详细描述的实施例，电力变压器100(如图8所示)包括液箱101，其包含绝缘液体102，通常为矿物油、酯油或植物油，在其中浸入了变压器的有源电磁部件，即，磁芯和各电气绕组。

在液箱101上方，设置使用了填充有相同类型绝缘液体102的蓄液池103，蓄液池103经由输送管104与液箱101内部液压连通，延输送管104安装了瓦斯继电器。

具体来说，根据本实用新型的瓦斯继电器1(下面简单指示为“继电器1”)包括内部中空壳体2，其被设置成具有被指定为机械连接至输送管104的两个接口法兰3，绝缘液体102沿输送管在蓄液池103与液箱101内部之间进行流动。

而且，壳体2包括大致沿相对于接合两个端部法兰3的方向的横向方向延伸的内腔室4；该腔室4被指定为至少部分地填充有相同绝缘液体102，并且实际上构成在变压器100内部形成的任何气体累积的地点。

在该内腔室4中，设置有支承结构或框架，其示例完全通过图1进行了例示，其整个用标号5指示；该结构5(例如，由塑料材料制成)具有本领域广泛已知的形状，并由此在此未详细描述，

该继电器1还包括致动装置10，其可操作地耦接至支承结构5，并且适于至少部分地浸入绝缘液体102中；具体来说，致动装置10连接至支承结构5，并且当存在于内腔室4中的绝缘液体102的水平面改变时可相对其移动。

在所示实施例中，致动装置10例如包括上浮标(或报警浮标)10A，和下浮标(或脱扣浮标)10B。

该继电器1还包括开关装置20，其通过所述致动装置10以磁力方式致动，以当内腔室4中的绝缘液体102的水平面分别达到变压器100的报警水平或脱扣水平时，启用电力变压器100的报警电路和/或脱扣电路。

在根据本实用新型的继电器1中，并且根据广泛已知的实施例，该开关装置20包括至少一个报警簧片触点20A和一个或多个脱扣簧片触点20B。

在实践中，在运转期间，如果变压器100的液箱101内部产生气体，则该气体累积在继电器1的内腔室4的上部中，从而导致存在于该腔室中的绝缘液体102的水平面下降。

这种水平面下降首先被上浮标10A“感测”到，其移动直到到达一阈值位置为止，在该位置中，其以磁力方式启用报警簧片触点20A，从而使其从空闲状态切换至其中启用适于生成报警信号的相关联电路的操作状态。

如果出现油泄露，则内腔室4中的绝缘液体102的水平面继续下降，直到下浮标10B也移动到达相应阈值为止，在该阈值处，脱扣触点20B以磁力方式激活；这些脱扣触点从空闲位置切换至其中启用使变压器100停止运行的脱扣电路的操作位置。

有利的是，根据本实用新型的继电器1包括磁屏蔽部30，其位于壳体2内，并且被设置成至少部分地保护开关装置20不受继电器1外部的磁干扰。

具体来说，该磁屏蔽部30包括一主体，其由铁磁金属板制成，或者具有铁磁表面，并且被配置成插入内腔室4中并且插在壳体2与开关装置20之间。

更详细地说，磁屏蔽部30具有插入壳体2的内腔室4中的管状主体；优选的是，例如，如图1、5以及6所示，磁屏蔽部30的所述管状主体被插入内腔室4的整个垂直延伸部中并且大致沿其延伸，直到其到达该腔室底部为止，还穿过允许油在两个端部法兰3之间流动的横向贯穿部分。

根据例如图2和4-7中所示的第一实施例，该磁屏蔽部30的管状主体包括固体侧壁，在该固体侧壁的彼此相对侧上获取至少两个通孔31、32，该通孔适于一旦将继电器1安装耦接至变压器100，就允许绝缘液体102流过该继电器1；在必要的情况下，可以在管状主体的、其中有必要允许直接从外侧看到存在于内腔室4中的绝缘液体的水平面的区域中设置其它开口。

根据图3所示另一实施例，该管状主体的侧壁具有固体区33和多孔区34；具体来说，同样在这种情况下，将多孔区34至少设置在绝缘液体102在两个端部法兰3之间的流动区域中，并且进一步地，可以将多孔区34设置在管状主体的、其中有必要允许直接从外侧看到存在于内腔室4中的绝缘液体的水平面的区域中。

在实践中，已经看到根据本实用新型1的瓦斯继电器1如何允许实现希望目的，如，磁屏蔽部30实际上包围各种开关装置20，向它们提供足够的磁保护，并且防止或者显著减小甚至因外部磁干扰而造成的意外致动的可能性。

这样，变压器产生假报警甚或临时停止运行的可能性被急剧降低。

必须注意的是，该结果通过容易生产甚至更简单装配的构造解决方案来实现。

事实上，该磁屏蔽部例如可以通过任何铁磁材料片(例如，AISI 430钢)，借助于片状金属成形，或者通过冲压来获取；或者，该屏蔽部可以通过另一工艺(例如，借助于纳米技术)来获取，以使该屏蔽部的主体至少具有铁磁表面等。

在装配期间并且例如图4-6中所示，去除容纳有相关电路的端子和电气/电子组件的继电器1的盖子7就足够了；接着将该屏蔽部30垂直插入到内腔室4中，直到到达底部为止，放置分别面对相应端部法兰3的开口31和32(或者相应多孔区34)；在已经将其它组件定位在壳体2内部之后，可以把盖子7放回原处以封闭该组装体。

这种简单设计使得根据本实用新型的继电器1完全适用于利用包含在相关液箱中的绝缘液体的任何类型的电力变压器100，例如图8所示类型；因此，本实用新型还涉及电力变压器100，特征在于，其包括根据上面描述的至少一个瓦斯继电器1。

先前描述的继电器易受许多修改和变化，其全部落入如通过所附权利要求书限定的本实用新型构思的范围内；例如，该磁屏蔽部30可以具有与所述形状不同的形状，并且可以不同地定位，致动装置10和/或开关装置20和/或支承结构5可以不同地定位或配置，只要这与本申请的目的相兼容即可。

在实践中，材料和尺度可以是符合需求和目前工艺水平的任何材料和尺度。

Claims (7)

1.一种瓦斯继电器(1)，用于保护具有包含绝缘液体(102)的液箱(101)的电力变压器(100)，所述瓦斯继电器(1)包括：

-壳体(2)，具有被指定为至少部分地填充所述绝缘液体(102)的内腔室(4)；

-支承结构(5)，位于所述内腔室(4)中；

-致动装置(10)，操作性地耦接至所述支承结构(5)，并且适于至少部分地浸入所述绝缘液体(102)中，当存在于所述内腔室(4)中的绝缘液体(102)的水平面改变时所述致动装置能够相对于所述支承结构(5)移动；

-开关装置(20)，通过所述致动装置(10)以磁力方式致动，以当所述内腔室(4)中的绝缘液体(102)的水平面分别达到所述电力变压器(100)的报警水平或脱扣水平时，使所述电力变压器的报警电路和/或脱扣电路启用；

所述瓦斯继电器(1)的特征在于，包括磁屏蔽部(30)，该磁屏蔽部位于所述壳体(2)内部，并且被布置成至少部分地保护所述开关装置(20)不受所述继电器(1)外部的磁干扰。

2.根据权利要求1所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述磁屏蔽部(30)包括一主体，所述主体由铁磁金属板制成或者至少具有一铁磁表面，并且所述主体被配置成插入所述内腔室(4)中，并且插在所述壳体(2)与所述开关装置(20)之间。

3.根据前述权利要求中的一项所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述磁屏蔽部(30)具有插入所述壳体(2)的所述内腔室(4)中的管状主体。

4.根据权利要求3所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述管状主体插入所述内腔室(4)中，并且大致沿所述内腔室(4)的整个垂直延伸部延伸。

5.根据权利要求3所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述管状主体包括固体侧壁，在所述固体侧壁的彼此相对侧上获取至少两个通孔(31、32)，所述通孔(31、32)适于允许所述绝缘液体(103)流过所述继电器(1)。

6.根据权利要求5所述的瓦斯继电器(1)，其中，所述管状主体的所述固体侧壁具有固体区(33)和多孔区(34)。

7.一种电力变压器(100)，其特征在于，包括至少一个根据前述权利要求中的一项或多项所述的瓦斯继电器(1)。