一种核电厂变压器瓦斯继电器报警系统的制作方法

1.本发明涉及电厂继保技术领域，特别是涉及一种核电厂变压器瓦斯继电器报警系统。


背景技术：

2.瓦斯继电器，又称气体继电器，是变压器所用的一种保护装置，装在变压器的储油柜和油箱之间的管道内，利用变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流涌动时，使气体继电器的接点动作，接通指定的控制回路，并及时发出信号告警(轻瓦斯)或启动保护元件自动切除变压器(重瓦斯)。通常变压器只配置有单个瓦斯继电器，其故障时会引起相关联设备发生误动或拒动。核电厂变压器主要有主变、厂变、辅助变、励磁变等，继保装置异常动作可能会导致部分设备无法正常运行，甚至将引起停机、停堆等事故的发生，为此，通过相应的技术手段对核电厂变压器瓦斯继电器报警功能进行配置优化具有现实意义。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对瓦斯继电器故障时会引起相关联设备发生误动或拒动的问题，提供一种可靠性高、实用性强的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种核电厂变压器瓦斯继电器报警系统，包括瓦斯继电器模块和信号输出控制模块；
6.所述瓦斯继电器模块包括第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器，所述第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器并联安装在变压器油箱与变压器油枕的连接管路上；
7.所述第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号均发送至保护信号输出控制模块；
8.所述保护信号输出控制模块接收第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器发送的保护信号，将所述保护信号经三取二冗余信号表决后输出；
9.至少两个瓦斯继电器动作，所述保护信号输出控制模块才能输出经三取二冗余信号表决后的保护信号。
10.工作原理：使用本发明的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统，在变压器油箱与变压器油枕的连接管路上并联安装三个瓦斯继电器，当变压器内部轻微故障时，油分解产生的气体进入瓦斯继电器，触发轻瓦斯报警；当变压器内部严重故障时，产生强烈的气体推动油流进入瓦斯继电器，触发重瓦斯报警。每个瓦斯继电器保护信号两两取“与”后再取“或”向上层连锁保护系统输出，在较大程度上避免保护装置发生误动或拒动，确保了保护信号的可靠性。
11.进一步地，所述第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器均为双浮子瓦斯继电器。
12.进一步地，所述保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器发送的保护信号经三取二冗余信号表决，包括如下步骤：保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号两两取“与”再取“或”后输出；
13.至少两个瓦斯继电器动作，所述保护信号输出控制模块才能输出经两两取“与”再取“或”后的保护信号。
14.进一步地，所述瓦斯继电器发送的保护信号包括无信号、轻瓦斯信号和重瓦斯信号。
15.进一步地，当第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器中至少有两个瓦斯继电器发送保护信号是轻瓦斯信号或重瓦斯信号时，保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号两两取“与”再取“或”后输出。
16.进一步地，所述保护信号输出控制模块对第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号两两取“与”时，包括如下步骤：
17.如果其中一个瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号，另一个瓦斯继电器的保护信号是无信号/轻瓦斯信号/重瓦斯信号，则取“与”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号；
18.如果其中一个瓦斯继电器的保护信号是轻瓦斯信号，另一个瓦斯继电器的保护信号是无信号/轻瓦斯信号，则取“与”的结果是瓦斯继电器的保护信号是轻瓦斯信号。
19.进一步地，所述保护信号输出控制模块对第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号两两取“与”后再取“或”时，包括如下步骤：
20.将第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器的保护信号两两取“与”的结果进一步两两取“或”，如果其中一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，另一个两两取“与”的结果是轻瓦斯信号，则取“或”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号或轻瓦斯信号，保护信号输出控制模块输出该取“或”的结果；
21.如果其中一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，另一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，则取“或”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号，保护信号输出控制模块输出该取“或”的结果。
22.进一步地，所述第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器均水平安装在变压器油箱与变压器油枕的连接管路上。
23.进一步地，所述第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器分别靠近变压器a相高压侧升高座、变压器b相高压侧升高座和变压器c相高压侧升高座旁。
24.进一步地，所述瓦斯继电器模块还包括第一油枕隔离阀、第二油枕隔离阀和第三油枕隔离阀，所述第一油枕隔离阀、第二油枕隔离阀和第三油枕隔离阀分别设置在第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器靠近变压器油枕一侧的连接管路上。
25.进一步地，所述瓦斯继电器模块还包括第一瓦斯继电器隔离阀、第二瓦斯继电器隔离阀和第三瓦斯继电器隔离阀，所述第一瓦斯继电器隔离阀、第二瓦斯继电器隔离阀和第三瓦斯继电器隔离阀分别设置在第一瓦斯继电器、第二瓦斯继电器和第三瓦斯继电器靠近变压器油箱一侧的连接管路上。
26.本发明的有益技术效果：
27.本发明的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统，瓦斯继电器数量配置经济合理，三取二保护动作逻辑因采用三冗余信号进行表决，既能防止瓦斯继电器误动，又能避免其拒动，进一步提升了保护装置故障判断的准确性、变压器运行的可靠性，一定程度上避免了核电厂非停等事故的发生。
附图说明
28.图1为本发明的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统的瓦斯继电器模块结构示意图；
29.图2为本发明的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统的信号输出控制模块报警逻辑示意图。
30.图中，1、第一瓦斯继电器；2、第二瓦斯继电器；3、第三瓦斯继电器；4、第一油枕隔离阀；5、第二油枕隔离阀；6、第三油枕隔离阀；7、第一瓦斯继电器隔离阀；8、第二瓦斯继电器隔离阀；9、第三瓦斯继电器隔离阀；10、变压器a相高压侧升高座；11、变压器b相高压侧升高座；12、变压器c相高压侧升高座；13、变压器油枕；14、变压器油箱。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细地描述。
32.参见图1-2，本发明提供一种核电厂变压器瓦斯继电器报警系统，包括瓦斯继电器模块和信号输出控制模块；
33.所述瓦斯继电器模块包括第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3，所述第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3并联安装在变压器油箱14与变压器油枕13的连接管路上；
34.所述第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号均发送至保护信号输出控制模块；
35.所述保护信号输出控制模块接收第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3发送的保护信号，将所述保护信号经三取二冗余信号表决后输出；
36.至少两个瓦斯继电器动作，所述保护信号输出控制模块才能输出经三取二冗余信号表决后的保护信号。
37.所述第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3均为双浮子瓦斯继电器。
38.所述保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3发送的保护信号经三取二冗余信号表决，包括如下步骤：保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号两两取“与”再取“或”后输出；
39.至少两个瓦斯继电器动作，所述保护信号输出控制模块才能输出经两两取“与”再取“或”后的保护信号。
40.所述瓦斯继电器发送的保护信号包括无信号、轻瓦斯信号和重瓦斯信号。
41.当第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3中至少有两个瓦斯继电器发送保护信号是轻瓦斯信号或重瓦斯信号时，保护信号输出控制模块将第一瓦斯继电
器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号两两取“与”再取“或”后输出。
42.所述保护信号输出控制模块对第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号两两取“与”时，包括如下步骤：
43.如果其中一个瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号，另一个瓦斯继电器的保护信号是无信号/轻瓦斯信号/重瓦斯信号，则取“与”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号；
44.如果其中一个瓦斯继电器的保护信号是轻瓦斯信号，另一个瓦斯继电器的保护信号是无信号/轻瓦斯信号，则取“与”的结果是瓦斯继电器的保护信号是轻瓦斯信号。
45.所述保护信号输出控制模块对第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号两两取“与”后再取“或”时，包括如下步骤：
46.将第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3的保护信号两两取“与”的结果进一步两两取“或”，如果其中一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，另一个两两取“与”的结果是轻瓦斯信号，则取“或”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号或轻瓦斯信号，保护信号输出控制模块输出该取“或”的结果；
47.如果其中一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，另一个两两取“与”的结果是重瓦斯信号，则取“或”的结果是瓦斯继电器的保护信号是重瓦斯信号，保护信号输出控制模块输出该取“或”的结果。
48.所述第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3均水平安装在变压器油箱14与变压器油枕13的连接管路上。
49.所述第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3分别靠近变压器a相高压侧升高座10、变压器b相高压侧升高座11和变压器c相高压侧升高座12旁。
50.所述瓦斯继电器模块还包括第一油枕隔离阀4、第二油枕隔离阀5和第三油枕隔离阀6，所述第一油枕隔离阀4、第二油枕隔离阀5和第三油枕隔离阀6分别设置在第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3靠近变压器油枕13一侧的连接管路上。
51.所述瓦斯继电器模块还包括第一瓦斯继电器隔离阀7、第二瓦斯继电器隔离阀8和第三瓦斯继电器隔离阀9，所述第一瓦斯继电器隔离阀7、第二瓦斯继电器隔离阀8和第三瓦斯继电器隔离阀9分别设置在第一瓦斯继电器1、第二瓦斯继电器2和第三瓦斯继电器3靠近变压器油箱14一侧的连接管路上。
52.使用本发明的核电厂变压器瓦斯继电器报警系统，在变压器a相、b相、c相高压侧升高座旁等距设置三条同规格管路，将变压器油箱14与变压器油枕13相连接，管道水平段安装双浮子瓦斯继电器，当变压器内部轻微故障时，油分解产生的气体进入瓦斯继电器，上部浮子动作触发轻瓦斯报警；当变压器内部严重故障时，产生强烈的气体推动油流冲击下部浮子，触发重瓦斯报警。
53.单个瓦斯继电器存在两种故障动作模式：误动作与拒动作，本发明采用三取二冗余配置，即将每个瓦斯继电器保护信号两两取“与”后再取“或”向上层连锁保护系统输出，假设单个继误动作概率、拒动作概率均为0.01，整体的误动作概率为0.0003，拒动作概率为0.000008，是只配置单个瓦斯继电器误动作概率的1/30，拒动作概率的1/1250，在较大程度上避免了保护装置发生误动或拒动，进一步确保了保护信号的可靠性。
54.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。