用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置及其补气方法，涉及一种用于高寒地区的气体补气装置，本发明专利技术为解决现有混合气体绝缘设备在高寒低温条件下气体难以补充的问题。本发明专利技术用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置的补气方法，进行SF6气体和CF4气体的混合充气时，关闭N2气体充气管路上的球阀和手动阀；进行CF4气体和N2气体的混合充气时，关闭SF6气体充气管路上的球阀和手动阀；进行SF6气体和N2气体的混合充气时，关闭CF4气体充气管路上的球阀和手动阀。本发明专利技术用于高寒地区对混合气体绝缘设备进行补气。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于高寒地区的气体补气装置。
技术介绍
六氟化硫气体具有优异的绝缘和灭弧性能，是高压电气设备主要绝缘介质。在我国内蒙、新疆、青海和黑龙江等高寒地区，冬季气温很低，有时甚至会低于-40℃。为了提高电气设备的充气压力，同时又必须保证气体在低温条件下不发生液化，开始逐渐采用六氟化硫混合气体(SF6/CF4或SF6/N2)为绝缘介质代替纯六氟化硫气体，同时起到了环保节能和减排的作用。在一定气体压力范围内，气体的绝缘和灭弧性能与气体压力呈正线性关系，当气体压力由于设备泄漏而降低时，其绝缘性能和灭弧性能会大幅度降低，严重时会威胁设备的安全运行。对于气体绝缘高压电气设备，设备型式、电压等级、开断容量和灭弧室结构等参数决定了设备的额定充气压力，以保证气体的绝缘强度和灭弧性能。通常所规定的额定充气压力都是20℃条件下的，为了保证设备的安全运行，同时规定了设备的报警压力，对于高压断路器还规定了设备的闭锁气体压力。当设备气体压力降至报警压力时，发出报警信号；当气体压力降至闭锁压力时，发出闭锁信号，此时设备闭锁，不能进行合闸或分闸操作。因此，监测和保证气体绝缘高压电气设备中的气体压力是及其重要的，而在高寒地区，冬季气温很低，电气设备的密封性能会降低，经常出现气体泄漏，有时泄漏很严重，甚至威胁了设备的运行安全，因此必须及时将设备内气体压力补充至额定压力。对于以混合气体(SF6/CF4或SF6/N2)为绝缘介质的高压电气设备，冬季气体补充是一项及其困难的工作，一方面，冬季气温很低，液态六氟化硫气体很难汽化；另一方面，充气用的装置、管路和仪表等在低温时不能正常工作，经常出现气体管路冻裂、仪表不工作和阀门打不开或卡涩等故障；第三，目前通常用设备上安装的压力表的指示值为计量依据来补气；或只用SF6气体将设备中气体压力补充至额定值，使设备中混合气体的体积比例偏离了额定值，极大影响了设备的运行安全。专利CN103591452B和CN303533189U分别公开了一种电气设备用混合气体充气装置，该装置是采用节流阀、流量计、充气电磁阀和气缸相结合方式控制充气流量和混合气体比例，气体比例是以单一的体积比来控制的，不能实现以质量比控制(因为需要知道不同温度、压力条件下的气体密度，通过计算才能得知质量比)，不能用于以气体质量比控制的设备充气，而且该装置不能用于低温条件下的气体补充。另外，装置中没有设计真空泵，不能对充气装置和混合气体出口管路抽真空，在充气过程中会带入杂质气体。专利CN92107330.5公开了一种混合气体配置方法及装置，其是以单一体积的气缸为容器，通过计算混合气体中各组分气体的比例，然后通过压力控制混合气体的配制。该装置和方法不能灵活调整气体比例；同时，通过压力控制气体组分混合比例，精度没有流量计高；该装置由于采用定容原理，因此气体配置能力小，不能实现大流量的混合气体配制，另外，装置设计和配置也不能由于高寒低温环境。另外，装置中没有设计真空泵，不能对充气装置和混合气体出口管路抽真空，在充气过程中会带入杂质气体。专利CN0323990.1公开了一种用于镁合金熔炼保护的在线混合供气装备，该设备利用质量流量控制气体比例，精度较高，但其设备设计、硬件配置和结构，不能用于寒冷条件下的供气，供气量也较小，不适合现场应用。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有混合气体绝缘设备在高寒低温条件下气体难以补充的问题，提供了一种用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置及其补气方法。本专利技术所述用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，该装置安装在安装有车轮的保温室内，包括SF6气体充气管路、CF4气体充气管路和N2气体充气管路；SF6气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接热风加热器的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，热风加热器的气体输出端连接第一质量流量计的气体输入端，热风加热器和第一质量流量计之间的气体管路上依次安装有压力表和温度传感器；CF4气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第二质量流量计的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第二质量流量计的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；N2气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第三质量流量计的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第三质量流量计的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；第一质量流量计的气体输出端、第二质量流量计的气体输出端和第三质量流量计的气体输出端同时通过手动阀连接气体混合器的气体输入端，气体混合器上安装有电动搅拌器和第一压力传感器，气体混合器的气体输出端通过手动阀连接气体增压泵的气体输入端，气体增压泵的气体输入端同时通过两个手动阀连接真空泵，两个手动阀之间的气体管路上安装有真空传感器，气体增压泵的气体输出端依次通过手动阀和单向阀连接混合气体输出端口，手动阀和单向阀之间的气体管路上安装有第二压力传感器；该气体补气的装置还包括控制器，控制器分别接收温度传感器检测的温度信号、真空传感器检测的真空信号、第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力信号，控制器分别控制第一质量流量计、第二质量流量计、第三质量流量计和气体增压泵；该气体补气的装置还包括电加热空调器，安装在有车轮的保温室内。本专利技术所述用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置的补气方法，进行SF6气体和CF4气体的混合充气时，关闭N2气体充气管路上的球阀和手动阀；进行CF4气体和N2气体的混合充气时，关闭SF6气体充气管路上的球阀和手动阀；进行SF6气体和N2气体的混合充气时，关闭CF4气体充气管路上的球阀和手动阀。本专利技术的优点：为了解决高寒低温条件下混合气体绝缘设备气体补充的难题，本专利技术提供了一种用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，装置采用封闭保温室进行保温，户外的气体管路采用耐低温的不锈钢金属软管；六氟化硫气体钢瓶加装铝合金加热套，保证气体汽化速率。装置结构简单，气体混合比例准确度高、充气速度快、操作简单，便于现场混合气体的补气。附图说明图1是本专利技术所述用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，该装置安装在安装有车轮的保温室内，包括SF6气体充气管路、CF4气体充气管路和N2气体充气管路；SF6气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接热风加热器1的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，热风加热器1的气体输出端连接第一质量流量计2-1的气体输入端，热风加热器1和第一质量流量计2-1之间的气体管路上依次安装有压力表和温度传感器7；CF4气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第二质量流量计2-2的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第二质量流量计2-2的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；N2气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第三质量流量计2-3的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第三质量本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，其特征在于，该装置安装在安装有车轮的保温室内，包括SF6气体充气管路、CF4气体充气管路和N2气体充气管路；SF6气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接热风加热器(1)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，热风加热器(1)的气体输出端连接第一质量流量计(2‑1)的气体输入端，热风加热器(1)和第一质量流量计(2‑1)之间的气体管路上依次安装有压力表和温度传感器(7)；CF4气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第二质量流量计(2‑2)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第二质量流量计(2‑2)的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；N2气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第三质量流量计(2‑3)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第三质量流量计(2‑3)的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；第一质量流量计(2‑1)的气体输出端、第二质量流量计(2‑2)的气体输出端和第三质量流量计(2‑3)的气体输出端同时通过手动阀连接气体混合器(3)的气体输入端，气体混合器(3)上安装有电动搅拌器(4)和第一压力传感器(8‑1)，气体混合器(3)的气体输出端通过手动阀连接气体增压泵(5)的气体输入端，气体增压泵(5)的气体输入端同时通过两个手动阀连接真空泵(6)，两个手动阀之间的气体管路上安装有真空传感器(9)，气体增压泵(5)的气体输出端依次通过手动阀和单向阀连接混合气体输出端口，手动阀和单向阀之间的气体管路上安装有第二压力传感器(8‑2)；该气体补气的装置还包括控制器(10)，控制器(10)分别接收温度传感器(7)检测的温度信号、真空传感器(9)检测的真空信号、第一压力传感器(8‑1)和第二压力传感器(8‑2)检测的压力信号，控制器(10)分别控制第一质量流量计(2‑1)、第二质量流量计(2‑2)、第三质量流量计(2‑3)和气体增压泵(5)；该气体补气的装置还包括电加热空调器，安装在有车轮的保温室内。...
【技术特征摘要】
1.用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，其特征在于，该装置安装在安装有车轮的保温室内，包括SF6气体充气管路、CF4气体充气管路和N2气体充气管路；SF6气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接热风加热器(1)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，热风加热器(1)的气体输出端连接第一质量流量计(2-1)的气体输入端，热风加热器(1)和第一质量流量计(2-1)之间的气体管路上依次安装有压力表和温度传感器(7)；CF4气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第二质量流量计(2-2)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第二质量流量计(2-2)的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；N2气体的气体输入端口依次通过球阀、手动阀和电磁调压阀连接第三质量流量计(2-3)的气体输入端，球阀和手动阀之间的气体管路上安装有压力表，电磁调压阀和第三质量流量计(2-3)的气体输入端之间的气体管路上安装有压力表；第一质量流量计(2-1)的气体输出端、第二质量流量计(2-2)的气体输出端和第三质量流量计(2-3)的气体输出端同时通过手动阀连接气体混合器(3)的气体输入端，气体混合器(3)上安装有电动搅拌器(4)和第一压力传感器(8-1)，气体混合器(3)的气体输出端通过手动阀连接气体增压泵(5)的气体输入端，气体增压泵(5)的气体输入端同时通过两个手动阀连接真空泵(6)，两个手动阀之间的气体管路上安装有真空传感器(9)，气体增压泵(5)的气体输出端依次通过手动阀和单向阀连接混合气体输出端口，手动阀和单向阀之间的气体管路上安装有第二压力传感器(8-2)；该气体补气的装置还包括控制器(10)，控制器(10)分别接收温度传感器(7)检测的温度信号、真空传感器(9)检测的真空信号、第一压力传感器(8-1)和第二压力传感器(8-2)检测的压力信号，控制器(10)分别控制第一质量流量计(2-1)、第二质量流量计(2-2)、第三质量流量计(2-3)和气体增压泵(5)；该气体补气的装置还包括电加热空调器，安装在有车轮的保温室内。2.根据权利要求1所述的用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，其特征在于，电磁调压阀的输入压力范围为：小于等于15MPa，输出压力范围为：0～1.0MPa，采用不锈钢电磁调压阀。3.根据权利要求1所述的用于高寒地区混合气体绝缘电气设备气体补气的装置，其特征在于，热风加热器(1)为蛇形管路结构，电机热器功率为500W和8...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国兴，姜子秋，李琳，迟敬元，
申请(专利权)人：黑龙江省电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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