一种远传气体密度继电器系统及其校验方法技术方案

本申请公开了一种远传气体密度继电器系统及其校验方法，包括：后台监控终端，通过通讯设备与至少一个气体密度监测装置实现远程通讯，完成对气体密度继电器的在线监测和校验；气体密度监测装置，包括气体密度继电器、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和电路控制部；后台监控终端控制智能处理器关闭阀，通过压力调节机构调节压力升降，使气体密度继电器发生接点动作，通过在线校验接点信号采样单元传递到智能处理器，智能处理器根据接点动作时的气体密度值，检测出接点信号动作值和/或返回值，无需检修人员到现场就能完成气体密度继电器的远程校验，同时可以实现免维护，大大提高了效益和电网的可靠安全运行。

A remote gas density relay system and its calibration method

The application discloses a remote transmission gas density relay system and its calibration method, including: background monitoring terminal, remote communication with at least one gas density monitoring device through communication equipment, online monitoring and calibration of gas density relay; gas density monitoring device, including gas density relay, gas density detection sensor and pressure regulating mechanism , valve, on-line verification contact signal sampling unit and circuit control department; background monitoring terminal controls the intelligent processor to close the valve, regulates the pressure rise and fall through the pressure regulating mechanism, and causes the gas density relay to have contact action, which is transmitted to the intelligent processor through on-line verification contact signal sampling unit, and the intelligent processor detects the contact according to the gas density value when the contact acts The signal action value and / or return value can complete the remote calibration of the gas density relay without the need of the maintenance personnel to the site. Meanwhile, it can realize maintenance free, greatly improving the efficiency and reliable and safe operation of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种远传气体密度继电器系统及其校验方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种应用在高压、中压电气设备上的远传气体密度继电器系统及其校验方法。
技术介绍
气体密度继电器，一般用于监视和控制高压、中压电气设备内绝缘气体的密度，其内部设有接点信号控制回路，气体密度继电器的气路连通高压、中压电气设备的气室，当检测到出现气体泄漏时，气体密度继电器的接点动作，生成接点信号，接点信号控制回路根据接点信号，发出报警或进行闭锁，从而实现电气设备的安全运行保护。目前，SF6(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。SF6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的密度降低和微水含量如果超标将严重影响SF6高压电气设备的安全运行：1)SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。2)在一些金属物的参与下，SF6气体在高温200℃以上温度可与水发生水解反应，生成活泼的HF和SOF2，腐蚀绝缘件和金属件，并产生大量热量，使气室压力升高。3)在温度降低时，过多的水份可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对SF6气体的密度和含水量进行定期检测。随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，所以对SF6电气设备的气体密度和微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。随着中国智能电网的不断大力发展，智能高压电气设备作为智能变电站的重要组成部分和关键节点，对智能电网的安全起着举足轻重的作用。高压电气设备目前大多为SF6气体绝缘设备，如果气体密度降低(如泄漏等引起)将严重影响设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。对电气设备上的气体密度继电器进行定期检验，是防患于未然，保障电气设备安全可靠运行的必要措施。《电力预防性试验规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都要求要定期地对气体密度继电器进行校验。从实际运行情况来看，对气体密度继电器进行定期校验是保障电力设备安全、可靠运行的必要手段之一。因此，目前气体密度继电器的校验在电力系统已经非常重视和普及，各供电公司、发电厂、大型厂矿企业都已经实施。而供电公司、发电厂、大型厂矿企业为完成气体密度继电器的现场校验检测工作需配备测试人员、设备车辆和高价值的SF6气体。包括检测时的停电营业损失在内，粗略计算，每个高压开关站的每年分摊的检测费用约在数万到几十万元左右。另外，检测人员现场校验如果不规范操作，还存在安全隐患。为此，非常必要在现有的气体密度自校验气体密度继电器，尤其是气体密度在线自校验气体密度继电器或系统中，进行创新，使实现气体密度在线监测的气体密度继电器或组成的监测系统中还具有气体密度继电器的校验功能，同时实现气体密度无线远传功能，进而完成(机械式)气体密度继电器的定期校验工作，无须检修人员到现场，大大提高了工作效率，降低了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种远传气体密度继电器系统及其校验方法，以解决上述技术背景中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本申请第一个方面提供了一种远传气体密度继电器系统，包括：——后台监控终端，通过通讯设备与至少一个气体密度监测装置实现远程通讯；——所述通讯设备，用于实现后台监控终端和气体密度监测装置的数据传输；——所述气体密度监测装置，包括气体密度继电器、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和电路控制部；其中，所述阀，其进气口设有与电气设备相连通的接口，其出气口与所述气体密度继电器的气路相连通；所述压力调节机构，其气路与所述气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器的气路的压力升降，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；气体密度检测传感器，包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器；所述气体密度检测传感器与所述气体密度继电器相连通；在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器直接或间接相连接，被配置为采样环境温度下所述气体密度继电器的接点信号，所述接点信号包括报警、和/或闭锁；电路控制部，包括为各用电设备供电的电源及智能处理器；所述智能处理器分别与所述气体密度检测传感器、所述压力调节机构、所述阀、所述在线校验接点信号采样单元和所述通讯设备相连接，被配置为直接控制所述阀的关闭或开启、或接收所述后台监控终端的远程遥控指令来控制所述阀的关闭或开启，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，检测所述气体密度继电器的接点信号动作值和/或接点信号返回值，并实时将测试数据、和/或校验结果通过所述通讯设备发送至所述后台监控终端。优选地，所述后台监控终端包括存储装置，用于存储通过所述通讯设备传输至所述后台监控终端的数据和/或信息。优选地，所述后台监控终端包括用于人机交互的显示界面，实时显示当前的校验数据，和/或支持数据输入。具体地，包括实时在线气体密度值显示、压力值显示、温度值显示、变化趋势分析、历史数据查询、实时告警等。优选地，所述通讯设备设于所述气体密度继电器的壳体处，或者设于所述电路控制部的壳体处，或者所述通讯设备与所述智能处理器为一体化结构。优选地，所述通讯设备的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式。更优选地，所述有线通讯方式包括、但不限于RS232总线、RS485总线、CAN-BUS总线、4-20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同轴电缆、PLC电力载波、电缆线中的一种或几种。更优选地，所述无线通讯方式包括、但不限于传感器内置5G/NB-IOT通讯模块(如5G、NB-IOT)、2G/3G/4G/5G、WIFI、蓝牙、Lora、Lorawan、Zigbee、红外、超声波、声波、卫星、光波、量子通信、声呐中的一种或几种。优选地，所述气体密度继电器包括、但不限于双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指针显示的气体密度继电器、数显型气体密度继电器、不带显示或指示的气体密度开关；SF6气体密度继电器、SF6混合气体密度继电器、N2气体密度继电器。优选地，所述气体密度继电器包括：壳体，以及设于所述壳体内的基座、压力检测器、温度补偿元件、信号发生器；其中，所述信号发生器包括微动开关或磁助式电接点，所述气体密度继电器通过所述信号发生器输出接点信号；所述压力检测器包括巴登管或波纹管；所述温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。更优选地，至少有一个温度传感器设置在所述气体密度继电器的温度补偿元件附近、或设置在温度补偿元件上，或集成于温度补偿元件中。优选地，至少有一个温度传感器设置在所述气体密度继电器的压力检测器靠近所述温度补偿元件的一端。进一步地，所述气体密度继电器的壳体内设有引出线密封件，所述温度传感器的连接线通过所述引出线密封件与所述智能处理器相连接。更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远传气体密度继电器系统，其特征在于，包括：——后台监控终端，通过通讯设备与至少一个气体密度监测装置实现远程通讯；——所述通讯设备，用于实现后台监控终端和气体密度监测装置的数据传输；——所述气体密度监测装置，包括气体密度继电器、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和电路控制部；其中，所述阀，其进气口设有与电气设备相连通的接口，其出气口与所述气体密度继电器的气路相连通；所述压力调节机构，其气路与所述气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器的气路的压力升降，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；气体密度检测传感器，包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器；所述气体密度检测传感器与所述气体密度继电器相连通；在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器直接或间接相连接，被配置为采样环境温度下所述气体密度继电器的接点信号，所述接点信号包括报警、和/或闭锁；电路控制部，包括为各用电设备供电的电源及智能处理器；所述智能处理器分别与所述气体密度检测传感器、所述压力调节机构、所述阀、所述在线校验接点信号采样单元和所述通讯设备相连接，被配置为直接控制所述阀的关闭或开启、或接收所述后台监控终端的远程遥控指令来控制所述阀的关闭或开启，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，检测所述气体密度继电器的接点信号动作值和/或接点信号返回值，并实时将测试数据、和/或校验结果通过所述通讯设备发送至所述后台监控终端。...

【技术特征摘要】
1.一种远传气体密度继电器系统，其特征在于，包括：——后台监控终端，通过通讯设备与至少一个气体密度监测装置实现远程通讯；——所述通讯设备，用于实现后台监控终端和气体密度监测装置的数据传输；——所述气体密度监测装置，包括气体密度继电器、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和电路控制部；其中，所述阀，其进气口设有与电气设备相连通的接口，其出气口与所述气体密度继电器的气路相连通；所述压力调节机构，其气路与所述气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器的气路的压力升降，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；气体密度检测传感器，包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器；所述气体密度检测传感器与所述气体密度继电器相连通；在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器直接或间接相连接，被配置为采样环境温度下所述气体密度继电器的接点信号，所述接点信号包括报警、和/或闭锁；电路控制部，包括为各用电设备供电的电源及智能处理器；所述智能处理器分别与所述气体密度检测传感器、所述压力调节机构、所述阀、所述在线校验接点信号采样单元和所述通讯设备相连接，被配置为直接控制所述阀的关闭或开启、或接收所述后台监控终端的远程遥控指令来控制所述阀的关闭或开启，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，检测所述气体密度继电器的接点信号动作值和/或接点信号返回值，并实时将测试数据、和/或校验结果通过所述通讯设备发送至所述后台监控终端。2.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述后台监控终端包括存储装置，用于存储通过所述通讯设备传输至所述后台监控终端的数据和/或信息。3.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述后台监控终端包括用于人机交互的显示界面，实时显示当前的校验数据和/或信息，和/或支持数据输入。4.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述通讯设备设于所述气体密度继电器的壳体处，或者设于所述电路控制部的壳体处，或者所述通讯设备与所述智能处理器为一体化结构。5.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述通讯设备的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式。6.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器包括、但不限于双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指针显示的气体密度继电器、数显型气体密度继电器、不带显示或指示的气体密度开关；SF6气体密度继电器、SF6混合气体密度继电器、N2气体密度继电器。7.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器包括：壳体，以及设于所述壳体内的基座、压力检测器、温度补偿元件、信号发生器；其中，所述信号发生器包括微动开关或磁助式电接点，所述气体密度继电器通过所述信号发生器输出接点信号；所述压力检测器包括巴登管或波纹管；所述温度补偿元件采用温度补偿片或壳体内封闭的气体。8.根据权利要求7所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：至少有一个温度传感器设置在所述气体密度继电器的温度补偿元件附近、或设置在温度补偿元件上，或集成于温度补偿元件中。优选地，至少有一个温度传感器设置在所述气体密度继电器的压力检测器靠近所述温度补偿元件的一端。9.根据权利要求8所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器的壳体内设有引出线密封件，所述温度传感器的连接线通过所述引出线密封件与所述智能处理器相连接。10.根据权利要求7所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器还包括隔热件，所述隔热件设置于所述气体密度继电器的壳体与所述电路控制部的壳体之间；或者，所述隔热件设置于所述电源处。11.根据权利要求7所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述电源在位置上远离所述温度传感器和所述温度补偿元件，其中，所述远离是指：正常工作状态下，所述电源发热不影响到所述温度传感器和所述温度补偿元件。12.根据权利要求7所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器还包括显示机构，所述显示机构包括机芯、指针、刻度盘，所述机芯固定在所述基座上；所述温度补偿元件的另一端还通过连杆与所述机芯连接或直接与所述机芯连接；所述指针安装于所述机芯上且设于所述刻度盘之前，所述指针结合所述刻度盘显示气体密度值；或者，所述显示机构包括具有示值显示的数码器件或液晶器件。13.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度检测传感器设置在所述气体密度继电器上；或者，所述压力调节机构设置在所述气体密度继电器上；或者，所述气体密度检测传感器、所述在线校验接点信号采样单元和所述智能处理器设置在所述气体密度继电器上。14.根据权利要求13所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器、所述气体密度检测传感器为一体化结构；或者，所述气体密度继电器、所述气体密度检测传感器为一体化结构的远传式气体密度继电器。15.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度检测传感器为一体化结构；或者，所述气体密度检测传感器为一体化结构的气体密度变送器。优选地，所述在线校验接点信号采样单元、所述智能处理器设置在所述气体密度变送器上。16.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述压力传感器的探头安装于所述气体密度继电器的气路上；所述温度传感器的探头安装于所述气体密度继电器的气路上或气路外，或所述气体密度继电器壳体内，或所述气体密度继电器壳体外。17.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述压力传感器设置于所述气体密度继电器的壳体内，或者设置于所述电路控制部的壳体内，或者设置于所述压力调节机构上，或者设置于所述阀上。18.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述压力传感器包括、但不限于相对压力传感器，和/或绝对压力传感器。19.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀直接或通过连接接头与所述电气设备相连通。20.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀为电动阀、和/或电磁阀，或为压电阀，或为温度控制的阀，或为采用智能记忆材料制作的、采用电加热开启或关闭的新型阀。21.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀为软管折弯或夹扁方式实现关闭或开启。22.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀密封在一个腔体或壳体内。23.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀和所述压力调节机构密封在一个腔体或壳体内。24.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述阀的气路两侧分别设置有压力传感器；或者，所述阀的气路两侧分别设置有压力或密度检测器。25.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述压力调节机构密封在一个腔体或壳体内。26.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：校验时，所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室的外部或内部设有加热元件、和/或制冷元件，通过加热所述加热元件、和/或通过所述制冷元件制冷，导致所述密闭气室内的气体的温度变化，进而完成所述气体密度继电器的压力升降；或者，所述压力调节机构为一端开口的腔体，所述腔体的另一端连通所述气体密度继电器的气路；所述腔体内有活塞，所述活塞的一端连接有一个调节杆，所述调节杆的外端连接驱动部件，所述活塞的另一端伸入所述开口内，且与所述腔体的内壁密封接触，所述驱动部件驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述腔体内移动；或者，所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室的内部设有活塞，所述活塞与所述密闭气室的内壁密封接触，所述密闭气室的外面设有驱动部件，驱动部件通过电磁力推动所述活塞在所述腔体内移动；或者，所述压力调节机构为一端连接驱动部件的气囊，所述气囊在驱动部件的驱动下发生体积变化，所述气囊连通所述气体密度继电器；或者，所述压力调节机构为波纹管，所述波纹管的一端连通所述气体密度继电器，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩；或者，所述压力调节机构为一放气阀，所述放气阀为电磁阀或电动阀，或其它通过电的或气的方式实现的放气阀；或者，所述压力调节机构为一压缩机；或者，所述压力调节机构为一泵，所述泵包括、但不限于造压泵、增压泵、电动气泵、电磁气泵中的一种；其中，所述驱动部件包括、但不限于磁力、电机、往复运动机构、卡诺循环机构、气动元件中的一种。27.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元和所述智能处理器设置在一起；优选地，所述在线校验接点信号采样单元和所述智能处理器密封在一个腔体或壳体内。28.根据权利要求1所述的一种远传气体密度继电器系统，其特征在于：所述气体密度继电器的接点为常开型密度继电器，所述在线校验接点信号采样单元，包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器的接点与所述智能处理器；在非校验状态下，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器的接点与所述智能处理器相连接；或者，所述气体密度继电器的接点为常闭型密度继电器，所述在线校验接点信号采样单元，包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器的接点与所述智能处理器；在非校验状态下，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元闭合所述接点信号控制回路，切断气体密度继电器的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏铁新，贺兵，常敏，郭正操，廖海明，金海勇，王恩林，
申请(专利权)人：上海乐研电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31