【技术实现步骤摘要】
密度继电器免维护的智能式检测装置、方法及监测系统
本专利技术属于气体密度继电器
，更具体的说是涉及一种密度继电器免维护的智能式检测装置、方法及监测系统。
技术介绍
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。目前在线监测SF6高压电气设备中的气体密度值已经非...
【技术保护点】
1.一种密度继电器免维护的智能式检测装置，所述检测装置同电气设备、气体密度继电器连接在一起，所述电气设备与阀的一端相连通，所述气体密度继电器与阀的另一端相连通；其特征在于，所述密度继电器免维护的智能式检测装置包括：压力调整机构、在线校验接点信号采样单元、智控单元；所述压力调整机构与气体密度继电器相连通；在线校验接点信号采样单元分别与密度继电器和智控单元相连接；所述阀与智控单元相连接；所述压力调整机构与智控单元相连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种密度继电器免维护的智能式检测装置，所述检测装置同电气设备、气体密度继电器连接在一起，所述电气设备与阀的一端相连通，所述气体密度继电器与阀的另一端相连通；其特征在于，所述密度继电器免维护的智能式检测装置包括：压力调整机构、在线校验接点信号采样单元、智控单元；所述压力调整机构与气体密度继电器相连通；在线校验接点信号采样单元分别与密度继电器和智控单元相连接；所述阀与智控单元相连接；所述压力调整机构与智控单元相连接。
2.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述检测装置包括所述阀，所述阀的一端与电气设备相连通，所述阀的另一端与压力调整机构和/或气体密度继电器相连通。
3.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括气体密度检测传感器，所述的气体密度检测传感器在气路上与压力调整机构和/或气体密度继电器相连通。
4.根据权利要求3所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述气体密度检测传感器采用压力传感器和温度传感器；或者采用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。
5.根据权利要求1或2所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述智控单元完成阀的控制、压力调整机构的控制、压力采集、温度采集；或完成阀的控制、压力调整机构的控制、密度值采集。
6.根据权利要求1或5所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，通过智控单元关闭阀，使得气体密度继电器在气路上与电气设备隔断；通过压力调整机构调节气体压力升降，使得密度继电器发生接点信号动作，接点信号动作通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元根据接点信号动作时的密度值，检测出气体密度继电器的接点信号动作值和/或返回值，在线完成气体密度继电器的校验工作。
7.根据权利要求6所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元对气体密度继电器接点校验满足：接点信号采样单元具有独立的多组采样接点，可同时对多对接点自动完成校验，并对多对接点的动作值进行连续测量，无须更换接点或重新选择接点。
8.根据权利要求1或2所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述智控单元基于微处理器的嵌入式系统内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。
9.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述智控单元采集压力传感器、温度传感器，根据气体的压力值、温度值依据气体特性换算成20℃的的压力值。
10.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述检测装置自动准确测试绝对压力型气体密度继电器和相对压力型气体密度继电器，包括绝压结构—绝压显示型的密度继电器、绝压结构—表压显示型的密度继电器、表压结构—绝压显示型的密度继电器、表压结构—表压显示型的密度继电器。
11.根据权利要求10所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述检测装置具有人机交互模块：包括数据显示界面，实时刷新当前数据值；数据输入功能，能够输入参数设定值。
12.根据权利要求11所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述装置的智控单元具有IO接口：能够完成测试数据存储；和/或测试数据导出；和/或测试数据可打印；和/或与上位机进行数据通讯；和/或输入模拟量、数字量信息。
13.根据权利要求12所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述智控单元还包括通讯模块，通过通讯模块实现远距离传输测试数据和/或校验结果信息。
14.根据权利要求13所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述通讯模块的通讯方式采用有线通讯方式或无线通讯方式，其中，,有线通讯方式包括工业总线、光纤以太网、4-20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同轴电缆、PLC电力载波、电缆线等；无线通讯方式包括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、声呐方式。
15.根据权利要求1或2所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述阀为电动阀、电磁阀、永磁式电磁阀、压电阀、温度控制的阀、软管折弯或夹扁方式实现关闭或开启的阀，或为采用智能记忆材料制作的、电加热开启或关闭的阀。
16.根据权利要求15所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述阀密封在一个腔体或壳体内。
17.根据权利要求15或16所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，在阀关闭状态时，所述压力调整机构在对气体密度继电器升压或降压时能够缓慢地增加或减小负荷；在测量气体密度继电器接点信号动作值时，接近动作值时负荷变化速度每秒钟不大于量程的15‰。
18.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为一密闭气室，密闭气室外部或内部设有加热元件，通过加热加热元件，导致密闭气室内的气体的温度的变化，进而完成气体压力的升降。
19.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为一密闭气室，密闭气室外部或内部设有制冷元件，通过制冷元件，导致密闭气室内的气体的温度的变化，进而完成气体压力的升降。
20.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为一密闭气室，密闭气室外部或内部设有加热和制冷元件，通过加热和制冷元件，导致密闭气室内的气体的温度的变化，进而完成压力的升降。
21.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为一密闭气室，密闭气室外部或内部设有半导体，通过对半导体的加热或制冷，导致密闭气室内的气体的温度的变化，进而完成压力的升降。
22.根据权利要求18或19或20或21所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构还设置有保温件，所述保温件设置在密闭气室外面。
23.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为活塞调节机构，通过磁力或电机调节活塞调节件，完成压力的升降；或通过往复运动机构调节活塞调节件，完成压力的升降；或通过卡诺循环机构调节活塞调节件，完成压力的升降；或通过气动元件调节活塞调节件，完成压力的升降。
24.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为气囊，通过磁力、电机、往复运动机构、卡诺循环机构或气动元件调节气囊，完成压力的升降。
25.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为波纹管，通过磁力或电机、往复运动机构、卡诺循环机构或气动元件调节波纹管的伸缩，完成压力的升降。
26.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为一放气阀，所述放气阀密封在一个气腔里或与一个密封气室连接，通过放气阀完成压力的升降。
27.根据权利要求26所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构还含有流量阀，通过流量阀和放气阀完成压力的升降。
28.根据权利要求26或27所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述放气阀为电磁阀、电动阀实现的放气阀。
29.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为压缩机，通过压缩机完成压力的升降。
30.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构为泵，通过泵完成压力的升降。
31.根据权利要求30所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述泵为气泵，通过气泵完成压力的升降。
32.根据权利要求30所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述泵为造压泵、增压泵、电动气泵或电磁气泵。
33.根据权利要求17所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力调整机构密封在一个腔体或壳体内。
34.根据权利要求1或2所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述阀和压力调整机构密封在一个腔体或壳体内。
35.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力传感器、温度传感器、在线校验接点信号采样单元、智控单元设置在气体密度继电器上。
36.根据权利要求35所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述温度传感器设置在气体密度继电器的壳体上或壳体内，或壳体外。
37.根据权利要求36所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述温度传感器设置在气体密度继电器的温度补偿元件附近。
38.根据权利要求35所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元、智控单元设置在一起上。
39.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述压力传感器、温度传感器设置在气体密度继电器上；或所述的气体密度继电器和压力传感器、温度传感器为一体化结构的远传式气体密度继电器，所述远传式气体密度继电器直接远传密度、压力、温度信号，以及远传气体密度继电器接点信号状态。
40.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述的压力传感器和温度传感器为一体化结构；或所述的压力和温度传感器为一体化结构的气体密度变送器，所述气体密度变送器直接远传密度、压力、温度信号，以及监测并远传气体密度继电器接点信号状态。
41.根据权利要求40所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元、智控单元设置在气体密度变送器上。
42.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述气体密度继电器为远传式密度继电器。
43.根据权利要求2所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元在非校验状态时，与气体密度继电器接点信号在电路上是相对隔离的；在校验状态时，能够切断密度继电器接点信号控制回路，确保检验时，气体密度继电器的接点动作信号不会上传，进而不会影响电网的安全运行。
44.根据权利要求43所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元与气体密度继电器接点信号在电路上通过光电隔离的，确保在校验时，保护智控单元安全。
45.根据权利要求43所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元具有保护电路，防止校验时，所述智控单元受到影响。
46.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，它还包括时钟，时钟设置在智控单元上，定期设置校验密度继电器的时间，或记录测试时间。
47.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，还包括供电电源电路及可循环充电电池。
48.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元对密度继电器的接点信号动作值或其切换值的测试电压不低于24V。
49.根据权利要求1所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，所述气体密度继电器带有额定压力值输出信号时，该额定压力值输出信号与智控单元相连接。
50.根据权利要求49所述的密度继电器免维护的智能式检测装置，其特征在于，当所述气体密度继电器的额定压力值输出信号时，智控单元同时采集当时的密度值，完成气体密度继电器的额定压力值校验；装置或后台自动进行对比判定，如果误差相差大，就会发出异常提示。
51....
【专利技术属性】
技术研发人员：苏丽芳，
申请(专利权)人：上海卓电电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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