具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器及监测装置制造方法及图纸

本申请公开了具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器及监测装置，包括气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、温度调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元。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，第一连接电路连接气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，第二连接电路连接气体密度继电器本体的接点与智控单元；非校验状态，第二连接电路断开，第一连接电路闭合；校验状态，第一连接电路断开，连通第二连接电路，将气体密度继电器本体的接点与智控单元相连接，确保检验时，接点动作信号不上传，不影响电网的安全运行，同时实现气体密度继电器的免维护，大大提高了效益，提高了电网的可靠安全运行。

【技术实现步骤摘要】
具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器及监测装置
本技术涉及电力
，尤其涉及一种应用在高压、中压电气设备上，具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器及监测装置。
技术介绍
气体密度继电器，一般用于监视和控制高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，过多的水分可能形成凝露水，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常普遍了，为此气体密度监测系统(气体密度继电器)应用将蓬勃发展。而目前的气体密度监测系统(气体密度继电器)基本上是：1)应用远传式SF6气体密度继电器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。2)应用气体密度变送器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。SF6气体密度继电器是核心和关键部件。但是，由于高压变电站现场运行的环境恶劣，特别是电磁干扰非常强，目前使用的气体密度监测系统(气体密度继电器)中，其远传式SF6气体密度继电器是由机械式密度继电器和电子远传部分组成的；另外，应用气体密度变送器的电网系统中，都还保留传统的机械式密度继电器。该机械式密度继电器有一组、二组或三组机械触点，可以在压力到达报警、闭锁或超压的状态，及时将信息通过接点连接电路传送到目标设备终端，保证设备安全运行。同时，监测系统还配有安全可靠的电路传送功能，为实现实时数据远程数据读取与信息监控建立了有效平台，可将压力、温度、密度等信息及时地传送到目标设备(一般为电脑终端)实现在线监测。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，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
本技术的目的在于提供一种具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器及监测装置，以解决上述技术背景中提出的问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：本申请第一个方面提供了一种具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、温度调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述温度调节机构为温度可调的调节机构，所述温度调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的温度补偿元件的温度升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；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本体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本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，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本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，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本体的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；所述智控单元，分别与所述气体密度检测传感器、所述温度调节机构和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为完成所述温度调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。本申请第二个方面提供了一种具有保护功能的气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、温度调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述温度调节机构为温度可调的调节机构，所述温度调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的温度补偿元件的温度升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；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本体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本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，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本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、温度调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；/n所述温度调节机构为温度可调的调节机构，所述温度调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的温度补偿元件的温度升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；/n所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；/n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本体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本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，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本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，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本体的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；/n所述智控单元，分别与所述气体密度检测传感器、所述温度调节机构和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为完成所述温度调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；/n其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。/n...

【技术特征摘要】
1.具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、温度调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；
所述温度调节机构为温度可调的调节机构，所述温度调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的温度补偿元件的温度升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；
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本体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本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，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本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，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本体的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；
所述智控单元，分别与所述气体密度检测传感器、所述温度调节机构和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为完成所述温度调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；
其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。


2.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述第一连接电路包括第一继电器，所述第二连接电路包括第二继电器，所述第一继电器设有至少一个常闭接点，所述第二继电器设有至少一个常开接点，所述常闭接点和所述常开接点保持相反的开关状态；所述常闭接点串联在所述接点信号控制回路中，所述常开接点连接在所述气体密度继电器本体的接点上；
在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点断开，所述气体密度继电器实时监测所述接点的输出状态；在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点闭合，所述气体密度继电器本体的接点通过所述常开接点与所述智控单元相连接。


3.根据权利要求2所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述第一继电器与所述第二继电器可以是两个独立的继电器，也可以是同一个继电器。


4.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括光电耦合器和一电阻，所述光电耦合器包括一发光二极管和一光敏三极管；所述发光二极管和所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路；所述光敏三极管的发射极接地；所述光敏三极管的集电极连接所述智控单元，所述光敏三极管的集电极还通过所述电阻与电源相连接；
当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述发光二极管发光，光将所述光敏三极管导通，所述光敏三极管的集电极输出低电平；
当所述接点断开时，闭合回路被断开，所述发光二极管不发光，所述光敏三极管截止，所述光敏三极管的集电极输出高电平。


5.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括第一光电耦合器和第二光电耦合器；
所述第一光电耦合器的发光二极管和所述第二光电耦合器的发光二极管分别通过限流电阻并联，并联后与所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路，且所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的发光二极管的连接方向相反；
所述第一光电耦合器的光敏三极管的集电极与所述第二光电耦合器的光敏三极管的集电极均通过分压电阻与电源相连接，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极与所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极连接形成输出端，该输出端与所述智控单元相连接，且通过一电阻接地；
当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述第一光电耦合器导通，所述第二光电耦合器截止，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极输出高电平；或者，所述第一光电耦合器截止，所述第二光电耦合器导通，所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极输出高电平；
当所述接点断开时，闭合回路被断电，所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器均截止，所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极输出低电平。


6.根据权利要求5所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述接点采样电路还包括第一稳压二极管组和第二稳压二极管组，所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组并联在所述接点信号控制回路上，且所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组的连接方向相反；所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组均由一个、两个或者两个以上的稳压二极管串联构成。


7.根据权利要求6所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述第一稳压二极管组包括串联的第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的负极连接所述第二稳压二极管的正极；所述第二稳压二极管组包括串联的第三稳压二极管和第四稳压二极管，所述第三稳压二极管的正极连接所述第四稳压二极管的负极。


8.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器，所述第一霍尔电流传感器、所述第二霍尔电流传感器和所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路，且所述气体密度继电器本体的接点连接在所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间；所述第一霍尔电流传感器的输出端与所述第二霍尔电流传感器的输出端均与所述智控单元相连接；
当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间流经电流，产生感应电势；
当所述接点断开时，闭合回路被断电，所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间无电流流过，产生的感应电势为零。


9.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括：第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅和第四可控硅；
第一可控硅、第三可控硅串联，第二可控硅、第四可控硅串联后与第一可控硅、第三可控硅构成的串联线路形成串并联闭合回路，所述气体密度继电器本体的接点的一端通过线路与所述第一可控硅、第三可控硅之间的线路电连接，另一端通过线路与所述第二可控硅、第四可控硅之间的线路电连接。


10.根据权利要求9所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于：所述第一可控硅的阴极与智控单元相连接，所述第一可控硅的阳极与所述第三可控硅的阴极相连接；所述第一可控硅和所述第三可控硅的控制极与所述智控单元相连接；所述第二可控硅的阴极与智控单元相连接，所述第二可控硅的阳极与所述第四可控硅的阴极相连接；所述第二可控硅和所述第四可控硅的控制极与所述智控单元相连接。


11.根据权利要求1所述的具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，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本体上；或者，
所述温度调节机构设置在所述气体密度继电器本体内或所述气体密度继电器本体外；或...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海勇，夏铁新，黄小泵，郭正操，常敏，王乐乐，
申请(专利权)人：上海乐研电气有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31