一种气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法制造方法及图纸

本申请提供一种气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法，在线校验装置包括气体密度检测传感器、常开阀、常闭阀、多通接头、气源发生单元、在线校验接点信号采样单元和智控单元；通过常开阀、常闭阀、气源发生单元实现气体压力升降，使气体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，无须检修人员到现场就能完成气体密度继电器的校验工作，提高了电网的可靠性，提高了效率，降低了成本。同时整个校验过程中无需使用电气设备的气体进行校验，而是通过气源发生单元提供校验所需的气源，既环保又安全经济。

【技术实现步骤摘要】
一种气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法
本专利技术涉及电力
，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上的气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法。
技术介绍
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，为此气体密度监测系统(气体密度继电器)应用将蓬勃发展。现有技术中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，同时实现整个校验过程中不用电气设备的气体进行校验，既环保又安全经济，且无须检修人员到现场。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法，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气体密度继电器在线校验装置，包括：气体密度检测传感器、常开阀、常闭阀、多通接头、气源发生单元、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述气体密度检测传感器，与所述多通接头相连通；所述多通接头设有相互连通的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口，其中与气体密度继电器相连接的为第一接口；所述常开阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述常开阀的另一端与所述多通接头的第二接口相连通；所述常开阀被配置为关闭或开启电气设备的气路，完成电气设备的气路关闭；所述气源发生单元的气路，与所述多通接头的第三接口相连通；所述气源发生单元被配置为在线校验气体密度继电器时提供气源；所述常闭阀的一端与所述多通接头的第四接口相连通，所述常闭阀的另一端与大气相连通；所述常闭阀被配置为关闭或开启与多通接头相连接的气体密度继电器的气路，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；所述在线校验接点信号采样单元，与所在线校验的气体密度继电器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器的接点信号；所述智控单元，分别与所述常开阀、常闭阀、气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为控制所述常开阀的关闭或开启，控制所述常闭阀的关闭或开启，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。优选地，所述常开阀或常闭阀为电动阀，或为电磁阀，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。优选地，所述常开阀通过电气设备连接接头与所述电气设备相连通。优选地，所述常开阀靠近电气设备的一侧还设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述智控单元相连接，被配置为监测电气设备的气体压力值。优选地，所述常闭阀和/或常开阀密封在一个腔体或壳体内。优选地，还包括流量控制器，所述流量控制器与所述常闭阀的另一端相连通；或者，所述流量控制器设置在多通接头和常闭阀之间；所述流量控制器被配置为控制气体的流量大小。优选地，所述气源发生单元包括压缩机、气泵、造压泵、增压泵、电动气泵、电磁气泵中的一种。优选地，还包括气源常闭阀，所述气源常闭阀设置在多通接头和气源发生单元之间。优选地，还包括过滤件，所述过滤件设置在与常开阀、或常闭阀、或多通接头、或气源发生单元相连的气路上。优选地，还包括水分处理剂，所述水分处理剂设置在所述多通接头或气源发生单元上；优选地，所述水分处理剂包括吸附剂、干燥剂中的一种。优选地，还包括漏气报警接点，所述漏气报警接点串联或并联在所要在线校验的气体密度继电器的报警接点上，所述漏气报警接点还与智控单元相连接。具体地，在一设定的时间段内，在智控单元的控制下关闭常开阀，智控单元通过气体密度检测传感器监测气体密度值P20，通过计算处理发现气体密度值P20逐渐变小，智控单元通过漏气报警接点发出漏气报警接点信号或/和信息；或者，智控单元通过气体密度检测传感器监测气体压力值P，通过计算处理发现气体压力值P逐渐变小，智控单元通过漏气报警接点发出漏气报警接点信号或/和信息。优选地，还包括压力调节机构，所述压力调节机构与所述常闭阀的另一端相连通；所述压力调节机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体密度继电器在线校验装置，其特征在于，包括：气体密度检测传感器、常开阀、常闭阀、多通接头、气源发生单元、在线校验接点信号采样单元和智控单元；/n所述气体密度检测传感器，与所述多通接头相连通；/n所述多通接头设有相互连通的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口，其中与气体密度继电器相连接的为第一接口；/n所述常开阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述常开阀的另一端与所述多通接头的第二接口相连通；所述常开阀被配置为关闭或开启电气设备的气路，完成电气设备的气路关闭；/n所述气源发生单元的气路，与所述多通接头的第三接口相连通；所述气源发生单元被配置为在线校验气体密度继电器时提供气源；/n所述常闭阀的一端与所述多通接头的第四接口相连通，所述常闭阀的另一端与大气相连通；所述常闭阀被配置为关闭或开启与多通接头相连接的气体密度继电器的气路，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；/n所述在线校验接点信号采样单元，与所在线校验的气体密度继电器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器的接点信号；/n所述智控单元，分别与所述常开阀、常闭阀、气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为控制所述常开阀的关闭或开启，控制所述常闭阀的关闭或开启，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】
1.一种气体密度继电器在线校验装置，其特征在于，包括：气体密度检测传感器、常开阀、常闭阀、多通接头、气源发生单元、在线校验接点信号采样单元和智控单元；
所述气体密度检测传感器，与所述多通接头相连通；
所述多通接头设有相互连通的第一接口、第二接口、第三接口、第四接口，其中与气体密度继电器相连接的为第一接口；
所述常开阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述常开阀的另一端与所述多通接头的第二接口相连通；所述常开阀被配置为关闭或开启电气设备的气路，完成电气设备的气路关闭；
所述气源发生单元的气路，与所述多通接头的第三接口相连通；所述气源发生单元被配置为在线校验气体密度继电器时提供气源；
所述常闭阀的一端与所述多通接头的第四接口相连通，所述常闭阀的另一端与大气相连通；所述常闭阀被配置为关闭或开启与多通接头相连接的气体密度继电器的气路，使所述气体密度继电器发生接点信号动作；
所述在线校验接点信号采样单元，与所在线校验的气体密度继电器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器的接点信号；
所述智控单元，分别与所述常开阀、常闭阀、气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为控制所述常开阀的关闭或开启，控制所述常闭阀的关闭或开启，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所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：所述常闭阀和/或常开阀密封在一个腔体或壳体内。


3.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括流量控制器，所述流量控制器与所述常闭阀的另一端相连通；或者，所述流量控制器设置在多通接头和常闭阀之间；所述流量控制器被配置为控制气体的流量大小。


4.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：所述气源发生单元包括压缩机、气泵、造压泵、增压泵、电动气泵、电磁气泵中的一种。


5.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括气源常闭阀，所述气源常闭阀设置在多通接头和气源发生单元之间。


6.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括过滤件，所述过滤件设置在与常开阀、或常闭阀、或多通接头、或气源发生单元相连的气路上。


7.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括水分处理剂，所述水分处理剂设置在所述多通接头或气源发生单元上；所述水分处理剂包括吸附剂、干燥剂中的一种。


8.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括漏气报警接点，所述漏气报警接点串联或并联在所要在线校验的气体密度继电器的报警接点上，所述漏气报警接点还与智控单元相连接。


9.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括压力调节机构，所述压力调节机构与所述常闭阀的另一端相连通；所述压力调节机构被配置为调节气体的压力升降。


10.根据权利要求9所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：校验时，所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室连通所述常闭阀，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，进而完成所在线校验的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常闭阀，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，所述密闭气室连通所述常闭阀，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，所述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，所述气囊在所述驱动部件的驱动下发生体积变化，所述气囊连通所述常闭阀；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常闭阀，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩；
其中，所述驱动部件包括磁力、电机、往复运动机构、卡诺循环机构、气动元件中的一种。


11.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器设置在多通接头上；或者，所述气体密度检测传感器设置在在线校验的气体密度继电器上。


12.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：所述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。


13.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元包括隔离采样元件，所述隔离采样元件由常开阀、或智控单元控制；在非校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件与气体密度继电器的接点信号在电路上相对隔离；在校验状态时，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件切断气体密度继电器的接点信号控制回路，将所述气体密度继电器的接点与所述智控单元相连接；其中，隔离采样元件包括行程开关、微动开关、按钮、电动开关、位移开关、电磁继电器、光耦、可控硅中的一种。


14.根据权利要求1所述的气体密度继电器在线校验装置，其特征在于：还包括气体密度继电器，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、至少一个信号发生器；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟，申晓礼，王恩林，夏铁新，金海勇，
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