一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法技术

本申请提供一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法，气体密度继电器包括气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元。气体密度继电器本体包括外壳、以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；第一压力传感器与第一密度气室相连通，第二压力传感器与第二密封气室相连通；压力调节机构与第二密封气室相连通；智控单元通过控制压力调节机构，调节第二密封气室的压力升降，使气体密度继电器本体发生接点动作，完成气体密度继电器的校验工作，无须检修人员到现场校验，提高了工作效率，降低了电网的密封要求。

【技术实现步骤摘要】
一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
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，具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法。
技术介绍
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。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，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，是非常有必要的，以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，以提高工作效率，降低运行维护成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法，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具有在线自校验功能的气体密度继电器，包括：气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述气体密度继电器本体包括：外壳，以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；所述第二密封气室内充有密度值为P20BC的标准补偿气体；所述第一压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第一密度气室相连通；所述第二压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第二密封气室相连通；所述压力调节机构，设置在所述气体密度继电器本体外，所述压力调节机构的气路与所述第二密封气室相连通，被配置为调节所述第二密封气室的气体压力，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体的信号发生器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体发生接点信号动作的接点信号；所述智控单元，分别与所述压力调节机构、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器和在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为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，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在线自校验功能的气体密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述气体密度继电器本体包括：外壳，以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；所述第二密封气室内充有密度值为P20BC的标准补偿气体；所述第一压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第一密封气室相连通；所述第二压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第二密封气室相连通；所述压力调节机构，设置在所述气体密度继电器本体外，所述压力调节机构的气路与所述第二密封气室相连通，被配置为调节所述第二密封气室的气体压力，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体的信号发生器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体发生接点信号动作的接点信号；所述智控单元，分别与所述压力调节机构、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器和在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为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，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。优选地，所述气体密度继电器本体包括：外壳、第一波纹管、第二波纹管、信号发生器、信号调节机构；其中，所述第一波纹管的第一开口端固定在所述外壳的内壁上，所述第一波纹管的第二开口端与第一密封件密封连接，所述第一波纹管的内壁、所述第一密封件、所述外壳的内壁共同围成所述第一密封气室，所述第一密封气室设有与电气设备的绝缘气体相连通的接口；所述第二波纹管的第一开口端与所述第一密封件密封连接，所述第二波纹管的第二开口端口通过第二密封件与所述外壳的内壁连接，所述第一波纹管的外壁、所述第一密封件、所述第二波纹管的外壁、所述第二密封件及所述外壳的内壁共同围成所述第二密封气室；所述信号调节机构与所述第一密封件连接，所述信号发生器对应所述信号调节机构设置。上述的第一密封气室和第二密封气室的位置可以互换；例如，所述第一波纹管的内壁、所述第一密封件、所述外壳的内壁共同围成所述第二密封气室；所述第一波纹管的外壁、所述第一密封件、所述第二波纹管的外壁、所述第二密封件及所述外壳的内壁共同围成所述第一密封气室，所述第一密封气室设有与电气设备的绝缘气体相连通的接口。更优选地，所述第一波纹管的外径大于所述第二波纹管的外径。更优选地，所述信号调节机构包括一移动杆，所述移动杆的一端伸入所述第二波纹管内，与所述第一密封件连接，并随第一波纹管的形变产生位移；所述移动杆的另一端伸出所述第二波纹管，固定连接一横杆，所述横杆设有调节螺钉，所述调节螺钉用于在移动杆的推动力下触动所述信号发生器。更优选地，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本体通过所述信号发生器输出接点信号。优选地，所述智控单元获取所述第一压力传感器、温度传感器采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有在线自校验功能的气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；/n所述气体密度继电器本体包括：外壳，以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；所述第二密封气室内充有密度值为P

【技术特征摘要】
1.一种具有在线自校验功能的气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；
所述气体密度继电器本体包括：外壳，以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；所述第二密封气室内充有密度值为P20BC的标准补偿气体；
所述第一压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第一密度气室相连通；
所述第二压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第二密封气室相连通；
所述压力调节机构，设置在所述气体密度继电器本体外，所述压力调节机构的气路与所述第二密封气室相连通，被配置为调节所述第二密封气室的气体压力，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体的信号发生器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体发生接点信号动作的接点信号；
所述智控单元，分别与所述压力调节机构、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器和在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为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，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。


2.一种具有在线自校验功能的气体密度监测装置，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器、压力调节机构、在线校验接点信号采样单元和智控单元；
所述气体密度继电器本体包括：外壳，以及外壳内与电气设备的绝缘气室连通的第一密封气室、充有标准补偿气体的第二密封气室；所述第二密封气室内充有密度值为P20BC的标准补偿气体；
所述第一压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第一密度气室相连通；
所述第二压力传感器，与所述气体密度继电器本体的第二密封气室相连通；
所述压力调节机构，设置在所述气体密度继电器本体外，所述压力调节机构的气路与所述第二密封气室相连通，被配置为调节所述第二密封气室的气体压力，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；
所述在线校验接点信号采样单元，与所述气体密度继电器本体的信号发生器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体发生接点信号动作的接点信号；
所述智控单元，分别与所述压力调节机构、第一压力传感器、第二压力传感器、温度传感器和在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为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，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。


3.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于，所述气体密度继电器本体包括：外壳、第一波纹管、第二波纹管、信号发生器、信号调节机构；其中，所述第一波纹管的第一开口端固定在所述外壳的内壁上，所述第一波纹管的第二开口端与第一密封件密封连接，所述第一波纹管的内壁、所述第一密封件、所述外壳的内壁共同围成所述第一密封气室，所述第一密封气室设有与电气设备的绝缘气体相连通的接口；所述第二波纹管的第一开口端与所述第一密封件密封连接，所述第二波纹管的第二开口端口通过第二密封件与所述外壳的内壁连接，所述第一波纹管的外壁、所述第一密封件、所述第二波纹管的外壁、所述第二密封件及所述外壳的内壁共同围成所述第二密封气室；所述信号调节机构与所述第一密封件连接，所述信号发生器对应所述信号调节机构设置。


4.根据权利要求3所述的气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述第一波纹管的外径大于所述第二波纹管的外径。


5.根据权利要求3所述的气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述信号调节机构包括一移动杆，所述移动杆的一端伸入所述第二波纹管内，与所述第一密封件连接，并随第一波纹管的形变产生位移；所述移动杆的另一端伸出所述第二波纹管，固定连接一横杆，所述横杆设有调节螺钉，所述调节螺钉用于在移动杆的推动力下触动所述信号发生器。


6.根据权利要求3所述的气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：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本体通过所述信号发生器输出接点信号。


7.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述智控单元获取所述第一压力传感器、温度传感器采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述第一压力传感器、温度传感器采集的压力值和温度值，完成所述气体密度继电器对所监测的电气设备的气体密度的在线监测。


8.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述智控单元获取所述第二压力传感器、温度传感器采集的气体密度值P20BCS；或者，所述智控单元获取所述第二压力传感器采集的压力值PBCS和温度传感器采集的温度值T，完成对所述第二密封气室的气体密度值P20BCS的在线监测；或者，
所述智控单元获取所述第二压力传感器、温度传感器采集的气体密度值P20BCS；或者，所述智控单元获取所述第二压力传感器采集的压力值和温度传感器采集的温度值，得到所述第二密封气室的气体密度值P20BCS，完成气体密度继电器本体的接点信号动作值的间接校验工作；或者，
所述智控单元获取所述第二压力传感器、温度传感器采集的气体密度值P20BCS；或者，所述智控单元获取所述第二压力传感器采集的压力值和温度传感器采集的温度值，得到所述第二密封气室的气体密度值P20BCS，当∣P20BC-P20BCS∣超过设定的阈值时，发出报警信号。


9.根据权利要求8所述的气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：通过智控单元控制压力调节机构，使得气体密度继电器本体发生接点动作，接点动作通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元能够检测出气体密度继电器本体发生接点动作；或者，
通过智控单元控制压力调节机构，使得气体密度继电器本体发生接点动作，接点动作通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元能够检测出气体密度继电器本体发生接点动作，以及发生接点动作时所述第二密封气室的气体密度值，完成气体密度继电器本体的接点信号动作值的直接或间接校验工作。


10.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：还包括阀，所述阀的一端与所述压力调节机构的气路相连通，所述阀的另一端与所述第二密封气室相连通。


11.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：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，进而完成所述第二密封气室的压力升降；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第二密封气室；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，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，所述气囊连通所述第二密封气室；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第二密封气室，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，所述放气阀包括电磁阀或电动阀；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，所述泵包括造压泵、增压泵、电动气泵、电磁气泵中的一种；或者，
所述压力调节机构为增压阀；
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、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构、气动元件中的一种。


12.根据权利要求1所述的气体密度继电器或权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进，黄小泵，常敏，金海勇，夏铁新，
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