一种六氟化硫泄漏风险定量预警方法技术

本发明专利技术提供一种六氟化硫泄漏风险定量预警方法，该方法首先测量和计算电气设备内部气体质量，然后通过监测电气设备气体压力和温度，并结合其内部气体质量，计算出气体泄漏率，基于内置算法计算出电气设备泄漏至报警压力需要的时间，完成六氟化硫气体泄漏风险定量预警。本发明专利技术不仅可以用于监测电气设备内部六氟化硫气体泄漏问题，发出故障报警，同时能够计算出电气设备内部气体质量和泄漏速率，进一步计算气体泄漏至报警压力所需时间，实现六氟化硫气体泄漏风险定量预警，为现场检修运维单位合理规划检修计划、获取企业温室气体排放数据提供技术支撑。本发明专利技术方法具有原理科学、操作方便、故障报警、风险定量预测优势。风险定量预测优势。风险定量预测优势。

【技术实现步骤摘要】
一种六氟化硫泄漏风险定量预警方法


[0001]本专利技术属于气体绝缘设备故障检测
，具体涉及一种六氟化硫气体泄漏风险定量预警方法。

技术介绍

[0002]六氟化硫气体具有良好的电气绝缘性能和良好的灭弧性能，被广泛应用于变压器、断路器、互感器、电容器等超高压电气设备中。六氟化硫气体压力直接关系设备绝缘强度，因此，六氟化硫气体泄漏问题将严重威胁电网安全。六氟化硫气体泄漏风险预警对于气体绝缘设备安全稳定运行意义重大，而泄漏风险定量预警方法有助于运维单位预留充足的故障消除准备时间，提高六氟化硫气体绝缘设备的稳定性、可靠性。
[0003]目前，气体绝缘设备内六氟化硫气体压力主要通过机械式六氟化硫密度继电器进行监测，该方法压力精确度低，仅能监测当前设备内气体压力，无法判断气体泄漏问题，更不能检测气体泄漏速率及风险预警。
[0004]另外，中国专利技术专利说明书CN 114659724 A中公开了一种检测六氟化硫气体泄漏故障的方法。本方法通过监测气体绝缘设备内压力和温度，利用理想气体状态方程PV＝nRT公式，将六氟化硫气体视为理想气体，通过P/T值每小时变化情况，定性判断六氟化硫气体泄漏故障。该专利技术方法在计算过程中均采用理想气体状态方程进行计算，六氟化硫是典型的非理想气体，通过理想气体状态方程计算结果偏差过大，而且该方案对气体绝缘设备泄漏故障仅能定性判断，无法实现气体泄漏量定量计算和泄漏风险定量预警。气体绝缘设备需要严格控制内部气体压力保证设备整体绝缘强度，因此，气体绝缘设备均设置了气体压力最低值，当压力降至最低值，设备会自动作为故障进行闭锁，影响设备正常运行。通常情况下，气体泄漏速率较慢，不易察觉，运维人员识别出泄漏风险难度较大。风险定量预警是指基于当前气体泄漏速率的精准计算，准确掌握气体泄漏至设备报警时所需时间，从而有利于运维人员提前发现隐患并根据预警时间合理开展隐患排除工作。
[0005]专利技术的内容
[0006]本专利技术为解决
技术介绍
中存在的不足，提供一种六氟化硫气体泄漏风险定量预警方法，其能够通过监测气体绝缘设备压力和温度，利用贝蒂
‑
布里奇曼(Beattie
‑
Bridgman)经验公式计算气体绝缘设备内气体质量通过实时监测气体绝缘设备内压力、温度变化，计算出气体泄漏速度，以设备报警压力值为基准，预测出设备内气体泄漏到报警压力所需时间，实现六氟化硫气体泄漏风险的定量预警。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种六氟化硫泄漏风险定量预警方法，包括如下步骤：
[0009]步骤1、测量和计算电气设备内部气体质量；
[0010]步骤2、通过监测电气设备气体压力和温度，并结合所得电气设备内部气体质量，计算出气体泄漏率；
[0011]步骤3、基于气体泄漏率计算出电气设备泄漏至报警压力需要的时间，完成六氟化
硫气体泄漏风险定量预警。
[0012]进一步的，所述预警方法采用PLC控制器、定容储气罐、压力传感器、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀进行，连接定容储气罐与气体绝缘设备的气体管路上有第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器连接在两个第一电磁阀、第二电磁阀之间的气体管路上，PLC控制器通过控制线路分别与压力传感器、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀连接，并能够接受压力传感器和温度传感器监测数据。
[0013]进一步的，所述步骤1测量和计算电气设备内部气体质量，具体包括：
[0014]步骤1.1、所述PLC控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀的启闭，将电气设备中的六氟化硫气体导入定容储气罐，通过压力传感器、温度传感器所测压力和温度，结合已知定容储气罐有效容积计算出充气或放气前后定容储气罐的气体密度和气体质量、电气设备充气或放气前后内部气体密度；
[0015]步骤1.2、所述PLC控制器结合电气设备内部六氟化硫气体变化量等于定容储气罐气体变化量的关系计算出电气设备的气室有效容积和电气设备内部气体质量。
[0016]进一步的，所述步骤1.1具体包括：
[0017]利用气体管路将定容储气罐与气体绝缘设备连接；
[0018]关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，此时定容储气罐压力为P
10
，温度为T
10
，定容储气罐有效容积已知为V1；
[0019]关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，此时测得电气设备压力和温度分别为P
20
和T
20
；
[0020]打开第一电磁阀和第二电磁阀，气体进入定容储气罐，电气设备或者定容储气罐压力变化至设定值时关闭第一电磁阀，此时测得定容罐压力和温度分别为P
11
和T
11
；
[0021]关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，此时测得电气设备压力和温度分别为P
21
和T
21
；
[0022]根据定容储气罐压力为P
10
，温度为T
10
，结合贝蒂
‑
布里奇曼经验公式计算定容罐充气或放气前气体密度ρ
10
；
[0023]由于定容储气罐有效容积V1已知，从而得出定容储气罐充气前六氟化硫气体质量m
10
:
[0024]m
10
＝ρ
10
V1[0025]同样的，根据测得的P
11
和T
11
、P
20
和T
20
、P
21
和T
21
，结合贝蒂
‑
布里奇曼经验公式分别计算出充气或放气后定容储气罐气体密度为ρ
11
，电气设备充气或放气前气体密度为ρ
20
、电气设备充气或放气后气体密度为ρ
21
，得出定容储气罐充气或放气后六氟化硫气体质量m
11
：
[0026]m
11
＝ρ
11
V1。
[0027]进一步的，所述步骤1.2具体包括：
[0028]由于电气设备气室中六氟化硫气体转移到定容储气罐中，电气设备六氟化硫气体质量变化量等于定容储气罐气体质量变化量：
[0029]△
m＝m
20
‑
m
21
＝m
11
‑
m
10
[0030]其中m
20
为电气设备充气或放气前气室气体质量、m
21
为电气设备充气或放气后气室气体质量；
[0031]由于定容储气罐有效容积V1已知，计算出
△
m：
[0032]△
m＝m
20
‑
m
21
＝ρ
20
V2‑
ρ<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氟化硫泄漏风险定量预警方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、测量和计算电气设备内部气体质量；步骤2、通过监测电气设备气体压力和温度，并结合所得电气设备内部气体质量，计算出气体泄漏率；步骤3、基于气体泄漏率计算出电气设备泄漏至报警压力需要的时间，完成六氟化硫气体泄漏风险定量预警。2.根据权利要求1所述的六氟化硫泄漏风险定量预警方法，其特征在于：所述预警方法采用PLC控制器、定容储气罐、压力传感器、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀进行，连接定容储气罐与气体绝缘设备的气体管路上有第一电磁阀、第二电磁阀、压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器连接在两个第一电磁阀、第二电磁阀之间的气体管路上，PLC控制器通过控制线路分别与压力传感器、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀连接，并能够接受压力传感器和温度传感器监测数据。3.根据权利要求2所述的六氟化硫泄漏风险定量预警方法，其特征在于：所述步骤1测量和计算电气设备内部气体质量，具体包括：步骤1.1、所述PLC控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀的启闭，将电气设备中的六氟化硫气体导入定容储气罐，通过压力传感器、温度传感器所测压力和温度，结合已知定容储气罐有效容积计算出充气或放气前后定容储气罐的气体密度和气体质量、电气设备充气或放气前后内部气体密度；步骤1.2、所述PLC控制器结合电气设备内部六氟化硫气体变化量等于定容储气罐气体变化量的关系计算出电气设备的气室有效容积和电气设备内部气体质量。4.根据权利要求3所述的一种六氟化硫气体泄漏风险定量预警方法，其特征在于：所述步骤1.1具体包括：利用气体管路将定容储气罐与气体绝缘设备连接；关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，此时定容储气罐压力为P
10
，温度为T
10
，定容储气罐有效容积已知为V1；关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，此时测得电气设备压力和温度分别为P
20
和T
20
；打开第一电磁阀和第二电磁阀，气体进入定容储气罐，电气设备或者定容储气罐压力变化至设定值时关闭第一电磁阀，此时测得定容罐压力和温度分别为P
11
和T
11
；关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，此时测得电气设备压力和温度分别为P
21
和T
21
；根据定容储气罐压力为P
10
，温度为T
10
，结合贝蒂
‑
布里奇曼经验公式计算定容罐充气或放气前气体密度ρ
10
；由于定容储气罐有效容积V1已知，从而得出定容储气罐充气前六氟化硫气体质量m
10
:m
10
＝ρ
10
V1同样的，根据测得的P
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和T
11
、P
20
和T
20
、P
21
和T
21
，结合贝蒂
‑
布里奇曼经验公式分别计算出充气或放气后定容储气罐气体密度为ρ
11
，电气设备充气或放气前气体密度为ρ
20
、电气设备充气或放气后气体密度为ρ
21
，得出定容储气罐充气或放气后六氟化硫气体质量m
11
：m
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＝ρ
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V1。5.根据权利要求4所述的一种六氟化硫气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，张莹，蔡萱，李阳海，石剑波，瞿子涵，许超，朱琦妮，易锫，胡然，邱云昊，王璇，肖攀，肖志邦，
申请(专利权)人：湖北方源东力电力科学研究有限公司，
类型：发明
国别省市：