CN105202361A - 电气设备智能sf6充气单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电气设备智能SF₆充气单元。其包括SF₆气罐、第一电磁阀、第一压力检测器、第一控制器、第二电磁阀、第二压力检测器、第二控制器、恒温加热器、四通管、真空泵、第三控制阀和第四控制阀。SF₆气罐的外表面涂有掺杂有温度敏感变色物质和锂基组分物质的涂料层；第一控制器在SF₆电气设备内SF₆气体压力值低于第一预设压力阈值时，对SF₆电气设备充气，恒温加热器在充气时进行恒温加热，第二控制器在SF₆气罐内SF₆气体压力值低于第二预设压力阈值时，对SF₆气罐进行加气，其中，第二预设压力阈值大于第一预设压力阈值，且充气管道和加气管道在任意时刻不同时接通。本发明能够自动对SF₆电气设备进行充气。

Description

电气设备智能SF6充气单元

技术领域

本发明涉及SF₆气体充放技术领域，特别是涉及一种电气设备智能SF₆充气单元。

背景技术

SF₆(六氟化硫)气体是一种无毒、无色、无味、无嗅、非可燃的合成气体，具有一般电解质不可比拟的绝缘特性和灭弧能力，因此广泛应用于SF₆电气设备。

在SF₆电气设备使用的过程中，当SF₆电气设备内SF₆气体的压力值下降到额定值，需要对SF₆电气设备进行充气，否则会影响SF₆电气设备工作。现有技术的做法是在SF₆电气设备上设置压力表，通过人工定期读取压力表的压力值来判断压力值是否下降到额定值。如果判断到压力值下降到额定值，再由人工手动进行充气。

然而，大多数电力设施都是实行无人值班，所以，SF₆电气设备的压力值下降到额定值时，无法第一时间得知，造成不能及时进行充气。而如果不能及时进行充气，则会造成SF₆电气设备非计划停机，进而引发电网事故，存在严重的安全隐患。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种电气设备智能SF₆充气单元，能够自动对SF₆电气设备进行充气。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种电气设备智能SF₆充气单元，包括SF₆气罐、第一电磁阀、第一压力检测器、第一控制器、第二电磁阀、第二压力检测器、第二控制器、恒温加热器、四通管、真空泵、第三控制阀和第四控制阀：所述SF₆气罐用于存储高压SF₆气体，所述SF₆气罐连接所述第三控制阀，所述第三控制阀连接所述四通管的第一端，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别连接所述四通管的第二端和第三端，所述四通管的第四端通过所述第四控制阀连接所述真空泵，所述SF₆气罐的外表面涂有涂料层，所述涂料层中掺杂有温度敏感变色物质和锂基组分物质，当所述SF₆气罐发生SF₆气体泄漏时，泄漏的SF₆气体与锂基组分物质发生放热反应，使所述涂料层升温，并引起温度敏感变色物质变色；所述第一电磁阀通过充气管道与所述SF₆电气设备的充气口连接，所述第二电磁阀连接用于接入外部高压SF₆气体的加气管道，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀初始状态为关闭；所述第一压力检测器用于检测所述SF₆电气设备内的第一SF₆气体压力值，并将所述第一SF₆气体压力值发送给所述第一控制器；所述第一控制器用于接收所述第一SF₆气体压力值，并在所述第一SF₆气体压力值低于第一预设压力阈值时，开启所述第四控制阀和所述真空泵进行抽真空后，再关闭所述第四控制阀并开启所述第一电磁阀和所述第三电磁阀，在所述第一SF₆气体压力值高于第一预设压力阈值时，关闭所述第一电磁阀和所述第三电磁阀；所述第二压力检测器用于检测所述SF₆气罐内的第二SF₆气体压力值，并将所述第二SF₆气体压力值发送给所述第二控制器；所述第二控制器用于接收所述第二SF₆气体压力值，并在所述第二SF₆气体压力值低于第二预设压力阈值时，控制所述第二电磁阀接通所述加气管道，在所述第二SF₆气体压力值高于第二预设压力阈值时，控制所述第二电磁阀切断所述加气管道；所述恒温加热器装设于所述充气管道的外面，所述恒温加热器包括开关电源、固态继电器、加热线圈、温度传感器和温度调节芯片，所述加热线圈和所述温度传感器装设于所述充气管道的外面，所述开关电源的输入端连接市电，所述开关电源的正极输出端与所述固态继电器的正极相连，所述开关电源的负极输出端与所述加热线圈的一端相连，所述固态继电器的负极与所述加热线圈的另一端相连，所述固态继电器的控制端与所述温度调节芯片的控制端连接，所述温度传感器的输出端与所述温度调节芯片的输入端连接；其中，所述第二预设压力阈值大于所述第一预设压力阈值，且所述充气管道和所述加气管道在任意时刻不同时接通所述SF₆气罐。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：通过对SF₆电气设备进行SF₆气体压力值检测，根据SF₆气体压力值的大小来控制电磁阀对SF₆电气设备进行充气，同时，对SF₆气罐也进行SF₆气体压力值检测，根据SF₆气体压力值的大小来控制电磁阀对SF₆气罐进行加气，使SF₆气罐随时能够对SF₆电气设备进行充气，从而能够自动对SF₆电气设备进行充气，保证SF₆电气设备正常工作。

附图说明

图1是本发明实施例电气设备智能SF₆充气单元的结构示意图。

图2是图1中恒温加热器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例电气设备智能SF₆充气单元的结构示意图。本实施例的电气设备智能SF₆充气单元包括SF₆气罐1、第一电磁阀2、第一压力检测器3、第一控制器4、第二电磁阀5、第二压力检测器6、第二控制器7、恒温加热器8、四通管9、第三控制阀10、第四控制阀11和真空泵12。

SF₆气罐1用于存储高压SF₆气体，SF₆气罐1连接第三控制阀10，第三控制阀10连接四通管9的第一端，第一电磁阀2和第二电磁阀5分别连接四通管9的第二端和第三端，四通管9的第四端通过第四控制阀11连接真空泵12。SF₆气罐1的外表面涂有涂料层101，涂料层101中掺杂有温度敏感变色物质和锂基组分物质，当SF₆气罐1发生SF₆气体泄漏时，泄漏的SF₆气体与锂基组分物质发生放热反应，使涂料层101升温，并引起温度敏感变色物质变色。由于SF₆气体本身活性差，很难直接和其他物质发生变色反应，故在涂料层101中掺杂温度敏感变色物质和锂基组分物质可以间接判断是否发生SF₆气体泄漏。

第一电磁阀2通过充气管道21与SF₆电气设备10的充气口连接。第二电磁阀5连接用于接入外部高压SF₆气体的加气管道51。第一控制阀2、第二控制阀5、第三控制阀10和第四控制阀11初始状态为关闭。

第一压力检测器3用于检测SF₆电气设备10内的第一SF₆气体压力值，并将第一SF₆气体压力值发送给第一控制器4。

第一控制器4用于接收第一SF₆气体压力值，并在第一SF₆气体压力值低于第一预设压力阈值时，开启第四控制阀11和真空泵12进行抽真空后，再关闭第四控制阀11并开启第一电磁阀2和第三电磁阀10，在第一SF₆气体压力值高于第一预设压力阈值时，关闭第一电磁阀2和第三电磁阀10。其中，在SF₆气罐1接通充气管道21之前，先对四通管9进行抽真空处理，可以达到净化目的。

第二压力检测器6用于检测SF₆气罐1内的第二SF₆气体压力值，并将第二SF₆气体压力值发送给第二控制器7。

第二控制器7用于接收第二SF₆气体压力值，并在第二SF₆气体压力值低于第二预设压力阈值时，控制第二电磁阀5接通加气管道51，在第二SF₆气体压力值高于第二预设压力阈值时，控制第二电磁阀5切断加气管道51。

恒温加热器8装设于充气管道21的外面，参见图2，是图1中恒温加热器的结构示意图。恒温加热器8包括开关电源81、固态继电器82、加热线圈83、温度传感器84和温度调节芯片85。加热线圈83和温度传感器84装设于充气管道21的外面，开关电源81的输入端连接市电，开关电源81的正极输出端与固态继电器82的正极相连，开关电源81的负极输出端与加热线圈83的一端相连，固态继电器82的负极与加热线圈83的另一端相连，固态继电器82的控制端与温度调节芯片85的控制端连接，温度传感器84的输出端与温度调节芯片85的输入端连接。温度调节芯片85根据温度传感器84的传感数据向固态继电器82的控制端发出控制信号，用以控制固态继电器82的导通与关断，从而控制传输到所述加热线圈83的电能，实现对加热线圈83的加热温度控制，实现为充气管道21提供恒温环境，减少充气管道21中SF₆气体因过热分解造成含硫化合物的产生。

其中，第二预设压力阈值大于第一预设压力阈值，且充气管道21和加气管道51在任意时刻不同时接通SF₆气罐1。

通过上述方式，本发明实施例的电气设备智能SF₆充气单元通过对SF₆电气设备进行SF₆气体压力值检测，根据SF₆气体压力值的大小来控制电磁阀对SF₆电气设备进行充气，同时，对SF₆气罐也进行SF₆气体压力值检测，根据SF₆气体压力值的大小来控制电磁阀对SF₆气罐进行加气，使SF₆气罐随时能够对SF₆电气设备进行充气，从而能够自动对SF₆电气设备进行充气，保证SF₆电气设备正常工作，由于不需要人工参与，从而降低了设备维护成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种电气设备智能SF₆充气单元，其特征在于，包括SF₆气罐、第一电磁阀、第一压力检测器、第一控制器、第二电磁阀、第二压力检测器、第二控制器、恒温加热器、四通管、真空泵、第三控制阀和第四控制阀：

所述SF₆气罐用于存储高压SF₆气体，所述SF₆气罐连接所述第三控制阀，所述第三控制阀连接所述四通管的第一端，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀分别连接所述四通管的第二端和第三端，所述四通管的第四端通过所述第四控制阀连接所述真空泵，所述SF₆气罐的外表面涂有涂料层，所述涂料层中掺杂有温度敏感变色物质和锂基组分物质，当所述SF₆气罐发生SF₆气体泄漏时，泄漏的SF₆气体与锂基组分物质发生放热反应，使所述涂料层升温，并引起温度敏感变色物质变色；

所述第一电磁阀通过充气管道与所述SF₆电气设备的充气口连接，所述第二电磁阀连接用于接入外部高压SF₆气体的加气管道，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀初始状态为关闭；

所述第一压力检测器用于检测所述SF₆电气设备内的第一SF₆气体压力值，并将所述第一SF₆气体压力值发送给所述第一控制器；

所述第一控制器用于接收所述第一SF₆气体压力值，并在所述第一SF₆气体压力值低于第一预设压力阈值时，开启所述第四控制阀和所述真空泵进行抽真空后，再关闭所述第四控制阀并开启所述第一电磁阀和所述第三电磁阀，在所述第一SF₆气体压力值高于第一预设压力阈值时，关闭所述第一电磁阀和所述第三电磁阀；

所述第二压力检测器用于检测所述SF₆气罐内的第二SF₆气体压力值，并将所述第二SF₆气体压力值发送给所述第二控制器；

所述第二控制器用于接收所述第二SF₆气体压力值，并在所述第二SF₆气体压力值低于第二预设压力阈值时，控制所述第二电磁阀接通所述加气管道，在所述第二SF₆气体压力值高于第二预设压力阈值时，控制所述第二电磁阀切断所述加气管道；

所述恒温加热器装设于所述充气管道的外面，所述恒温加热器包括开关电源、固态继电器、加热线圈、温度传感器和温度调节芯片，所述加热线圈和所述温度传感器装设于所述充气管道的外面，所述开关电源的输入端连接市电，所述开关电源的正极输出端与所述固态继电器的正极相连，所述开关电源的负极输出端与所述加热线圈的一端相连，所述固态继电器的负极与所述加热线圈的另一端相连，所述固态继电器的控制端与所述温度调节芯片的控制端连接，所述温度传感器的输出端与所述温度调节芯片的输入端连接；

其中，所述第二预设压力阈值大于所述第一预设压力阈值，且所述充气管道和所述加气管道在任意时刻不同时接通所述SF₆气罐。