CN108386713B - 一种绝缘气体处理装置及其控制方法 - Google Patents

一种绝缘气体处理装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绝缘气体处理装置及其控制方法，涉及绝缘气体处理技术领域。用来解决现有的绝缘气体处理装置回收绝缘气体时回收效率较低的问题而发明。该绝缘气体处理装置，包括第一接头、第二接头以及回收支路，回收支路包括第一支路和第二支路，第一支路连接于第一接头和第二接头之间，沿从上游到下游的方向第一支路上依次设有第一控制阀、减压阀、第一压缩机和换热器，第二支路包括多条并联的分支路，多条分支路的一端均与第一控制阀上游侧的第一支路相连接，另一端均连接于减压阀与第一压缩机之间的第一支路上，每条分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀和真空泵。本发明可用于SF6等绝缘气体的回收等处理。

Description

一种绝缘气体处理装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及绝缘气体处理技术领域，尤其涉及一种绝缘气体处理装置及其控制方法。
背景技术
在电力工业中，诸如六氟化硫之类的绝缘气体广泛地应用在气体绝缘开关(GasInsulated Switchgear简称GIS)、气体绝缘输电管线(Gas Insulated Line简称GIL)等电气设备中用于绝缘和灭弧。在电气设备运行过程中，由于各种因素的存在，绝缘气体难免会发生分解，例如，六氟化硫(SF6)在电火花、放电等条件下会发生分解，生成的氟化亚硫酸和氢氟酸，而氟化亚硫酸和氢氟酸有剧毒会腐蚀电极和绝缘材料，对运行设备的安全运行产生威胁，而且泄露后容易污染周围的环境。因此，需要定期对电气设备内的绝缘气体进行回收、充气等处理，以更换不满足电气设备安全运行的绝缘气体。
随着国内高压、超高压、特高压电站的大规模建设，与电站建设相配套的GIS、GIL等设备容积逐渐增大，那么GIS、GIL等设备所需要的绝缘气体的量也十分巨大，在对GIS、GIL等设备中的绝缘气体进行处理时，如何提高处理效率已成为业内亟待解决的问题。
现有的一种绝缘气体处理装置，如图1所示，包括第一接头01、第二接头02以及回收支路03，回收支路03包括第一支路031和第二支路032，第一支路031连接于第一接头01和第二接头02之间，沿从上游到下游的方向第一支路031上依次设有第一控制阀0311、减压阀0312、压缩机0313和换热器0314，第二支路032的一端与第一控制阀0311上游侧的第一支路031相连接，另一端均连接于减压阀0312与压缩机0313之间的第一支路031上，第二支路032上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀0321和真空泵0322。
如图1所示，在绝缘气体回收开始前，第一接头01与开关的绝缘气室相连接，第二接头02与储液罐相连接，回收开始时，第二控制阀0321关闭，真空泵0322关闭，第一控制阀0311开启，压缩机0313启动，绝缘气体经第一控制阀0311、减压阀0312后，进入压缩机0313，经过压缩机0313增压后进入换热器0314冷凝，最终转化为液态进入到储液罐中；当开关气室内压力小于零表压后，进入负压回收阶段，此时，第一控制阀0311关闭，第二控制阀0321开启，真空泵0322开启，压缩机0313依然开启，利用真空泵0322的负压回收能力将开关气室内的绝缘气体回收至要求的真空度值。
现有的这种绝缘气体处理装置，在负压回收开始以后，随着真空泵0322工作时间的增加，开关的绝缘气室内的压力的降低，真空泵0322的排气量变得越来越小，压缩机0313所吸的气体量也变得越来越小，导致压缩机0313的利用率非常的低，负压回收阶段需要很长时间才能完成，这样，整个回收过程则需要更长的时间，从而使得该绝缘气体处理装置不能够满足具有大容量绝缘气室的电气设备的绝缘气体回收效率的要求。
发明内容
本发明的实施例提供一种绝缘气体处理装置及其控制方法，用来解决现有的绝缘气体处理装置回收绝缘气体时回收效率较低的问题。
为达到上述目的，第一方面，本发明的实施例提供了一种绝缘气体处理装置，包括第一接头、第二接头以及回收支路，所述回收支路包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述第一接头和所述第二接头之间，沿从上游到下游的方向所述第一支路上依次设有第一控制阀、减压阀、第一压缩机和换热器，所述第二支路包括多条并联的分支路，多条所述分支路的一端均与所述第一控制阀上游侧的所述第一支路相连接，另一端均连接于所述减压阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，每条所述分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀和真空泵。
本发明实施例提供的绝缘气体处理装置，由于第二支路包括多条并联的分支路，并且多条分支路的一端均与第一控制阀上游侧的第一支路相连接，另一端均连接于减压阀与第一压缩机之间的第一支路上，每条分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀和真空泵，这样，在负压回收的初始阶段，也就是绝缘气室内的压力值在第一设定压力值p1与第二设定压力值p2之间时，由于在此阶段绝缘气室内的压力值在整个负压回收阶段相对较高，因此，其中一条分支路上的第二控制阀、真空泵就可以开启，以防止多个真空泵同时开启时真空泵的负荷过大所造成的真空泵不可逆转的结构性破坏；随着绝缘气室内的压力值的下降，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，此时绝缘气室内绝缘气体已经很稀薄了，因此，其它分支路中的至少一条分支路上的第二控制阀、真空泵就可以开启，以增加真空泵工作的个数，增大真空泵的总的排气量，提高第一压缩机的吸气量，提高第一压缩机的利用率，同时，多个真空泵同时抽气可以增加抽气速度，缩短负压回收阶段的时间，从而缩短整个回收阶段的总时间，提高绝缘气体的处理效率，以满足具有大容量绝缘气室的电气设备的绝缘气体回收效率的要求。
第二方面，本发明实施例提供了一种如第一方面中所述的绝缘气体处理装置的控制方法，包括：回收开始时，每条分支路上的第二控制阀、真空泵均关闭，第一控制阀开启、第一压缩机开启，以使绝缘气体由第一接头流入，经过第一支路后，由第二接头流出；当电气设备的绝缘气室内的压力值下降至第一设定压力值p1时，负压回收开始，第一控制阀关闭，其中一条分支路上的第二控制阀开启、真空泵开启，以使所述绝缘气体从所述一条分支路的一端流入，且由所述一条分支路的另一端流出；当所述绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，在除去所述一条分支路之外的分支路中，至少一条分支路上的第二控制阀、真空泵均开启，以使所述绝缘气体从所述至少一条分支路的一端流入，且由所述至少一条分支路的另一端流出；其中，p2<p1。
本发明实施例提供的绝缘气体处理装置的控制方法所解决的技术问题以及所取得的技术效果，与第一方面中所述的绝缘气体处理装置所解决的技术问题以及所取得的技术效果相同，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的一种绝缘气体处理装置的回路图；
图2为本发明实施例中的绝缘气体处理装置的回路图；
图3为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在正压回收前期的状态图；
图4为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在正压回收中期的状态图；
图5为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在正压回收后期的状态图；
图6为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在负压回收前期的状态图；
图7为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在负压回收后期的状态图；
图8为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在充气时的状态图；
图9为本发明实施例中的绝缘气体处理装置在抽真空时的状态图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据电气设备的绝缘气室内压力的高低，绝缘气体的回收过程主要分为两个阶段，即正压回收阶段和负压回收阶段，本发明实施例中将正压回收阶段和负压回收阶段又细分为几个压力不同的区段，在不同的压力区段通过开启不同的元件来提高该区段的回收速度，进而缩短整个回收过程的总时间。
第一方面，本发明实施例提供了一种绝缘气体处理装置，如图2所示，包括第一接头1、第二接头2以及回收支路3，回收支路3包括第一支路31和第二支路32，第一支路31连接于第一接头1和第二接头2之间，沿从上游到下游的方向第一支路31上依次设有第一控制阀311、减压阀312、第一压缩机313和换热器314，第二支路32包括多条并联的分支路(例如图中的分支路321a和分支路321b)，多条分支路的一端均与第一控制阀311上游侧的第一支路31相连接，另一端均连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，每条分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀3211和真空泵3212。
需要说明的是：多条分支路的另一端均连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上可以是：多条分支路的下游端均直接连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，也可以是间接连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，比如图2所示，分支路321a和分支路321b的下游端均通过第一干路322连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上。
本发明实施例提供的绝缘气体处理装置在回收开始时，如图3所示，每条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212均关闭，第一控制阀311开启、第一压缩机313开启，这样电气设备的绝缘气室内的绝缘气体，经第一控制阀311、减压阀312后进入第一压缩机313，经过第一压缩机313的增压后，由低压气体变成高温高压的气体，经过换热器314的冷凝散热后，绝缘气体转化为液态储存在储液罐中；其中，在回收开始之前，电气设备的绝缘气室内的压力值为初始值p0(例如0.7MPa)；随着回收时间增长，电气设备的绝缘气室内的压力值也不断降低，当电气设备的绝缘气室内的压力值下降至第一设定压力值p1(例如0.02MPa)时，负压回收开始，此时，如图6所示，第一控制阀311关闭，其中一条分支路(例如图中所示的分支路321a)上的第二控制阀3211开启、真空泵3212开启，电气设备的绝缘气室内的绝缘气体被真空泵3212抽出，经过第一压缩机313的增压，换热器314的冷凝放热后，进入到储液罐中；随着负压回收的继续进行，电气设备的绝缘气室内的压力继续下降，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2(例如-0.05MPa)时，其它分支路中的至少一条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212开启；例如图7所示，该图是分支路为两个的情形，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，分支路321b上的第二控制阀3211、真空泵3212均打开，这样分支路321a和分支路321b上的真空泵3212同时开启吸气，直至绝缘气室内的压力值下降至所要求回收的真空压力值。
本发明实施例提供的绝缘气体处理装置，如图2所示，由于第二支路32包括多条并联的分支路，并且多条分支路的一端均与第一控制阀311上游侧的第一支路31相连接，另一端均连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，每条分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀3211和真空泵3212，这样，如图6所示，在负压回收的初始阶段，也就是绝缘气室内的压力值在第一设定压力值p1与第二设定压力值p2之间时，由于在此阶段绝缘气室内的压力值在整个负压回收阶段相对较高，因此，其中一条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212就可以开启，以防止多个真空泵3212同时开启时真空泵3212的负荷过大所造成的真空泵3212不可逆转的结构性破坏，具体是因为多个真空泵3212同时开启，各个真空泵3212的排气量相叠加，造成多个真空泵3212的总排气量远远大于第一压缩机313的吸气和排气量，多个真空泵3212所排出的气体在真空泵3212的下游压缩堆积，从而造成真空泵3212负荷过大；随着绝缘气室内的压力值的下降，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，此时绝缘气室内绝缘气体已经很稀薄了，因此，如图7所示，其它分支路中的至少一条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212就可以开启，以增加真空泵3212工作的个数，增大真空泵3212的总的排气量，提高第一压缩机313的吸气量，提高第一压缩机313的利用率，同时，多个真空泵3212同时抽气可以增加抽气速度，缩短负压回收阶段的时间，从而缩短整个回收阶段的总时间，提高绝缘气体的处理效率，以满足具有大容量绝缘气室的电气设备的绝缘气体回收效率的要求。
在负压回收阶段，为了确保第一干路322上的压力处于预设压力范围内，如图7所示，第二支路32还包括第一干路322，第一干路322的一端与多条分支路的下游端均相连，另一端连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，多条分支路上的第二控制阀3211均为伺服阀，第二控制阀3211可根据第一干路322上的压力大小调节开度，比如当第一干路322上的压力高于压力设定值P1时，第二控制阀3211可以减小开度，以减小真空泵3212的进气量，从而减小真空泵3212的排气压力和排气量，进而减小第一干路322上的压力，防止第一干路322上的压力过大。通过第二控制阀3211开度的调节，可以精确的控制真空泵3212的排气量和排气压力，从而使第一干路322上的压力处于设定值P1以下的范围内，进而确保第一干路322下游的第一压缩机313等部件工作正常。
当然，除了第二控制阀3211调节开度控制第一干路322上的压力之外，真空泵3212也可以为变频真空泵，当第一干路322上的压力高于压力设定值P1时，变频真空泵可以通过减小转速来以减小真空泵3212的进气量，从而减小真空泵3212的排气压力和排气量，进而减小第一干路322上的压力，防止第一干路322上的压力过大。
为了进一步确保第一干路322上的压力处于预设压力范围内，如图7所示，第二支路32还包括相并联的第一泄压支路323和第二泄压支路324，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端均与第一干路322相连通，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第二端均与分支路的上游端相连通，第一泄压支路323上设有第三控制阀3231，第二泄压支路324上设有第一泄压阀3241。如果在第二控制阀3211完全打开时，第一干路322上的压力还继续上升，当第一干路322上的压力超过第一泄压阀3241的泄压开启压力P4时，第一泄压阀3241开启泄压，以阻止第一干路322上的压力上升；如果第一泄压阀3241处于开启状态后第一干路322上的压力还继续上升，当第一干路322上的压力超过第二压力值P2时，第三控制阀3231开启泄压，以进一步阻止第一干路322上的压力上升；如果第三控制阀3231处于开启状态时，压力还继续上升，当超过最大上限压力时，该绝缘气体处理装置停机并发出超压警示。通过设置第一泄压阀3241和第三控制阀3231，可以有效地防止第一干路322上超压，从而进一步确保第一干路322下游的第一压缩机313等部件的正常工作。
为了减缓真空泵3212下游的压力波动，如图7所示，第一干路322上设有第一气体稳压装置3221，第一气体稳压装置3221处于真空泵3212排气口的下游，可以对真空泵3212所排出的气体起到缓冲的作用，可以减缓气体的压力波动，以保证位于第一气体稳压装置3221下游的第一压缩机313等部件的正常工作。
其中，第一气体稳压装置3221可以为缓冲罐、稳压罐等，在此不做具体限定。
在第一干路322上设有第一气体稳压装置3221的情况下，第一气体稳压装置3221包括与第一干路322相连通的第一稳压气室。其中，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端与第一干路322之间的连接关系并不唯一，比如，如图7所示，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端可以均与第一稳压气室相连通。另外，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端也可以均与第一干路322直接相连通。相比第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端均与第一干路322直接相连通的方案，第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端均与第一稳压气室相连通的方案，由于第一稳压气室内的压力较稳定，这样就可以避免在第一干路322上的压力波动产生的压力峰值时造成第一泄压阀3241和第三控制阀3231频繁开启，从而有利于防止第一泄压阀3241和第三控制阀3231的阀芯运动频繁磨损，进而有利于延长第一泄压阀3241和第三控制阀3231零部件的寿命。
其中，第一泄压阀3241是指具有泄压功能的阀，比如溢流阀、安全阀等。
第一干路322上连接有第一压力传感器3222，第一干路322上的压力可以由第一压力传感器3222来测得，这样第二控制阀3211就可以根据第一压力传感器3222所测得的压力值来调节开度。第一压力传感器3222的设置位置也不唯一，比如，如图7所示，第一压力传感器3222可以设置在第一气体稳压装置3221上，第一压力传感器3222通过测第一稳压气室内的压力，来得到第一干路322上的压力值。
当本发明提供的绝缘气体处理装置在正压回收时，随着回收时间增长，电气设备的绝缘气室内的压力值也不断降低，当绝缘气室内的压力值下降至第三设定压力p3(例如0.2MPa)以下时，此时，第一压缩机313吸气口的进气压力已经非常低，第一压缩机313的吸气量及排气量已经大大降低，从而使此阶段绝缘气体的回收的速度也大大降低，为了提高该阶段绝缘气体的回收速度，如图5所示，第一支路31上还设有第四控制阀315，第四控制阀315位于第一压缩机313的上游、多条分支路与第一支路31连接位置316的下游，连接位置316位于真空泵3212的下游；回收支路3还包括第三支路33，第三支路33包括增压支路331，增压支路331的一端连接于第四控制阀315与第一压缩机313之间的第一支路31上，另一端连接于第四控制阀315与连接位置316之间的第一支路31上；沿从上游到下游的方向增压支路331上依次设有第五控制阀3311和增压器3312，增压器3312的排气压力不高于第一压缩机313的吸气压力。其中，增压器3312可以为压缩机，也可以为气动增压泵等，在此不做具体限定。当绝缘气室内的压力值下降至第三设定压力p3值时，第四控制阀315关闭，第五控制阀3311和增压器3312均开启，绝缘气室内的绝缘气体经第五控制阀3311，增压器3312的增压后，进入到第一压缩机313的吸气口中。由于增压器3312可以将气体增压，这样可以提高进入到第一压缩机313进气口气体的压力，降低第一压缩机313的排气压力和吸气压力之间的差值，从而可以提高第一压缩机313的排气量，进而可以提高该阶段绝缘气体的回收速度；另外，在第一压缩机313上游设置增压器3312，可以在第一压缩机313的功率以及尺寸不变的情况下，提高回收速度，避免了使用大功率的压缩机所带来的成本、占用空间以及所发出噪声上的大幅增加。
需要说明的是：当多条分支路通过第一干路322与第一支路31间接连接时，多条分支路与第一支路31连接位置316具体是第一干路322下游端与第一支路31的连接位置316；当多条分支路与第一支路31直接连接时，第四控制阀315是位于每个分支路与第一支路31的连接位置316的下游。
其中，第一压缩机313可以为普通的压缩机，第一压缩机313也可以为变频压缩机。相比普通的压缩机，变频压缩机可以调节压缩机的转速，这样第一压缩机313就可以根据进气压力和进气量的大小调节转速，从而可以提高第一压缩机313的利用率，耗电量大大下降，实现了高效节能。为了减缓增压器3312上游的增压支路331上的压力波动，如图5所示，增压支路331上还设有第二气体稳压装置3313，第二气体稳压装置3313设置于第五控制阀3311和增压器3312之间，第二气体稳压装置3313是处于增压器3312吸气口的上游，这样可以稳定增压器3312吸气口前的压力，减缓压力的波动，从而避免影响增压器3312的正常工作，对提高气体的回收速度有利。
其中，第二气体稳压装置3313可以为缓冲罐、稳压罐等，在此不做具体限定。
为了避免增压器3312上游的增压支路331上的压力过大对增压器3312的吸气造成很大的影响，如图5所示，第三支路33还包括相互并联的第三泄压支路332和第四泄压支路333，第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端均与位于第五控制阀3311和增压器3312之间的增压支路331相连通，第三泄压支路332和第四泄压支路333的第二端均与第一压缩机313的进气口相连通，第三泄压支路332上设有第六控制阀3321，第四泄压支路333上设有第二泄压阀3331。当增压器3312上游的增压支路331上的压力超过第二泄压阀3331的泄压开启压力P5时，第二泄压阀3331开启泄压，以阻止增压器3312上游的增压支路331上的压力上升；如果第二泄压阀3331处于开启状态后增压器3312上游的增压支路331上的压力还继续上升，当压力超过第三压力值P6时，第六控制阀3321开启泄压，以进一步阻止增压器3312上游的增压支路331上的压力上升；如果第六控制阀3321处于开启状态时，压力还继续上升，当超过增压器3312的最大吸气压力时，该绝缘气体处理装置停机并发出超压警示。通过设置第二泄压阀3331和第六控制阀3321，可以有效地防止增压器3312上游的增压支路331上超压，从而确保增压器3312的正常工作。
其中，与第一泄压阀3241相类似，第二泄压阀3331也是指具有泄压功能的阀，比如溢流阀、安全阀等。
第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端与增压支路331之间的连接关系并不唯一，比如，如图5所示，第二气体稳压装置3313包括与增压支路331相连通的第二稳压气室，第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端可以均与第二稳压气室相连通。另外，第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端也可以均与增压支路331直接相连通。相比第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端均与增压支路331直接相连通的方案，第三泄压支路332和第四泄压支路333的第一端均与第二稳压气室相连通的方案，由于第二稳压气室内的压力较稳定，这样就可以避免在增压支路331上的压力波动产生的压力峰值时造成第二泄压阀3331和第六控制阀3321频繁开启，从而有利于防止第二泄压阀3331和第六控制阀3321的阀芯运动频繁磨损，进而有利于延长第二泄压阀3331和第六控制阀3321零部件的寿命。
为了减缓第一压缩机313上游的第一支路31上的压力波动，如图5所示，第一支路31上还设有第三气体稳压装置317，第三气体稳压装置317位于第一压缩机313的上游、多条分支路与第一支路31连接位置316的下游，第三气体稳压装置317是处于第一压缩机313吸气口的上游，这样可以稳定第一压缩机313吸气口前的压力，减缓压力的波动，从而避免影响第一压缩机313的正常工作，对提高气体的回收速度有利。
其中，第三气体稳压装置317可以为缓冲罐、稳压罐等，在此不做具体限定。
当本发明提供的绝缘气体处理装置在正压回收阶段时，随着回收时间增长，电气设备的绝缘气室内的压力值也不断降低，当绝缘气室内的压力值下降至第四设定压力p4(也就是第一压缩机313的最大进气压力，例如0.4MPa)以下时，由于减压阀312对气体的流动有很大的阻力，如图3所示，如果气体沿第一支路31经第一控制阀311、减压阀312，进入到第一压缩机313中，那么这样会大大降低气体的回收速度。为了提高绝缘气体处理装置在绝缘气室的压力下降至第四设定压力p4以下、负压回收阶段之前的回收速度，如图4所示，回收支路3还包括第四支路34，第四支路34的一端与第一控制阀311上游侧的第一支路31相连接，另一端连接于减压阀312与第一压缩机313之间的第一支路31上，第四支路34上设有第七控制阀341。当绝缘气室内的压力值下降至第四设定压力p4值时，第一控制阀311关闭，第七控制阀341开启，这样气体就不用经过减压阀312，气体流动的阻力大大减小，从而提高了绝缘气体处理装置在该阶段的回收速度，进而缩短了整个回收过程的总时间。
如图8所示，本发明提供的绝缘气体处理装置还包括充气支路4，充气支路4的一端与第一接头1相连接，另一端与第二接头2相连接，充气支路4上沿上游到下游的方向依次设有第八控制阀41、第二换热器42、第二减压阀43、过滤器44以及第九控制阀45。在对电气设备的绝缘气室内进行补充绝缘气体时，第八控制阀41、第九控制阀45开启，液态的绝缘气体或者气液混合的绝缘气体从储液罐中流出，经第八控制阀41后，进入换热器314进行吸热气化后，经第二减压阀43、过滤器44、第九控制阀45进入到电气设备的绝缘气室内。
如图9所示，本发明提供的绝缘气体处理装置还包括抽真空支路5，抽真空支路5的一端与第一接头1相连接，另一端与外界大气相连通，抽真空支路5上沿从上游到下游的方向依次设有第十控制阀51和真空泵组52。在需要将电气设备的绝缘气室内的空气抽出时，第十控制阀51开启，真空泵组52开启，以将绝缘气室内的空气抽出，直到绝缘气室内的压力达到额定压力时。
本发明提供的绝缘气体处理装置中，第一至第十控制阀可以为电磁阀、电动阀等，在此不做具体限定。
第二方面，本发明实施例提供了一种如第一方面中所述的绝缘气体处理装置的控制方法，包括：回收开始时，如图3所示，每条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212均关闭，第一控制阀311开启、第一压缩机313开启，以使绝缘气体由第一接头1流入，然后进入第一支路31中，经过第一控制阀311、减压阀312、第一压缩机313和换热器314后，由第二接头2流出；当电气设备的绝缘气室内的压力值下降至第一设定压力值p1(例如0.02MPa)时，负压回收开始，此时，如图6所示，第一控制阀311关闭，其中一条分支路(例如图中所示的分支路321a)上的第二控制阀3211开启、真空泵3212开启，以使绝缘气体从该条分支路的一端流入，且由该条分支路的另一端流出；当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2(例如-0.05MPa)时，其它分支路中，至少一条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212开启，以使绝缘气体从至少一条分支路的一端流入，且由至少一条分支路的另一端流出；例如图7所示，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，分支路321b上的第二控制阀3211、真空泵3212开启，以使绝缘气体从分支路321b的一端流入，另一端流出。
其中，p2<p1，当绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，在其它分支路中，可以是一条分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212先开启，然后再逐个开启剩余分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212；也可以是多个分支路上的第二控制阀3211、真空泵3212同时开启，具体可根据实际情况而定，在此不做具体限定。
本发明实施例提供的绝缘气体处理装置的控制方法所解决的技术问题以及所取得的技术效果，与第一方面中所述的绝缘气体处理装置所解决的技术问题以及所取得的技术效果相同，在此不再赘述。
在负压回收开始之后，为了确保第一干路322上的压力处于预设压力范围内，如图7所示，当第一干路322上的压力超过第一压力值P1时，第二控制阀3211减小开度值，以减小真空泵3212的进气量，从而减小真空泵3212的排气压力和排气量，进而减小第一干路322上的压力，防止第一干路322上的压力过大，进而确保第一干路322下游的第一压缩机313等部件工作正常。
为了进一步确保第一干路322上的压力处于预设压力范围内，如图7所示，当第一干路322上的压力超过第一泄压阀3241的泄压开启压力P4时，第一泄压阀3241开启泄压，以阻止第一干路322上的压力上升；如果第一泄压阀3241处于开启状态后第一干路322上的压力还继续上升，当第一干路322上的压力超过第二压力值P2时，第三控制阀3231开启泄压，以进一步阻止第一干路322上的压力上升；如果第三控制阀3231处于开启状态时，压力还继续上升，当超过第三压力值P3时，绝缘气体处理装置停机并发出超压警示。通过这样的设置方法，可以有效地防止第一干路322上超压，从而进一步确保第一干路322下游的第一压缩机313等部件的正常工作。
其中，P1、P2、P3、P4满足：P1<P4<P2<P3；第一压力值P1、第二压力值P2、第三压力值P3的测量可以由第一压力传感器3222来测量得到的。
当第一泄压支路323和第二泄压支路324的第一端均与第一稳压气室相连通时，第一压力传感器3222通过测第一稳压气室内的压力，来得到第一干路322上的压力值。
在回收开始之后，当绝缘气室内的压力值下降至第三设定压力p3(例如0.2MPa)时，此时，第一压缩机313吸气口的进气压力已经非常低，第一压缩机313的吸气量及排气量已经大大降低，从而使此阶段绝缘气体的回收的速度也大大降低，为了提高该阶段绝缘气体的回收速度，如图5所示，第四控制阀315关闭，第五控制阀3311和增压器3312均开启，以使绝缘气体从增压支路331的一端进入，经第五控制阀3311，增压器3312的增压后，由增压支路331的另一端流出，并进入到第一压缩机313的吸气口中。由于增压器3312可以将气体增压，这样可以提高进入到第一压缩机313进气口气体的压力，降低第一压缩机313的排气压力和吸气压力之间的差值，从而可以提高第一压缩机313的排气量，进而可以提高该阶段绝缘气体的回收速度。其中，p3>p1。
在回收开始之后，负压回收开始之前，当绝缘气室内的压力值下降至第四设定压力p4(也就是第一压缩机313的最大进气压力，例如0.4MPa)时，由于减压阀312对气体的流动有很大的阻力，如图3所示，如果气体沿第一支路31经第一控制阀311、减压阀312，进入到第一压缩机313中，那么这样会大大降低气体的回收速度。为了提高绝缘气体处理装置在绝缘气室的压力下降至第四设定压力p4以下、负压回收阶段之前的回收速度，如图4所示，第一控制阀311关闭，第七控制阀341开启，以使绝缘气体从由第四支路34的一端流入，且由第四支路34的另一端流出。这样气体就不用经过减压阀312，气体流动的阻力大大减小，从而提高了绝缘气体处理装置在该阶段的回收速度，进而缩短了整个回收过程的总时间。其中，p4>p1。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种绝缘气体处理装置，包括第一接头、第二接头以及回收支路，其特征在于，所述回收支路包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述第一接头和所述第二接头之间，沿从上游到下游的方向所述第一支路上依次设有第一控制阀、减压阀、第一压缩机和换热器，所述第二支路包括多条并联的分支路，多条所述分支路的一端均与所述第一控制阀上游侧的所述第一支路相连接，另一端均连接于所述减压阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，每条所述分支路上沿从上游到下游的方向均依次设有第二控制阀和真空泵；
所述第二支路还包括第一干路，所述第一干路的一端与多条所述分支路的下游端均相连，另一端连接于所述减压阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，多条所述分支路上的所述第二控制阀均为伺服阀，所述第二控制阀可根据所述第一干路上的压力大小调节开度；
所述第二支路还包括相并联的第一泄压支路和第二泄压支路，所述第一泄压支路和所述第二泄压支路的第一端均与所述第一干路相连通，所述第一泄压支路和所述第二泄压支路的第二端均与所述分支路的上游端相连通，所述第一泄压支路上设有第三控制阀，所述第二泄压支路上设有第一泄压阀；
所述第一干路上设有第一气体稳压装置；
在所述第二支路还包括相并联的第一泄压支路和第二泄压支路的情况下，所述第一气体稳压装置包括与所述第一干路相连通的第一稳压气室，所述第一泄压支路和所述第二泄压支路的第一端均与所述第一稳压气室相连通；
所述第一支路上还设有第三气体稳压装置，所述第三气体稳压装置位于所述第一压缩机的上游、多条所述分支路与所述第一支路连接位置的下游，所述连接位置位于所述真空泵的下游。
2.根据权利要求1所述的绝缘气体处理装置，其特征在于，
所述第一支路上还设有第四控制阀，所述第四控制阀位于所述第一压缩机的上游、多条所述分支路与所述第一支路连接位置的下游，所述连接位置位于所述真空泵的下游；
所述回收支路还包括第三支路，所述第三支路包括增压支路，所述增压支路的一端连接于所述第四控制阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，另一端连接于所述第四控制阀与所述连接位置之间的所述第一支路上；
沿从上游到下游的方向所述增压支路上依次设有第五控制阀和增压器，所述增压器的排气压力不高于所述第一压缩机的吸气压力。
3.根据权利要求2所述的绝缘气体处理装置，其特征在于，所述增压支路上还设有第二气体稳压装置，所述第二气体稳压装置设置于所述第五控制阀和所述增压器之间。
4.根据权利要求3所述的绝缘气体处理装置，其特征在于，所述第三支路还包括相互并联的第三泄压支路和第四泄压支路，所述第三泄压支路和所述第四泄压支路的第一端均与位于所述第五控制阀和所述增压器之间的所述增压支路相连通，所述第三泄压支路和所述第四泄压支路的第二端均与所述第一压缩机的进气口相连通，所述第三泄压支路上设有第六控制阀，所述第四泄压支路上设有第二泄压阀。
5.根据权利要求1或2所述的绝缘气体处理装置，其特征在于，所述回收支路还包括第四支路，所述第四支路的一端与所述第一控制阀上游侧的所述第一支路相连接，另一端连接于所述减压阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，所述第四支路上设有第七控制阀。
6.一种如权利要求1～5中任一项所述的绝缘气体处理装置的控制方法，其特征在于，包括：
回收开始时，每条分支路上的第二控制阀、真空泵均关闭，第一控制阀开启、第一压缩机开启，以使绝缘气体由第一接头流入，经过第一支路后，由第二接头流出；
当电气设备的绝缘气室内的压力值下降至第一设定压力值p1时，负压回收开始，第一控制阀关闭，其中一条分支路上的第二控制阀开启、真空泵开启，以使所述绝缘气体从所述一条分支路的一端流入，且由所述一条分支路的另一端流出；
当所述绝缘气室内的压力值下降至第二设定压力值p2时，在除去所述一条分支路之外的分支路中，至少一条分支路上的第二控制阀、真空泵均开启，以使所述绝缘气体从所述至少一条分支路的一端流入，且由所述至少一条分支路的另一端流出；其中，p2<p1；
在所述第二支路还包括第一干路的情况下，
在负压回收开始之后，当所述第一干路上的压力超过第一压力值P1时，所述第二控制阀减小开度值。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在第一泄压支路上设有第三控制阀，第二泄压支路上设有第一泄压阀的情况下，
当所述第一干路上的压力超过第二压力值P2时，所述第三控制阀开启泄压；
当所述第一干路上的压力超过第三压力值P3时，所述绝缘气体处理装置停机并发出超压警示；
其中，所述第一泄压阀泄压开启压力为P4，P1、P2、P3、P4满足：P1<P4<P2<P3。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，
所述第一支路上还设有第四控制阀，所述第四控制阀位于所述第一压缩机的上游、多条所述分支路与所述第一支路连接位置的下游，所述连接位置位于所述真空泵的下游；
所述回收支路还包括第三支路，所述第三支路包括增压支路，所述增压支路的一端连接于所述第四控制阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，另一端连接于所述第四控制阀与所述连接位置之间的所述第一支路上；
沿从上游到下游的方向所述增压支路上依次设有第五控制阀和增压器；
在回收开始之后，当所述绝缘气室内的压力值下降至第三设定压力值p3时，所述第四控制阀关闭，所述第五控制阀和所述增压器均开启，以使绝缘气体由所述增压支路的一端流入，且由所述增压支路的另一端流出；其中，p3>p1。
9.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述回收支路还包括第四支路，所述第四支路的一端与所述第一控制阀上游侧的所述第一支路相连接，另一端连接于所述减压阀与所述第一压缩机之间的所述第一支路上，所述第四支路上设有第七控制阀；
在回收开始之后，负压回收开始之前，当所述绝缘气室内的压力值下降至第四设定压力值p4时，所述第一控制阀关闭，所述第七控制阀开启，以使绝缘气体从由所述第四支路的一端流入，且由所述第四支路的另一端流出；其中，p4>p1。
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