CN109000149A - 一种智能式sf6电气设备在线补气装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提出的一种智能式SF6电气设备在线补气装置，包括：壳体、气瓶、第一可调密度继电器、第二可调密度继电器、电磁阀和信号处理单元，信号处理单元用于获取第一可调密度继电器和第二可调密度继电器的检测值，并用于根据第二可调密度继电器的检测值控制电磁阀工作。本公开实现了SF6电气设备的在线补气，满足电网自动化和设备状态检修的需要，对提高系统的安全运行和运行管理水平，开展预期诊断和趋势分析，减少无计划停电检修起到重要作用。并推动延长相应SF6电气设备的检修周期，以提高电力系统连续可靠运行能力，可以大大提高电网的可靠运行。且，本公开的应用有利于减少停电时间，提高效益，提高服务质量。

Description

一种智能式SF6电气设备在线补气装置
技术领域
本公开涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种智能式SF6电气设备在线补气装置。
背景技术
SF6气体由于卓越的绝缘和灭弧性能，在电气设备中作为绝缘和灭弧介质得到广泛应用。目前，SF6电气设备大量应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，近年来，SF6电气设备用量进一步增多。SF6气体在电气设备中的作用是灭弧和绝缘，但是，高压电气设备内SF6气体密度的降低(如泄露等引起)将严重影响SF6高压设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。为了保证SF6电气设备的可靠运行，提高电力系统连续可靠运行能力，当其气体密度下降时，就的及时对SF6电气设备进行补气。即当我们监测或检测时发现某台SF6电气设备的轻微漏气了，而此时又没有该设备的停电检修计划，或不能立即停电进行检修，那么我们就得对该台轻微漏气的SF6电气设备进行充气，使其气体密度保持在安全运行的水平，达到安全运行条件，我们就可以不要立即安排停电检修，而能够延长SF6电气设备的可靠连续运行能力，特别是在不能停电的时候还能使设备安全运行。而对SF6电气设备而言，其SF6气体的密度值关乎SF6电气设备的绝缘或灭弧性能。因此，SF6气体的密度值的水平处理，对SF6电气设备的绝缘或灭弧性能具有重要意义。对不能立即停电的轻微漏气的SF6电气设备进行补气，目前变电站很多是无人值班的，这就需要人员去现场实施补气，可是由于变电站都是在户外，运行人员频繁去是不切实际的，首先就需要更多的人员、再者去现场需要车辆，这样无疑会增加非常大的运行成本，为了降低成本，同时又可以随时进行补气就需要有在线充气装置，所以需要开发一种智能式SF6电气设备在线充气装置，实现对SF6电气设备的自动、及时充气，可以很好的保证SF6电气设备的安全运行，同时又可以大大降低运行维护成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本公开提出了一种智能式SF6电气设备在线补气装置。
本公开提出的一种智能式SF6电气设备在线补气装置，包括：壳体、气瓶、第一可调密度继电器、第二可调密度继电器、电磁阀和信号处理单元；
壳体上设有用于通过连接气管与SF6电气设备上的补气口连接的充气口，气瓶安装在壳体内部，电磁阀的进口通过第一可调密度继电器连接气瓶的输出口，电磁阀的出口通过第二可调密度继电器连接充气口；
信号处理单元分别连接第一可调密度继电器、第二可调密度继电器和电磁阀，信号处理单元用于获取第一可调密度继电器和第二可调密度继电器的检测值，并用于根据第二可调密度继电器的检测值控制电磁阀工作。
优选地，还包括图像采集器，图像采集器安装在壳体内，且图像采集器的视场覆盖第一可调密度继电器的读数区域以及第二可调密度继电器的读数区域；信号处理单元与图像采集器连接，用于获取获取图像采集器获取的刻度图像。
优选地，信号处理单元与上行设备双相连接，信号处理单元用于将获取的第一可调密度继电器和第二可调密度继电器的检测值上传给上行设备，并用于根据上行设备的下发指令进行工作；图像采集器设有主动唤醒模式和被动唤醒模式；主动唤醒模式下，信号处理单元用于根据上行设备的下发指令唤醒图像采集器对第一可调密度继电器和第二可调密度继电器的读数进行监控；被动唤醒模式下，信号处理单元用于在第一可调密度继电器的读数或者第二可调密度继电器的读数大于预设的上限值P足或者小于预设的下限值P低时，唤醒图像采集器对第一可调密度继电器和第二可调密度继电器的刻度盘图像进行采集，信号处理单元获取采集的刻度盘图像并上传给上行设备，P足大于P低。
优选地，还包括温度计和加热器，温度计和加热器与信号处理单元相互连接，加热器安装在气瓶底部；信号处理单元用于根据第一可调密度继电器的检测值或者温度计的检测值控制加热器工作。
优选地，气瓶的出口处设有减压阀。
优选地，还包括第一阀门、第二阀门、真空计和真空泵；第一阀门的第一端和第二端分别连接电磁阀和第二可调密度继电器，第二阀门的第一端连接第一阀门，第二阀门的第二端通过真空计连接真空泵。
优选地，第一可调密度继电器和第二可调密度继电器均为纯机械结构。
优选地，还包括电源，电源安装在壳体内部用于供电。
优选地，壳体底部安装有多个轮子，壳体顶部设有防雨棚。
本公开提出的一种智能式SF6电气设备在线补气装置，通过信号采集和智能控制，无需停电或到现场即可对高压开关设备的进行在线补气，大大提高可靠性。
本公开实现了SF6电气设备的在线补气，满足电网自动化和设备状态检修的需要，对提高系统的安全运行和运行管理水平，开展预期诊断和趋势分析，减少无计划停电检修起到重要作用。并推动延长相应SF6电气设备的检修周期，以提高电力系统连续可靠运行能力，可以大大提高电网的可靠运行。且，本公开的应用有利于减少停电时间，提高效益，提高服务质量。
本公开中，通过第二可调密度继电器对SF6电气设备的气体密度进行实时监控，通过气瓶对SF6电气设备的气体进行自动补充，可在保证SF6电气设备正常工作的前提下，控制SF6电气设备的故障维修时间，做到有计划停电检修，减少意外需要停电检修事件，这样可以大大降低维修、维护费用，并且减少电力工作人员的被动工作，做到有计划工作，提高效率，提高主动性，可以节省大量的人力、物力，提高了电网运行效率，因而直接和间接地产生良好的经济效益。
附图说明
图1为本公开提出的一种智能式SF6电气设备在线补气装置结构图。
具体实施方式
参照图1，本公开提出的一种智能式SF6电气设备在线补气装置，包括：壳体4、气瓶3、第一可调密度继电器6、第二可调密度继电器9、电磁阀7、信号处理单元和图像处理单元。
壳体4上设有用于通过连接气管16与SF6电气设备18上的补气口17连接的充气口15，气瓶3安装在壳体4内部，电磁阀7的进口通过第一可调密度继电器6连接气瓶3的输出口，电磁阀7的出口通过第二可调密度继电器9连接充气口15。如此，在SF6电气设备18与该补气装置连接的情况下，可分别通过第一可调密度继电器6、第二可调密度继电器9对SF6电气设备18内的气体密度和气瓶3输出的气体流速进行检测。
信号处理单元19分别连接第一可调密度继电器6、第二可调密度继电器9和电磁阀7，信号处理单元用于获取第一可调密度继电器6和第二可调密度继电器9的检测值，并用于根据第二可调密度继电器9的检测值控制电磁阀7工作。具体的，当第一可调密度继电器6的检测值小于预设值，则信号处理单元19可控制电磁阀7打开，从而通过气瓶3向SF6电气设备18补气，以便SF6电气设备18自动实现在线补气，确保SF6电气设备的气体密度处于安全水平之上；当第一可调密度继电器6的检测值达到预设值，则信号处理单元19可控制电磁阀7截止，从而控制气瓶3停止向SF6电气设备18补气。当第二可调密度继电器9的检测值达到预设的密度下限值，则信号处理单元19发送报警信号，以便提醒工作人员及时更换气瓶3，以便影响SF6电气设备18的补气。
本实施方式中，气瓶3的出口处设有减压阀5，以便控制气体的流量。具体实施时，还可在气瓶3出口处设置一个流量控制器，该流量控制器与信号处理单元相连接，以便通过信号处理单元自动控制补气的流量，在需要补充气体多时，可以增加流量，而在需要补充气体少量时，可以减少气体流量。
本实施方式中，第一可调密度继电器6和第二可调密度继电器9均为纯机械结构，具体可采用巴登管、温度补偿元件、可调电接点、指针、表盘组成。如此，纯机械式原理，不受电磁干扰影响，在变电站电磁干扰环境大的场合，该智能式SF6电气设备在线充气装置可以可靠工作和使用，保障电网安全。
图像采集器20安装在壳体4内，且图像采集器20的视场覆盖第一可调密度继电器6的读数区域以及第二可调密度继电器9的读数区域，以便通过图像采集器对第一可调密度继电器6的读数以及第二可调密度继电器9的读数进行监控。信号处理单元19与图像采集器20连接，用于获取获取图像采集器20获取的刻度图像。
本实施方式中，信号处理单元与上行设备双相连接，信号处理单元19用于将获取的第一可调密度继电器6和第二可调密度继电器9的检测值上传给上行设备，并用于根据上行设备的下发指令进行工作。具体的，本实施方式中，上行设备由云端服务器和智能终端组成，信号处理单元通过云端服务器与智能终端连接。信号处理单元19将采集的信息上传给云端服务器进行处理，经云端服务器处理的结果传输给所述智能终端进行输出和显示。
图像采集器20设有主动唤醒模式和被动唤醒模式。主动唤醒模式下，信号处理单元用于根据上行设备的下发指令唤醒图像采集器对第一可调密度继电器6和第二可调密度继电器9的读数进行监控。具体地，主动唤醒模式下，智能终端通过无线网络将控制命令传输至述信号处理单元，信号处理单元根据控制命令唤醒图像采集器对第一可调密度继电器和第一可调密度继电器的刻度盘图像进行采集，实现对图像采集器进行主动唤醒。
被动唤醒模式下，信号处理单元用于在第一可调密度继电器6的读数或者第二可调密度继电器9的读数大于预设的上限值P足或者小于预设的下限值P低时，唤醒图像采集器对第一可调密度继电器6和第二可调密度继电器9的刻度盘图像进行采集，信号处理单元获取采集的刻度盘图像并上传给上行设备，P足大于P低。具体的，被动唤醒模式下，图像采集器20采集后的图像通过信号处理单元上传给云端服务器，与此同时，云端服务器通过无线网络将标准图像、图像采集器拍摄的图像以及计算的结果发送至相应的智能终端，使智能终端及时的了解到充气装置的相关信息。
本实施方式中的智能式SF6电气设备在线补气装置，壳体4内部还设有温度计13和加热器2，温度计13和加热器2与信号处理单元19相互连接，温度计13用于检测壳体4内的温度，加热器2安装在气瓶3底部。信号处理单元19用于根据第一可调密度继电器6的检测值或者温度计13的检测值控制加热器2工作。具体的，当壳体内的温度较低，或者第一可调密度继电器6的读数显示气瓶3内气压降低时，信号处理单元控制开启加热器，使气瓶压力升高，以便气体更加容易补充到SF6电气设备中，同时也不浪费气体。
本实施方式提供的智能式SF6电气设备在线补气装置，还包括第一阀门8、第二阀门10、真空计11和真空泵12。第一阀门8的第一端和第二端分别连接电磁阀7和第二可调密度继电器9，第二阀门10的第一端连接第一阀门8，第二阀门10的第二端通过真空计11连接真空泵12。如此，该补气装置通过连接气管16连接SF6电气设备后，首先关闭第一阀门8并打开第二阀门10，然后开启真空泵12，便可将连接气管16抽真空，以保证SF6电气设备充气的纯度。本实施方式中，充气口15处设有过滤芯，确保补进给SF6电气设备的气体不含杂质；同时，连接气管两端设有自封阀，确保连接气管密封，保证气体纯净。
本实施方式中，壳体4内部安装有用于供电的电源。且，壳体4底部安装有多个轮子1以便移动，壳体4顶部设有防雨棚21以便户外工作。
以上所述，仅为本公开涉及的较佳的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，根据本公开的技术方案及其公开构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，包括：壳体(4)、气瓶(3)、第一可调密度继电器(6)、第二可调密度继电器(9)、电磁阀(7)和信号处理单元；
壳体(4)上设有用于通过连接气管(16)与SF6电气设备(18)上的补气口(17)连接的充气口(15)，气瓶(3)安装在壳体(4)内部，电磁阀(7)的进口通过第一可调密度继电器(6)连接气瓶(3)的输出口，电磁阀(7)的出口通过第二可调密度继电器(9)连接充气口(15)；
信号处理单元(19)分别连接第一可调密度继电器(6)、第二可调密度继电器(9)和电磁阀(7)，信号处理单元用于获取第一可调密度继电器(6)和第二可调密度继电器(9)的检测值，并用于根据第二可调密度继电器(9)的检测值控制电磁阀(7)工作。
2.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，还包括图像采集器(20)，图像采集器(20)安装在壳体(4)内，且图像采集器(20)的视场覆盖第一可调密度继电器(6)的读数区域以及第二可调密度继电器(9)的读数区域；信号处理单元(19)与图像采集器(20)连接，用于获取获取图像采集器(20)获取的刻度图像。
3.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，信号处理单元与上行设备双相连接，信号处理单元(19)用于将获取的第一可调密度继电器(6)和第二可调密度继电器(9)的检测值上传给上行设备，并用于根据上行设备的下发指令进行工作；图像采集器(20)设有主动唤醒模式和被动唤醒模式；主动唤醒模式下，信号处理单元用于根据上行设备的下发指令唤醒图像采集器对第一可调密度继电器(6)和第二可调密度继电器(9)的读数进行监控；被动唤醒模式下，信号处理单元用于在第一可调密度继电器(6)的读数或者第二可调密度继电器(9)的读数大于预设的上限值P足或者小于预设的下限值P低时，唤醒图像采集器对第一可调密度继电器(6)和第二可调密度继电器(9)的刻度盘图像进行采集，信号处理单元获取采集的刻度盘图像并上传给上行设备，P足大于P低。
4.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，还包括温度计(13)和加热器(2)，温度计(13)和加热器(2)与信号处理单元(19)相互连接，加热器(2)安装在气瓶(3)底部；信号处理单元(19)用于根据第一可调密度继电器(6)的检测值或者温度计(13)的检测值控制加热器(2)工作。
5.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，气瓶(3)的出口处设有减压阀(5)。
6.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，还包括第一阀门(8)、第二阀门(10)、真空计(11)和真空泵(12)；第一阀门(8)的第一端和第二端分别连接电磁阀(7)和第二可调密度继电器(9)，第二阀门(10)的第一端连接第一阀门(8)，第二阀门(10)的第二端通过真空计(11)连接真空泵(12)。
7.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，第一可调密度继电器(6)和第二可调密度继电器(9)均为纯机械结构。
8.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，还包括电源(14)，电源(14)安装在壳体(4)内部用于供电。
9.如权利要求1所述的智能式SF6电气设备在线补气装置，其特征在于，壳体(4)底部安装有多个轮子(1)，壳体(4)顶部设有防雨棚(21)。
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