CN111473921B - 一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,包括依次连接的标准气体稀释装置、检测装置及尾气回收装置;标准气体稀释装置用于将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释至预设浓度后通入检测装置中;检测装置为中空的半椭圆结构,用于罩住六氟化硫泄露报警装置的探头且确保其下部贴合地面;尾气回收装置用于将从检测装置流出的尾气进行回收。标准气体稀释装置将标准气体稀释混匀后通入检测装置,使用检测装置将被测SF6泄露报警装置的探头罩住,采用中空的半椭圆形结构,使混合气体在检测装置内充分的流动,保障气体在检测装置内浓度的稳定;尾气回收装置减少SF6的排放;使用方法简单可靠,操作性强,可确保SF6泄露报警装置监测数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备运行维护领域,尤其涉及一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统。
背景技术
GIS设备因其占地面积小、检修周期长、不受污染和雨、盐雾等周围环境因素的影响等优势,被广泛应用于电力系统中。GIS设备中采用的绝缘气体六氟化硫(SF6)具有出色的绝缘性能、灭弧性能与导热性能。然而,SF6是惰性气体,当空气中混有SF6气体时,会导致运行维护人员窒息,严重时会导致人身伤亡事故,且SF6是强的温室效应气体,其温室效应是CO2的2.3万倍,因此标准GB 26860-2011《电力安全工作规程.发电厂和变电站电气部分》对GIS室内SF6气体及氧气含量做了严格的要求,要求室内SF6气体含量不大于1000μL/L,氧气(O2)含量不小于18%,并要求每个GIS室都安装了SF6泄露报警装置。SF6泄露报警装置主要监测空气中的SF6和O2的浓度,当SF6和O2的浓度不满足要求时发出告警信号,确保运行维护人员人身安全。
因SF6泄露报警装置安装后,基本上都紧贴地面,且结构复杂,使得对其进行现场检测相当困难,故而目前都没有采取对安装后的SF6泄露报警装置进行现场检测的行动,也没有对SF6泄露报警装置安装后进行现场检测的有效方案,导致其监测数据的准确性差,影响了其在保护人身及设备安全方面所应发挥的作用。
发明内容
本发明提供了一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,以解决现有技术中还没有对安装后的SF6泄露报警装置进行现场检测的方案导致其监测数据的准确性差的问题。
一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,包括依次连接的标准气体稀释装置、检测装置及尾气回收装置;
所述标准气体稀释装置用于将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释至预设浓度后通入所述检测装置中;
所述检测装置为中空的半椭圆结构,用于罩住六氟化硫泄露报警装置的探头且确保其下部贴合地面;
所述尾气回收装置用于将从所述检测装置流出的尾气进行回收。
通过标准气体稀释装置将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释混匀后通入检测装置,使用检测装置将被测SF6泄露报警装置的探头罩住,并通过下部与地面紧密贴合形成一个密封良好的检测环境,保证现场检测在相对稳定的条件下进行,另检测装置采用中空的半椭圆形结构,使稀释后的混合气体在检测装置内充分的流动,不留死体积,保障气体在检测装置内浓度的稳定,确保了检测结果的准确可靠;检测装置内的气体通过尾气回收装置回收,减少SF6的排放;该检测系统使用方法简单可靠,操作性强,可确保SF6泄露报警装置监测数据的准确性。
进一步地,所述检测装置的下部由邵氏硬度为A0~A20的软质材料构成,用于确保所述检测装置与地面的贴合度,防止检测装置内的气体外泄。
进一步地,所述软质材料为橡胶、乳胶和TPR塑胶中的一种。
进一步地,所述标准气体稀释装置至少包括第一标准气体输入装置、第一稀释气体输入装置,所述第一标准气体输入装置依次连接有第一流量调节阀、第一精密流量计、第一逆止阀,所述第一稀释气体输入装置依次连接有第二流量调节阀、第二精密流量计、第二逆止阀,所述第一逆止阀及所述第二逆止阀均与气体混合装置的入口连接,所述气体混合装置的出口与所述检测装置连接。
使用时,标准气体流出控制过程为:由控制模块(如PC机)控制第一流量调节阀调整SF6标准气体和/或O2标准气体的气体流量大小,然后通过第一精密流量计测量其流量数据,并将流量数据反馈给控制模块,控制模块根据反馈的流量数据调节第一流量调节阀直到流量达到设定值,通过第一精密流量计的标准气体经过第一逆止阀后进入气体混合装置。稀释气体流出控制过程与标准气体流出控制过程原理相同,在此不再赘述。标准气体和稀释气体均流入气体混合装置后进行混合,混合后的混合气体进入到检测装置中。
进一步地,所述第一流量调节阀与所述第一精密流量计之间还依次连接有第一稳压阀和第一稳流阀,所述第二流量调节阀与第二精密流量计之间还依次连接有第二稳压阀和第二稳流阀。通过增设第一稳压阀和第一稳流阀可保证SF6标准气体和/或O2标准气体的气体流量和压力的稳定,通过增设第二稳压阀和第二稳流阀可保证稀释气体的气体流量和压力的稳定,可有效提高稀释后气体浓度的准确度。
进一步地,所述标准气体稀释装置还包括第二标准气体输入装置,所述第二标准气体输入装置依次连接有第三流量调节阀、第三稳压阀、第三稳流阀、第三精密流量计、第三逆止阀,所述第三逆止阀与所述气体混合装置的入口连接。
进一步地,所述标准气体稀释装置还包括第二稀释气体输入装置,所述第二稀释气体输入装置依次连接有第四流量调节阀、第四稳压阀、第四稳流阀、第四精密流量计、第四逆止阀,所述第四逆止阀与所述气体混合装置的入口连接。
进一步地,所述气体混合装置包括混合箱体,以及设置于所述混合箱体内的交错的踏板结构或烧结的结晶状氧化铝制成的砂芯网,可使SF6标准气体和/或O2标准气体和稀释气体充分混匀,确保检测的精准度。
进一步地,所述气体混合装置的出口与所述检测装置之间依次连接有第一混合气体流量阀、第一混合气体流量计;还包括与所述气体混合装置的出口连接且与所述第一混合气体流量阀并联的第二混合气体流量阀,所述第二混合气体流量阀的出口连接第二混合气体流量计,所述第二混合气体流量计的出口排空。在气体混合装置后进行混合后的混合气体依次通过第一混合气体流量阀、第一混合气体流量计后进入到检测装置中,第一混合气体流量阀控制混合气体的气体流量大小,第一混合气体流量计测量流经的混合气体流量数据,并将混合气体流量数据反馈给控制模块,控制模块根据反馈的混合气体流量数据调节第一混合气体流量阀直到混合气体流量达到设定值。通过设置并联的第二混合气体流量阀、第二混合气体流量计并排空,可调节流入检测装置的混合气体流量的压力的稳定。实际在使用过程中,是可以将校准所需要的流量设置为标准气体稀释装置的出气流量,这样基本上可以将排空的SF6的量降至忽略不计。如有必要,也可在第二混合气体流量计排空端连接一个尾气回收装置。
进一步地,尾气回收装置包括依次连接的缓冲罐、压缩泵、液化器及储罐,所述尾气回收装置与所述检测装置之间还设置有压力监测装置。压力监测装置用于监测尾气回收装置与检测装置之间流经的气体压力,尾气回收装置与检测装置之间流经的气体压力不应大于3kPa。
进一步地,SF6标准气体中SF6浓度为1000~5000μL/L,O2标准气体中O2浓度为18%~30%。SF6标准气体与O2标准气体的底气均可选用N2,稀释气体和选用高纯氮气、纯氮、纯氩,对于用于稀释SF6标准气体的稀释气体还可选用空气。
上述提供的一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统可进行SF6露报警装置SF6和O2测量误差检测,以及进行SF6和O2报警误差的检测。
进行SF6和O2测量误差检测时,通过标准气体稀释装置配置目标浓度的SF6或O2混合气体通入检测装置,根据被测SF6露报警装置的需要控制气体流量,观察SF6露报警装置主机显示的数据,待示值稳定后记录SF6露报警装置示值,各浓度重复测量3至6次,取算术平均值作为SF6露报警装置预测值,计算测量误差。SF6混合气体中SF6的浓度可选择100~1500μL/L,O2混合气体中O2的浓度可选择16~22%。
进行SF6和O2报警误差的检测时,使用标准气体稀释装置将低于报警点浓度的SF6混合气体或高于报警点浓度的O2混合气体通入检测装置,根据被测SF6泄露报警装置需要控制气体流量,SF6混合气体中SF6的初始浓度设置为500μL/L,O2混合气体中O2的初始浓度为20%,然后逐步增加SF6混合气体中SF6浓度和降低O2混合气体中O2浓度,当装置显示SF6混合气体中SF6的浓度超过设定值(一般为1000μL/L)或O2混合气体中O2浓度低于设定值(一般为18%)时,SF6泄露报警装置主机启动报警,记录报警时的混合气体中SF6或O2的浓度值,重复测量3至6次,取算术平均值作为SF6泄露报警装置报警值,计算报警误差。
有益效果
本发明提出了一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,通过标准气体稀释装置将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释混匀后通入检测装置,使用检测装置将被测SF6泄露报警装置的探头罩住,并通过下部与地面紧密贴合形成一个密封良好的检测环境,保证现场检测在相对稳定的条件下进行,另检测装置采用中空的半椭圆形结构,使稀释后的混合气体在检测装置内充分的流动,不留死体积,保障气体在检测装置内浓度的稳定,确保了检测结果的准确可靠;检测装置内的气体通过尾气回收装置回收,减少SF6的排放;该检测系统使用方法简单可靠,操作性强,可确保SF6泄露报警装置监测数据的准确性,使SF6泄露报警装置在保护人身及设备安全方面发挥其作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示,本实施例提供了一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,包括依次连接的标准气体稀释装置、检测装置30及尾气回收装置32;
所述标准气体稀释装置用于将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释至预设浓度后通入所述检测装置30中;
所述检测装置30为中空的半椭圆结构,用于罩住六氟化硫泄露报警装置的探头31且确保其下部贴合地面;
所述尾气回收装置32用于将从所述检测装置30流出的尾气进行回收。
通过标准气体稀释装置将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释混匀后通入检测装置30,使用检测装置30将被测SF6泄露报警装置的探头31罩住,并通过检测装置30下部与地面紧密贴合形成一个密封良好的检测环境,保证现场检测在相对稳定的条件下进行,另检测装置30采用中空的半椭圆形结构,使稀释后的混合气体在检测装置30内充分的流动,不留死体积,保障混合气体在检测装置30内浓度的稳定,确保了检测结果的准确可靠;检测装置30内的气体通过尾气回收装置32回收,减少SF6的排放;该检测系统使用方法简单可靠,操作性强,可确保SF6泄露报警装置监测数据的准确性,使SF6泄露报警装置在保护人身及设备安全方面发挥其作用。
其中,所述检测装置30的下部由邵氏硬度为A0~A20的软质材料构成,用于确保所述检测装置30与地面的贴合度,防止检测装置30内的气体外泄,确保了检测结果的准确可靠。具体实施时,所述软质材料可以是但不限于橡胶、乳胶和TPR塑胶中的一种。
详细的,所述标准气体稀释装置至少包括第一标准气体输入装置1、第一稀释气体输入装置4,所述第一标准气体输入装置1依次连接有第一流量调节阀7、第一精密流量计19、第一逆止阀23,所述第一稀释气体输入装置4依次连接有第二流量调节阀6、第二精密流量计17、第二逆止阀21,所述第一逆止阀23及所述第二逆止阀21均与气体混合装置25的入口连接,所述气体混合装置25的出口与所述检测装置30连接,可选地,所述气体混合装置25的出口与所述检测装置30之间依次连接有第一混合气体流量阀27、第一混合气体流量计29及所述检测装置30。
使用时,标准气体流出控制过程为:由控制模块(如PC机)控制第一流量调节阀7调整SF6标准气体和/或O2标准气体的气体流量大小,然后通过第一精密流量计19测量其流量数据,并将流量数据反馈给控制模块,控制模块根据反馈的流量数据调节第一流量调节阀7直到流量达到设定值,通过第一精密流量计19的标准气体经过第一逆止阀23后进入气体混合装置25。稀释气体流出控制过程与标准气体流出控制过程原理相同,在此不再赘述。标准气体和稀释气体均流入气体混合装置25后进行混合,混合后的混合气体依次通过第一混合气体流量阀27、第一混合气体流量计29后进入到检测装置30中,第一混合气体流量阀27控制混合气体的气体流量大小,第一混合气体流量计29测量流经的混合气体流量数据,并将混合气体流量数据反馈给控制模块,控制模块根据反馈的混合气体流量数据调节第一混合气体流量阀27直到混合气体流量达到设定值。
优选地,所述第一流量调节阀7与所述第一精密流量计19之间还依次连接有第一稳压阀11和第一稳流阀15,所述第二流量调节阀6与第二精密流量计17之间还依次连接有第二稳压阀9和第二稳流阀13。通过增设第一稳压阀11和第一稳流阀15可保证SF6标准气体和/或O2标准气体的气体流量和压力的稳定,通过增设第二稳压阀9和第二稳流阀13可保证稀释气体的气体流量和压力的稳定,可有效提高稀释后混合气体浓度的准确度。
可选地,所述标准气体稀释装置还包括第二标准气体输入装置2,所述第二标准气体输入装置2依次连接有第三流量调节阀8、第三稳压阀12、第三稳流阀20、第三精密流量计20、第三逆止阀24,所述第三逆止阀24与所述气体混合装置25的入口连接。该部分工作原理与控制第一标准气体输入装置1输出标准气体流量的原理相同,在此不再赘述。
可选地,所述标准气体稀释装置还包括第二稀释气体输入装置3,所述第二稀释气体输入装置3依次连接有第四流量调节阀5、第四稳压阀10、第四稳流阀14、第四精密流量计18、第四逆止阀22,所述第四逆止阀22与所述气体混合装置25的入口连接。该部分工作原理与控制第一标准气体输入装置1输出标准气体流量的原理相同,在此不再赘述。
详细的,所述气体混合装置25包括混合箱体,以及设置于所述混合箱体内的交错的踏板结构或烧结的结晶状氧化铝制成的砂芯网,如图1所示,本实施例中,混合箱体内优选交错的踏板结构,可使SF6标准气体和/或O2标准气体和稀释气体充分混匀,确保检测的精准度。
详细的,尾气回收装置32包括依次连接的缓冲罐、压缩泵、液化器及储罐(未图示),所述尾气回收装置32与所述检测装置30之间还设置有压力监测装置(未图示)。压力监测装置用于监测尾气回收装置32与检测装置30之间流经的气体压力,尾气回收装置32与检测装置30之间流经的气体压力不应大于3kPa;尾气回收装置32可减少SF6的排放。
可选地,还包括与所述气体混合装置25的出口连接且与所述第一混合气体流量阀27并联的第二混合气体流量阀26,所述第二混合气体流量阀26的出口连接第二混合气体流量计28,所述第二混合气体流量计28的出口排空。通过设置并联的第二混合气体流量阀26、第二混合气体流量计28并排空,可调节流入检测装置30的混合气体流量的压力的稳定。实际在使用过程中,是可以将校准所需要的流量设置为标准气体稀释装置的出气流量,这样基本上可以将排空的SF6的量降至忽略不计。如有必要,也可在第二混合气体流量计28排空端连接一个尾气回收装置。
具体实施时,SF6标准气体中SF6浓度为1000~5000μL/L,O2标准气体中O2浓度为18%~30%。SF6标准气体与O2标准气体的底气均可选用N2,稀释气体和选用高纯氮气、纯氮、纯氩,对于用于稀释SF6标准气体的稀释气体还可选用空气。
上述提供的一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统可进行SF6露报警装置SF6和O2测量误差检测,以及进行SF6和O2报警误差的检测。
首先,该检测系统配置目标浓度的SF6或O2混合气体的工作原理如下:本实施例中,第一标准气体输入装置1用于输出SF6标准气体,第二标准气体输入装置2用于输出O2标准气体,第一稀释气体输入装置4用于输出空气,第二稀释气体输入装置3用于输出高纯氮气。配置目标浓度SF6混合气体时,在控制模块(本实施例中选用PC机)中输入SF6标准气体的浓度,再根据需要在控制模块输入SF6标准气体稀释后的浓度和流量,控制模块计算出标准气体和稀释气体流量,通过控制第一流量调节阀7调整第一标准气体输入装置1输出SF6标准气体的流量大小,SF6标准气体从第一流量调节阀7流出后,依次经过第一稳压阀11和第一稳流阀15以保证SF6标准气体流量和压力的稳定,经过稳压和稳流的气体再通过第一精密流量计19测量其流量,并将流量数据反馈给控制模块,控制模块根据反馈流量数据调节第一流量调节阀7直至流量达到设定值,经过第一精密流量计19的气体经过第一逆止阀23后进入气体混合装置25。同理控制模块通过控制第二流量调节阀6调整第一稀释气体输入装置4输出空气的流量大小,其后续控制与上述SF6标准气体输出流量控制原理相同,不再赘述。气体混合装置25使得进入的SF6标准气体与空气充分混匀,经过混合后的混合气体一路经过第一混合气体流量阀27和第一混合气体流量计29通入检测装置30,另一路经过第二混合气体流量阀26和第二混合气体流量计28排空以调节流入检测装置30气体流量的压力的稳定。当配置目标O2混合气体时,其原理与上述配置目标SF6混合气体原理相同,区别仅在于第二标准气体输入装置2输出O2标准气体,第二稀释气体输入装置3用于输出高纯氮气,具体过程不再赘述。其中控制模块与其中各流量调节阀、稳压阀、稳流阀、精密流量计、混合气体流量阀及混合气体流量计连接。
进行SF6和O2测量误差检测时,通过标准气体稀释装置配置目标浓度的SF6或O2混合气体通入检测装置30,根据被测SF6露报警装置的需要控制气体流量,观察SF6露报警装置主机显示的数据,待示值稳定后记录SF6露报警装置示值,各浓度重复测量3至6次,取算术平均值作为SF6露报警装置预测值,计算测量误差。SF6混合气体中SF6的浓度可选择100~1500μL/L,O2混合气体中O2的浓度可选择16~22%。
进行SF6和O2报警误差的检测时,使用标准气体稀释装置将低于报警点浓度的SF6混合气体或高于报警点浓度的O2混合气体通入检测装置30,根据被测SF6泄露报警装置需要控制气体流量,SF6混合气体中SF6的初始浓度设置为500μL/L,O2混合气体中O2的初始浓度为20%,然后逐步增加SF6混合气体中SF6浓度和降低O2混合气体中O2浓度,当装置显示SF6混合气体中SF6的浓度超过设定值(一般为1000μL/L)或O2混合气体中O2浓度低于设定值(一般为18%)时,SF6泄露报警装置主机启动报警,记录报警时的混合气体中SF6或O2的浓度值,重复测量3至6次,取算术平均值作为SF6泄露报警装置报警值,计算报警误差。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,包括依次连接的标准气体稀释装置、检测装置及尾气回收装置;
所述标准气体稀释装置用于将SF6标准气体和/或O2标准气体稀释至预设浓度后通入所述检测装置中;
所述检测装置为中空的半椭圆结构,用于罩住六氟化硫泄露报警装置的探头且确保其下部贴合地面;
所述尾气回收装置用于将从所述检测装置流出的尾气进行回收;
所述标准气体稀释装置至少包括第一标准气体输入装置、第一稀释气体输入装置,所述第一标准气体输入装置依次连接有第一流量调节阀、第一精密流量计、第一逆止阀,所述第一稀释气体输入装置依次连接有第二流量调节阀、第二精密流量计、第二逆止阀,所述第一逆止阀及所述第二逆止阀均与气体混合装置的入口连接,所述气体混合装置的出口与所述检测装置连接;
所述标准气体稀释装置还包括第二标准气体输入装置,所述第二标准气体输入装置依次连接有第三流量调节阀、第三稳压阀、第三稳流阀、第三精密流量计、第三逆止阀,所述第三逆止阀与所述气体混合装置的入口连接;
第一标准气体输入装置用于输出SF6标准气体,第二标准气体输入装置用于输出O2标准气体;SF6标准气体与O2标准气体的底气均可选用N2。
2.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述检测装置的下部由邵氏硬度为A0~A20的软质材料构成,用于确保所述检测装置与地面的贴合度。
3.根据权利要求2所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述软质材料为橡胶、乳胶和TPR塑胶中的一种。
4.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述第一流量调节阀与所述第一精密流量计之间还依次连接有第一稳压阀和第一稳流阀,所述第二流量调节阀与第二精密流量计之间还依次连接有第二稳压阀和第二稳流阀。
5.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述标准气体稀释装置还包括第二稀释气体输入装置,所述第二稀释气体输入装置依次连接有第四流量调节阀、第四稳压阀、第四稳流阀、第四精密流量计、第四逆止阀,所述第四逆止阀与所述气体混合装置的入口连接。
6.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述气体混合装置包括混合箱体,以及设置于所述混合箱体内的交错的踏板结构或烧结的结晶状氧化铝制成的砂芯网。
7.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,所述气体混合装置的出口与所述检测装置之间依次连接有第一混合气体流量阀、第一混合气体流量计;还包括与所述气体混合装置的出口连接且与所述第一混合气体流量阀并联的第二混合气体流量阀,所述第二混合气体流量阀的出口连接第二混合气体流量计,所述第二混合气体流量计的出口排空。
8.根据权利要求1所述的六氟化硫泄露报警装置的检测系统,其特征在于,尾气回收装置包括依次连接的缓冲罐、压缩泵、液化器及储罐,所述尾气回收装置与所述检测装置之间还设置有压力监测装置。
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