CN113586965A - Gis管道内sf6混合气体在线充气装置 - Google Patents

Gis管道内sf6混合气体在线充气装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，包括：SF6气体储存罐、缓冲气体储存罐、控制器、GIS管道、SF6浓度检测装置；所述GIS管道由若干个GIS罐体连接组成，相邻两个所述GIS罐体的连接处设置至少两个所述SF6浓度检测装置；所述SF6气体储存罐通过SF6气体控制阀、第一管道与所述GIS罐体的SF6气体进气端连接，所述缓冲气体储存罐通过缓冲气体控制阀、第二管道与所述GIS罐体的缓冲气体进气端连接；所述SF6浓度检测装置的数据端连接至所述控制器的信号输入端，所述SF6气体控制阀、所述缓冲气体控制阀受控于所述控制器。本发明能够在SF6混合气体发生泄漏后，实现对应组分气体的充气。

Description

GIS管道内SF6混合气体在线充气装置
技术领域
本发明涉及一种混合气体在线充气装置，尤其涉及一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置。
背景技术
SF6气体由于其优异的电气性能而被广泛应用于电力行业，尤其是高压电力设备如高压断路器、气体绝缘金属封闭开关组合电器(Gas Insulated Switchgear， GIS)。但是，SF6气体作为强温室效应气体，其对温室效应的影响是二氧化碳的23900倍，因此泄漏进入大气后将对环境造成严重影响。现有技术通过将 SF6/N2或SF6/CO2混合气体作为绝缘介质，以代替纯SF6气体在高压电器设备中使用，从而减少SF6气体的使用量。
然而，在GIS运行过程中，GIS管道内的SF6混合气体常发生气体泄漏情况，现有检测设备通过压力测试仅能判断是否存在气体泄漏的情况，而气体泄漏部位在哪儿，当发生泄漏后如何进行对应组分气体的补充都是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，以解决现有技术不能判断气体泄漏的位置、不能根据气体泄漏位置的浓度实现混合气体充气，本发明能够在SF6混合气体发生泄漏后，实现对应组分气体的充气，保证各组分气体浓度在GIS运行过程中符合运行浓度标准。
本发明实施例提供了一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，包括：
SF6气体储存罐、缓冲气体储存罐、控制器、GIS管道、SF6浓度检测装置；其中，所述GIS管道由若干个GIS罐体连接组成，相邻两个所述GIS罐体的连接处设置至少两个所述SF6浓度检测装置；
所述SF6气体储存罐通过SF6气体控制阀、第一管道与所述GIS罐体的SF6气体进气端连接，所述缓冲气体储存罐通过缓冲气体控制阀、第二管道与所述 GIS罐体的缓冲气体进气端连接；
所述SF6浓度检测装置的数据端连接至所述控制器的信号输入端，所述SF6气体控制阀、所述缓冲气体控制阀受控于所述控制器，所述控制器被配置为：
接收若干个所述SF6浓度检测装置的检测浓度；
根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的第一比较结果；
当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置所处的位置为气体泄漏点；
根据所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的 SF6平均浓度，与所述气体泄漏点的检测浓度进行比较，得到第二比较结果，并根据所述第二比较结果控制所述SF6气体控制阀或所述缓冲气体控制阀。
进一步地，所述控制器，还被配置为：
根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的离均差率。
进一步地，所述控制器，还被配置为：
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度小于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，控制所述SF6气体控制阀打开，使SF6气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述SF6气体控制阀关闭；
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度大于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，控制所述缓冲气体控制阀打开，使缓冲气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述缓冲气体控制阀关闭。
进一步地，所述控制器包括计算机。
进一步地，若干个所述GIS罐体之间通过法兰连接。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，包括：SF6气体储存罐、缓冲气体储存罐、控制器、GIS管道、SF6浓度检测装置；所述控制器用于接收若干个所述SF6浓度检测装置的检测浓度；根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的第一比较结果；当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置所处的位置为气体泄漏点；根据所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，与所述气体泄漏点的检测浓度进行比较，得到第二比较结果，并根据所述第二比较结果控制所述SF6气体控制阀或所述缓冲气体控制阀。本发明实施例能够在GIS运行过程中判断气体泄漏的位置，并根据气体泄漏位置对应的检测浓度，控制SF6气体控制阀或缓冲气体控制阀，实现SF6气体或缓冲气体的补充，保证各组分气体浓度在GIS运行过程中符合运行浓度标准。
附图说明
图1是本发明提供的一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置的一个优选实施例的结构示意图；
其中，1、SF6浓度检测装置；2、SF6气体进气端；3、缓冲气体进气端；4、 SF6气体控制阀；5、缓冲气体控制阀；6、SF6气体储存罐；7、缓冲气体储存罐； 8、控制器；9、GIS管道；10、法兰。
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作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。
在本发明的说明中，上、下等方位的描述都是针对图1进行限定的，当GIS 罐体的放置方式发生改变时，其相应的方位的描述也将根据放置方式的改变而改变，本发明在此不做赘述。
本发明实施例提供了一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，参见图1，是本发明提供的一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置的一个优选实施例的结构示意图，所述装置包括：
SF6气体储存罐6、缓冲气体储存罐7、控制器8、GIS管道9、SF6浓度检测装置1；其中，所述GIS管道9由若干个GIS罐体连接组成，相邻两个所述 GIS罐体的连接处设置至少两个所述SF6浓度检测装置1；
所述SF6气体储存罐6通过SF6气体控制阀4、第一管道与所述GIS罐体的 SF6气体进气端2连接，所述缓冲气体储存罐7通过缓冲气体控制阀5、第二管道与所述GIS罐体的缓冲气体进气端3连接；
所述SF6浓度检测装置1的数据端连接至所述控制器8的信号输入端，所述 SF6气体控制阀4、所述缓冲气体控制阀5受控于所述控制器8，所述控制器8 被配置为：
接收若干个所述SF6浓度检测装置1的检测浓度；
根据所述检测浓度计算所述GIS管道9的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置1的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的第一比较结果；
当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置1所处的位置为气体泄漏点；
根据所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道9 的SF6平均浓度，与所述气体泄漏点的检测浓度进行比较，得到第二比较结果，并根据所述第二比较结果控制所述SF6气体控制阀4或所述缓冲气体控制阀5。
本发明实施例的缓冲气体根据实际使用要求进行选择，所述缓冲气体具体为CO2或所述缓冲气体具体为N2，在此不做更多的赘述。
可以理解的，本发明实施例提供的一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置是在GIS运行过程中实现气体泄漏点的判断及气体泄漏后对应组分气体的补充，在GIS管道发生泄漏需充入气体之前，所述SF6气体控制阀4和缓冲气体控制阀5均处于关闭状态。
在一具体实施例中，所述相邻两个所述GIS罐体的连接处设置至少两个所述SF6浓度检测装置1具体为在相邻两个所述GIS罐体的连接处的上下内壁相对设置一个所述SF6浓度检测装置1。
优选地，所述控制器8，还被配置为：
根据所述检测浓度计算所述GIS管道9的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置1的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的离均差率。
在一具体实施例中，当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置1所处的位置为气体泄漏点；优选地，所述预设的气体泄漏条件具体为所述离均差率大于3％，则当所述离均差率符合离均差率大于3％时，判断所述离均差率对应的所述SF6浓度检测装置 1所处的位置为气体泄漏点。
优选地，所述控制器8，还被配置为：
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度小于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道9的SF6平均浓度，控制所述 SF6气体控制阀4打开，使SF6气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述SF6气体控制阀4关闭；
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度大于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道9的SF6平均浓度，控制所述缓冲气体控制阀5打开，使缓冲气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述缓冲气体控制阀5关闭。
在一具体实施例中，所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道9的SF6平均浓度具体为所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件时的前一时刻的GIS管道SF6平均浓度。
优选地，所述控制器8包括计算机。
优选地，若干个所述GIS罐体之间通过法兰10连接。
可以理解的，若干个所述GIS罐体之间通过法兰10连接，则至少两个所述SF6浓度检测装置1设置在靠近所述法兰10的GIS内壁上。
本发明实施例提供的一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，包括： SF6气体储存罐、缓冲气体储存罐、控制器、GIS管道、SF6浓度检测装置，所述控制器用于接收若干个所述SF6浓度检测装置的检测浓度；根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的第一比较结果；当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置所处的位置为气体泄漏点；根据所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，与所述气体泄漏点的检测浓度进行比较，得到第二比较结果，并根据所述第二比较结果控制所述SF6气体控制阀或所述缓冲气体控制阀。本发明实施例能够在GIS运行过程中判断气体泄漏的位置，并根据气体泄漏的位置对应的检测浓度，控制SF6气体控制阀或缓冲气体控制阀，实现SF6气体或缓冲气体的补充，保证各组分气体浓度在GIS运行过程中符合运行浓度标准，有利于GIS管道发生漏气故障后的维护。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，其特征在于，包括：
SF6气体储存罐、缓冲气体储存罐、控制器、GIS管道、SF6浓度检测装置；其中，所述GIS管道由若干个GIS罐体连接组成，相邻两个所述GIS罐体的连接处设置至少两个所述SF6浓度检测装置；
所述SF6气体储存罐通过SF6气体控制阀、第一管道与所述GIS罐体的SF6气体进气端连接，所述缓冲气体储存罐通过缓冲气体控制阀、第二管道与所述GIS罐体的缓冲气体进气端连接；
所述SF6浓度检测装置的数据端连接至所述控制器的信号输入端，所述SF6气体控制阀、所述缓冲气体控制阀受控于所述控制器，所述控制器被配置为：
接收若干个所述SF6浓度检测装置的检测浓度；
根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的第一比较结果；
当所述第一比较结果符合预设的气体泄漏条件时，判断所述第一比较结果对应的所述SF6浓度检测装置所处的位置为气体泄漏点；
根据所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，与所述气体泄漏点的检测浓度进行比较，得到第二比较结果，并根据所述第二比较结果控制所述SF6气体控制阀或所述缓冲气体控制阀。
2.如权利要求1所述的GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，其特征在于，所述控制器，还被配置为：
根据所述检测浓度计算所述GIS管道的SF6平均浓度、每一所述SF6浓度检测装置的检测浓度与所述SF6平均浓度之间的离均差率。
3.如权利要求1所述的GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，其特征在于，所述控制器，还被配置为：
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度小于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，控制所述SF6气体控制阀打开，使SF6气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述SF6气体控制阀关闭；
当所述第二比较结果为所述气体泄漏点的检测浓度大于所述第一比较结果在符合所述预设的气体泄漏条件之前的GIS管道的SF6平均浓度，控制所述缓冲气体控制阀打开，使缓冲气体充入所述GIS罐体，直到所述气体泄漏点的检测浓度和所述SF6平均浓度相同，控制所述缓冲气体控制阀关闭。
4.如权利要求1所述的GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，其特征在于，所述控制器包括计算机。
5.如权利要求1所述的GIS管道内SF6混合气体在线充气装置，其特征在于，若干个所述GIS罐体之间通过法兰连接。
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