CN208092001U - Sf6气体微水在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测系统，具体涉及了一种SF6气体微水在线检测系统，其包括选通模块、SF6微水变送器、进气阀和回气阀，进气阀连接有SF6高压电气设备，回气阀连接有充气小车，充气小车通过通气管与SF6微水变送器连接，选通模块根据SF6微水变送器的输出控制进气阀和回气阀的打开启或关闭；解决了单位时间内进入到充气小车内SF6气体气流量较大时，SF6气体无法得到充分干燥，微水含量较大的SF6气体进入SF6高压电气设备而影响到该设备正常运行的问题，经SF6微水变送器实时检测后，微水含量超标的SF6气体回流至充气小车内重新干燥，操作方便。

Description

SF6气体微水在线检测系统

技术领域

本实用新型涉及检测系统，特别涉及SF6气体微水在线检测系统。

背景技术

SF6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的微水含量如果超标将严重影响SF6高压电气设备的安全运行。在一些金属物的参与下，SF6气体在高温200摄氏度以上温度可与水发生水解反应，生成活泼的HF和SOF2，腐蚀绝缘件和金属件，并产生大量热量，使气室压力升高。在温度降低时，过多的水可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对SF6气体的密度和含水量进行定期检测。

对于SF6气体的微水检测，目前普遍采用离线方法测量微水含量，主要采用便携式露点仪进行现场检测，无法做到实时检测。并且当SF6高压电气设备内SF6气体含量较少时，需要向该SF6高压电气设备内补充SF6气体，通常是通过气瓶连接充气小车后，再连接到SF6高压电气设备上，充气小车内放置有干燥剂，在向SF6高压电气设备内补充SF6气体前，需要先将气瓶内的SF6气体通入充气小车内进行干燥。然而，当充气小车单位时间内进气量较大时，SF6气体无法得到充分的干燥，可能使得充入SF6高压电气设备内的SF6气体的微水含量较高，从而影响到SF6高压电气设备的安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SF6微水在线检测系统，不仅能够实时在线检测SF6气体的微水含量，且向SF6高压电气设备内充气时，通过SF6微水变送器的实时检测可减少微水含量较高的SF6气体进入到SF6高压电气设备内的情况发生。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种SF6气体微水在线检测系统，包括选通模块、SF6微水变送器、进气阀和回气阀，所述进气阀连接有SF6高压电气设备，所述回气阀连接有充气小车，所述充气小车通过通气管与SF6微水变送器连接，所述选通模块根据SF6微水变送器的输出控制进气阀和回气阀的打开启或关闭。

采用上述结构，向SF6高压电气设备内补充SF6气体时，SF6气体经由充气小车干燥后，流向SF6微水变送器中进行实时的检测；若经检测发现SF6气体微水含量未超标时，此时，选通模块控制进气阀打开，回气阀关闭，SF6气体经由进气阀进入到SF6高压电气设备内；若经检测发现SF6气体微水含量超标时，选通模块控制进气阀关闭，回气阀打开，SF6气体经由回气阀回流至充气小车内重新进行干燥；向SF6高压电气设备内补充SF6气体时，通过选通模块选择不同阀体的开闭，来选择SF6气体的流向，使微水含量较高的SF6气体回流至充气小车内重新进行干燥，减少微水含量较高的SF6气体进入到SF6高压电气设备内的情况发生，从而减少因SF6气体微水含量较高而影响该SF6高压电气设备正常运行的情况发生。

本实用新型进一步设置为还包括判断模块，所述判断模块包括用于检测放置于充气小车内底座上干燥剂的重量以输出称重信号的称重检测电路、与称重检测电路电性连接的用于比较称重信号大于重量基准信号以输出超重信号的比较电路以及与比较电路电性连接且响应于超重信号的示警电路。

采用上述结构，干燥剂放置在充气小车的底座内，将充气小车内SF6气体中的微水吸收，而干燥剂吸收的水分越多，干燥剂的重量越重，当干燥剂的重量达到一定大小时，即干燥剂的吸水能力到达极限时，可以判断干燥剂已失效，称重检测电路检测干燥剂的重量以输出干燥剂对应大小的称重信号，比较电路比较称重信号与重量基准信号的大小，在称重信号大于重量基准信号时输出超重信号，并且示警电路响应超重信号，并出现示警信息以提醒使用者干燥剂已失效，需要及时更换干燥剂，有利于减少干燥剂失效而导致充气小车内的气体得不到充分的干燥的情况发生。

本实用新型进一步设置为所述称重检测电路电性连接有放大称重信号的放大电路。

采用上述结构，放大电路将原本较小的称重信号放大后输出，使得该系统对微小信号的检测更加精确。

本实用新型进一步设置为所述示警电路包括用于发光示警的灯光示警器。

采用上述结构，通过灯光示警的方式，使得使用者无需时刻注意充气小车的情况，在观察到示警电路的灯光示警后即可知晓干燥剂已失效，进而对已失效的干燥剂进行及时的更换和处理。

本实用新型进一步设置为所述示警电路包括用于发声示警的声音示警器。

采用上述结构，通过声音示警的方式，使得使用者无需时刻注意充气小车的情况，在观察到示警电路的发声示警后即可知晓干燥剂已失效，有助于使用者对已失效的干燥剂进行及时的更换和处理。

本实用新型进一步设置为还包括气缸和水平滑动连接于充气小车内的挡板，所述挡板与气缸的活塞杆连接，所述底座竖向滑动连接于充气小车上，所述底座与充气小车之间设置有限制底座竖向滑动的限位件。

采用上述结构，在向SF6高压电气设备内补充SF6气体时，若示警电路发出示警信号，即表示干燥剂失效；使用者更换干燥剂时，启动气缸，气缸的活塞杆伸出，并推动挡板在充气小车内水平滑动，并将干燥剂与充气小车内大部分SF6气体隔开，解除限位件对底座竖向滑动的限制作用后，再竖直向下拉动底座，更换已失效的干燥剂；当需要更换干燥剂时，减少位于充气小车内SF6气体的泄露。

本实用新型进一步设置为所述限位件为开设于底座上的限位孔以及水平滑动连接于充气小车上且与限位孔卡接配合的弹扣。

采用上述结构，竖直向上推动底座，并向外拉动弹扣，且当限位孔与弹扣的位置相对应时，松开弹扣，弹扣与限位孔卡接配合，底座固定在充气小车上，操作方便，有利于限制底座的竖向滑动。

本实用新型进一步设置为所述弹扣远离弹簧的端部上设置有被底座推动水平滑动的楔形块。

采用上述结构，竖直向上推动底座时，底座与楔形块的楔形面相抵接并推动楔形块连同弹扣在充气小车内水平滑动，且当弹扣与限位孔的位置相对应时，弹扣与限位孔卡接配合；将底座闭合于充气小车底部时，无需手动拉动弹扣，操作方便。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过SF6微水变送器的实时检测以及选通模块来选择SF6气体的流向，减少微水含量较高的SF6气体进入到SF6高压电气设备内的情况发生；

2、通过判断模块中的称重检测电路和比较电路来判断干燥剂是否失效，并且在比较电路输出超重信号时，通过示警电路进行示警，有助于工作人员及时对已失效的干燥剂进行更换和处理。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例选通模块的电路原理图；

图3是本实施例的选择模块与示警模块的电路原理图；

图4是本实施例中充气小车处的结构示意图。

附图标记：1、充气小车；2、底座；3、进气阀；4、回气阀；5、SF6微水变送器；6、挡板；7、限位件；71、限位孔；72、弹扣；8、楔形块；9、气缸；10、SF6高压电气设备；11、气瓶；12、通气管；13、选通模块；14、判断模块；141、称重检测电路；142、放大电路；143、比较电路；144、示警电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

一种SF6气体微水在线检测系统，如图1和图2所示，包括选通模块13、SF6微水变送器5、进气阀3和回气阀4。该进气阀3连接有SF6高压电气设备10，该回气阀4连接有充气小车1，充气小车1连接有气瓶11，SF6微水变送器5与充气小车1之间还连接有通气管12；充气小车1的底座2上放置有干燥剂以吸收SF6气体中的微水。

选通模块13包括电压比较器U1，SF6微水变送器5与电压比较器U1的同相输入端连接，电压比较器U1的反相输入端连接有预设信号Vref1，电压比较器U1连接有NPN型的三极管VT1；三极管VT1的基极与电压比较器U1的输出端连接并接收电压比较器U1输出端输出的高电平信号，三极管VT1的发射极经电阻R1接地，三极管VT1的集电极经继电器的线圈KM1连接于电源VCC；电源VCC与进气阀3之间连接有继电器的常闭触点KM1-1，进气阀3经电阻R2接地；电源VCC与回气阀4之间连接有继电器的常开触点KM1-2，回气阀4经电阻R3接地。SF6气体经由SF6微水变送器5的实时检测，在SF6气体微水含量超标时，SF6微水变送器5的输出值大于预设信号Vref1的值，电压比较器U1的输出端输出高电平信号，三极管VT1导通，继电器的线圈KM1通电，继电器的常闭触点KM1-1断开，进气阀3关闭，继电器的常开触点KM1-2闭合，回气阀4开启，SF6气体回流至充气小车1内进行重新干燥。

如图3所示，该检测系统还包括判断模块14，该判断模块14包括称重检测电路141、放大电路142、比较电路143以及示警电路144。称重检测电路141采用力敏电阻的惠斯通电桥接法，其包括力敏电阻RF1、力敏电阻RF2、力敏电阻RF3、力敏电阻RF4、电阻R5、电阻R6以及电阻R7，其中力敏电阻RF1、力敏电阻RF2、力敏电阻RF3、力敏电阻RF4依次首尾串接成圈，力敏电阻RF1与力敏电阻RF4之间的连接点连接于电源VCC，力敏电阻RF2与力敏电阻RF3之间的连接点接地，力敏电阻RF1与力敏电阻RF2之间的连接点连接于电阻R5的一端，电阻R5的另一端串联电阻R7后接地，力敏电阻RF3与力敏电阻RF4之间的连接点连接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端以及电阻R5的另一端用于输出称重信号。

称重检测电路141电性连接有用于将称重信号放大的放大电路142，其包括运算放大器U2。运算放大器U2的同相输入端与电阻R5连接且反相输入端与电阻R6连接以接收称重信号，运算放大器U2的一端连接有电源VCC，另一端接地，运算放大器U2输出端输出放大后的称重信号。

放大电路142电性连接有用于比较称重信号与重量基准信号大小的比较电路143，其中重量基准信号为判断干燥剂的重量是否超重的标准。比较电路143包括用于在称重信号大于重量基准信号时输出超重信号的电压比较器U3以及用于提供重量基准信号的电位器RP，其中电压比较器U3的同相输入端与运算放大器U2的输出端连接以接收放大后的称重信号，反相输入端连接于电位器RP的调节端，电位器RP的一固定端连接于电源VCC，另一固定端接地，电压比较器U3的输出端输出超重信号。

比较电路143电性连接有示警电路144，其包括三极管VT2以及电阻R4，并且以声音示警时，采用蜂鸣器BUZ示警，以发光示警时，采用发光二极管LED示警。三极管VT2的基极与电压比较器U3的输出端连接以接收超重信号，三极管VT2的基极串联电阻R4后连接有电源VCC，三极管VT2的集电极与电源VCC连接，三极管VT2的发射极串联蜂鸣器BUZ后接地，或者三极管VT2的发射极串联发光二极管LED后接地。

如图4所示，充气小车1的底座2竖向滑动连接于充气小车1上，力敏电阻RF1、力敏电阻RF2、力敏电阻RF3和力敏电阻RF4设置在底座2内，并响应于底座2内的干燥剂重量的改变而变化阻值，充气小车1上水平滑动连接有挡板6以将大部分SF6气体与干燥剂隔开，充气小车1侧壁与底座2之间设置有限位件7以限制底座2的竖向滑动。该限位件7包括开设于底座2侧壁上的限位孔71以及水平滑动连接于充气小车1侧壁上且与限位孔71卡接配合的弹扣72。挡板6通过气缸9推动气缸9在充气小车1上水平滑动，气缸9的活塞杆与挡板6的侧壁相连接。

本实施例的工作原理及工作过程：

在单位时间内向SF6高压电气设备10充入的气流量较大时，SF6气体无法得到充分的干燥，便由充气小车1流向SF6微水变送器5，经SF6微水变送器5的实时检测，得到此时SF6气体的微水含量超标时，电压比较器U1输出高电平信号，继电器的线圈KM1得电，继电器的常闭触点KM1-1断开，进气阀3关闭，继电器的常开触点KM1-2闭合，回气阀4开启，微水含量超标的SF6气体经由回气阀4回流至充气小车1内重新进行干燥。

充气小车1内的干燥剂在进行干燥时，放置在底座2上的干燥剂不断吸收SF6气体的微水，干燥剂的重量不断增加，称重检测电路141检测干燥剂的称重信号，且通过放大电路142放大称重信号，当称重信号大于重量基准信号时，即干燥剂失效时，电压比较器U3输出超重信号，三极管VT2导通，且示警电路144响应于超重信号，示警电路144接收超重信号后，蜂鸣器BUZ通电发声或者发光二极管LED发光以提示使用者及时对已失效的干燥剂进行更换和处理。

当需要更换干燥剂时，驱动气缸9，使得气缸9的活塞杆伸长，推动挡板6在充气小车1内水平滑动并将干燥剂与充气小车1内大部分的SF6气体隔开。再向外拉动弹扣72，使得弹扣72与限位孔71脱离接触，并竖直向下拉动底座2，即可对已失效的干燥剂进行更换和处理。干燥剂更换完毕后，竖直向上推动底座2，底座2与楔形块8的楔形面相抵接，并推动楔形块8连同弹扣72在充气小车1上水平滑动，且限位孔71与弹扣72的位置相对应时，弹扣72与限位孔71卡接配合，使得底座2固定连接在充气小车1上，再驱动气缸9，使得活塞杆收回，并带动挡板6在充气小车1内反向水平滑动，且不再遮挡干燥剂。

通过选通模块13来控制不同阀体的开闭以选择经由SF6微水变送器5后SF6气体的流向，减少微水含量较高的SF6气体进入到SF6高压电气设备10内的情况发生，从而减少因SF6气体微水含量较高而影响该SF6高压电气设备10正常运行的情况发生。

Claims (8)

1.一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：包括选通模块(13)、SF6微水变送器(5)、进气阀(3)和回气阀(4)，所述进气阀(3)连接有SF6高压电气设备(10)，所述回气阀(4)连接有充气小车(1)，所述充气小车（1）通过通气管（12）与SF6微水变送器（5）连接，所述选通模块(13)根据SF6微水变送器(5)的输出控制进气阀(3)和回气阀(4)的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：还包括判断模块(14)，所述判断模块(14)包括用于检测放置于充气小车(1)内底座(2)上干燥剂的重量以输出称重信号的称重检测电路(141)、与称重检测电路(141)电性连接的用于比较称重信号大于重量基准信号以输出超重信号的比较电路(143)以及与比较电路（143）电性连接且响应于超重信号的示警电路(144)。

3.根据权利要求2所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：所述称重检测电路(141)电性连接有放大称重信号的放大电路(142)。

4.根据权利要求2所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：所述示警电路(144)包括用于发光示警的灯光示警器。

5.根据权利要求2所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：所述示警电路(144)包括用于发声示警的声音示警器。

6.根据权利要求2所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：还包括气缸（9）和水平滑动连接于充气小车(1)内的挡板(6)，所述挡板(6)与气缸(9)的活塞杆连接，所述底座(2)竖向滑动连接于充气小车(1)上，所述底座(2)与充气小车(1)之间设置有限制底座(2)竖向滑动的限位件(7)。

7.根据权利要求6所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：所述限位件(7)为开设于底座(2)上的限位孔(71)以及水平滑动连接于充气小车(1)上且与限位孔(71)卡接配合的弹扣(72)。

8.根据权利要求7所述的一种SF6气体微水在线检测系统，其特征是：所述弹扣(72)远离弹簧的端部上设置有被底座(2)推动水平滑动的楔形块(8)。