CN210863963U - 一种密度继电器在线校验用的压力调节机构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其气路与气体密度继电器的气路相连通，压力调节机构包括压力调节机构本体，压力调节机构本体包括通气口、气室、压力变化件、往复运动机构、驱动部件和运动机构控制单元；气室通过通气口与气体密度继电器的气路连通；压力变化件设于气室内，通过往复运动机构与驱动部件相连接；驱动部件在运动机构控制单元的控制下驱动驱动部件往复运动机构及压力变化件在气室内移动。本申请通过控制气室内的气体体积变化，调节了气体密度继电器的气路的压力升降，使气体密度继电器发生接点动作，实现了在线校验。本申请结构简单可靠，可有效提高气体密度继电器在线校验的效率。

Description

一种密度继电器在线校验用的压力调节机构

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压电气设备上的密度继电器在线校验用的压力调节机构。

背景技术

气体密度继电器，一般用于监视和控制高压、中压电气设备内绝缘气体的密度，其内部设有接点信号控制回路，气体密度继电器的气路连通高压、中压电气设备的气室，当检测到出现气体泄漏时，气体密度继电器的接点动作，生成接点信号，接点信号控制回路根据接点信号，发出报警或进行闭锁，从而实现电气设备的安全运行保护。

目前，SF6(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。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气体的密度降低和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：1)SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。2)在一些金属物的参与下，SF6气体在高温200℃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。3)在温度降低时，过多的水分可能形成凝露水，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。

随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，SF6电气设备的气体密度和微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。随着中国智能电网的不断大力发展，智能高压电气设备作为智能变电站的重要组成部分和关键节点，对智能电网的安全起着举足轻重的作用。高压电气设备目前大多为SF6气体绝缘设备，如果气体密度降低(如泄漏等引起)将严重影响设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。目前在线监测SF6高压电气设备中的气体密度值已经非常普遍了，现有的气体密度监测系统(气体密度继电器) 基本上是：1)应用远传式SF6气体密度继电器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。2)应用气体密度变送器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。SF6气体密度继电器是核心和关键部件。但由于高压变电站现场运行的环境恶劣，特别是电磁干扰非常强，目前使用的气体密度监测系统(气体密度继电器)中，其远传式SF6气体密度继电器是由机械式密度继电器和电子远传部分组成的；另外，应用气体密度变送器的电网系统中，都还保留传统的机械式密度继电器。该机械式密度继电器有一组、二组或三组机械触点，在压力到达报警、闭锁或超压的状态，及时将信息通过接点连接电路传送到目标设备终端，保证设备安全运行。同时监测系统还配有安全可靠的电路传送功能，为实现实时数据远程数据读取与信息监控建立了有效平台，可将压力、温度、密度等信息及时地传送到目标设备(如电脑终端)实现在线监测。

对电气设备上的气体密度继电器进行定期检验，是防患于未然，保障电气设备安全可靠运行的必要措施；《电力预防性试验规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都要求要定期地对气体密度继电器进行校验。从实际运行情况来看，对气体密度继电器进行定期校验是保障电力设备安全、可靠运行的必要手段之一。因此，目前气体密度继电器的校验在电力系统已经非常重视和普及，各供电公司、发电厂、大型厂矿企业都已经实施。而供电公司、发电厂、大型厂矿企业为完成气体密度继电器的现场校验检测工作需配备测试人员、设备车辆和高价值的SF6气体。包括检测时的停电营业损失在内，粗略计算，每个高压开关站的每年分摊的检测费用约在数万到几十万元左右。另外，检测人员现场校验如果不规范操作，还存在安全隐患。为此，非常有必要在现有的气体密度继电器上，进行创新，使实现气体密度在线监测的气体密度继电器或组成的监测系统中还具有气体密度继电器的校验功能，进而完成(机械式)气体密度继电器的定期校验工作，无需检修人员到现场，大大提高了效率，降低了成本。同时在线自校验的气体密度继电器或由其组成的监测系统中可以准确测量电气设备的气室内部的微水值。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高压电气设备、密度继电器在线校验用的压力调节机构，用于解决对气体绝缘或灭弧的电气设备的气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线校验，提高效率，降低运行维护成本，保障电网安全运行。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其气路与气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构包括压力调节机构本体，所述压力调节机构本体包括通气口、气室、压力变化件、往复运动机构、驱动部件和运动机构控制单元；其中，

所述通气口设于所述气室上，所述气室通过所述通气口与所述气体密度继电器的气路连通；

所述压力变化件设于所述气室内，所述压力变化件连接所述往复运动机构的一端，所述往复运动机构的另一端伸出所述气室，并与所述驱动部件相连接；

所述运动机构控制单元与所述驱动部件电连接，用于控制所述驱动部件驱动所述往复运动机构及所述压力变化件在所述气室内往复运动。

优选地，所述压力调节机构本体密封在一个腔体或壳体内。

优选地，所述气室的内部为密封式结构。

优选地，所述压力变化件为活塞，或气囊，或波纹管。

优选地，所述驱动部件为磁力或电机(变频电机)，或气动元件，或压缩机，或泵。

优选地，所述气室上还设有补气口、和/或测试口。

优选地，所述压力调节机构本体还包括毛细管，所述毛细管设于通气口和气体密度继电器的气路之间。

优选地，所述压力调节机构还包括阀，所述阀的一端设有与电气设备相连通的设备通气道，所述阀的另一端直接与所述气体密度继电器的气路连通，或者所述阀的另一端通过连接所述压力调节机构本体的气室，从而将所述阀与所述气体密度继电器的气路连通。

具体地，所述阀用于关闭电气设备的气路，或者将所述设备通气道封闭。

更优选地，所述设备通气道封闭，所述压力调节机构本体升压、负荷增加，或所述压力调节机构本体降压、负荷减小，负荷的变化速度为每秒钟不大于气体密度继电器的量程的10‰。

更优选地，所述压力调节机构还包括多通接头，所述阀、所述压力调节机构本体设置在所述多通接头上；或者，所述阀、所述压力调节机构本体设置在所述多通接头上。

进一步地，所述阀内嵌于所述多通接头上。

更优选地，所述压力调节机构还包括自封阀，所述自封阀在气路上与所述压力调节机构本体的通气口相连通；或者，所述自封阀与所述设备通气道相连通。

更优选地，所述阀为电动阀、和/或电磁阀。

进一步地，所述阀为永磁式电磁阀。

更优选地，所述阀为压电阀，或为温度控制的阀，或为采用智能记忆材料制作的、采用电加热开启或关闭的新型阀。

更优选地，所述阀为软管折弯或夹扁方式实现关闭或开启。

更优选地，所述阀密封在一个腔体或壳体内。

更优选地，所述阀和所述压力调节机构本体密封在一个腔体或壳体内。

更优选地，所述阀的气路两侧分别设置有压力传感器；或者，所述阀的气路两侧分别设置有压力或密度检测器。

优选地，所述压力调节机构还包括连接管，所述压力调节机构本体的通气口通过所述连接管与所述气体密度继电器的气路相连通。

优选地，所述压力调节机构还包括微水传感器，所述微水传感器安装于所述压力调节机构的气路上。

具体地，调节压力调节机构本体的压力升降，起到气体循环作用，促使电气设备的内部与微水传感器之间的气体流动起来，检测到电气设备的内部气体的微水含量。

优选地，所述压力调节机构的压力变化件为一活塞，所述活塞的一端连接有一调节杆，所述调节杆的外端伸出所述气室、并与驱动部件连接，所述活塞的另一端与所述气室的内壁密封接触，所述驱动部件驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述气室内移动。

优选地，所述压力调节机构的压力变化件为一气囊，所述往复运动机构为一供气体进出气囊的连接件，所述驱动部件驱动所述气囊进行抽气或充气操作。

优选地，所述压力调节机构的压力变化件为一波纹管，所述波纹管的一端连通所述通气口，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其气路与电气设备的气路、气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构包括压力调节机构本体，所述压力调节机构本体包括通气口、气室、压力变化件、往复运动机构、驱动部件和运动机构控制单元；运动机构控制单元控制驱动部件驱动往复运动机构和压力变化件在气室内部移动，导致密闭气室发生体积变化，进而调节了气体密度继电器的气路的压力升降，使所述气体密度继电器发生报警、和/或闭锁接点信号动作，实现了气体密度继电器的在线校验。

附图说明

构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是实施例一的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图(含气体密度继电器)；

图2是实施例二的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图3是实施例三的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图4是实施例四的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图5是实施例五的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图6是实施例六的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图7是实施例七的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图；

图8是实施例七的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

本实用新型提供了一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其气路与电气设备的气路、气体密度继电器的气路相连通。

如图1所示，所述压力调节机构包括阀4、多通接头9和压力调节机构本体 5。

所述阀4的一端设有与电气设备相连通的设备通气道，所述阀4的另一端通过多通接头9与气体密度继电器1相连通，当然，所述阀4也可以内嵌于多通接头9上。所述阀4用于关闭电气设备的气路，或者将所述设备通气道封闭。

所述压力调节机构本体5安装在多通接头9上，所述气体密度密度继电器1 也安装在多通接头9上。所述压力调节机构本体5为一端设有通气口(图中未示出)的腔体，腔体内有压力变化件，压力变化件与腔室形成密封的气室57。所述压力调节机构本体5通过所述通气口与所述多通接头9相连通，进而与所述气体密度继电器1的气路相连通。

本实施例中，压力变化件为活塞51，所述活塞51设有密封圈510，所述活塞51与所述腔体的内壁相接触。所述活塞51背向气室57的一端连接有往复运动机构，本实施例中，往复运动机构为一调节杆，所述调节杆的外端伸出所述腔体，并与一驱动部件52相连接，本实施例中，所述驱动部件52为电机。运动机构控制单元(图中未示出)与所述驱动部件52电连接，用于控制所述驱动部件52驱动所述调节杆进而带动所述活塞51在腔体内移动，导致密闭的气室57 内的气体体积发生变化，进而调节了气体密度继电器1的气路的压力升降，使所述气体密度继电器1发生报警、和/或闭锁接点信号动作。

本实施例工作原理如下：

当需要校验气体密度继电器1时，所述阀4关闭，使得气体密度继电器1 在气路上与电气设备隔断，接着，将气体密度继电器1调整到校验状态。运动机构控制单元控制驱动部件52，进而调节活塞51，使得由活塞51、气体密度继电器1、阀4等组成的密封腔体发生体积变化，气体的压力发生变化，使得气体密度继电器1发生报警、和/或闭锁接点信号动作，其接点信号动作被采样后传递到一处理单元，处理单元根据接点信号(报警、和/或闭锁)动作时的气体密度值，检测出气体密度继电器1的报警和/或闭锁接点动作值和/或返回值，从而完成气体密度继电器1的校验工作。

其中，在所述阀4关闭(或所述设备通气道关闭)状态时，所述压力调节机构本体5在升压时能够缓慢地增加负荷，或者在降压时能够缓慢地减小负荷。负荷变化速度每秒钟不大于气体密度继电器的量程的10‰(还可以根据具体要求灵活而定)，即所述压力调节机构本体5的压力可调节(平稳上升或下降)。

实施例二：

如图2所示，本实施例与实施例一的区别在于：

1)所述压力调节机构还包括自封阀11。所述自封阀11的一端密封连接于气体绝缘电气设备上，所述自封阀11的另一端与阀4的一端相连通，即与所述设备通气道相连通。

2)所述压力变化件为一气囊53，所述往复运动机构为一供气体进出气囊 53的连接管，所述驱动部件52用于驱动气囊53进行抽气或充气操作，使得气室57内的气体发生体积变化，进而完成压力的升降。

实施例三：

如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：

1)所述压力调节机构本体5设在一壳体55内。

2)所述压力调节机构本体5上还设有补气口10(或者为测试口)，所述补气口10与所述气室57相连通。当然，所述补气口10也可以安装在多通接头9 上，通过多通接头9与压力调节机构本体5的气室57相连通。

实施例四：

如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于：

1)所述压力调节机构还包括自封阀11。所述自封阀11的一端密封连接于气体绝缘电气设备上，所述自封阀11的另一端与阀4的一端相连通，即与所述设备通气道相连通。

2)所述压力变化件为波纹管54，波纹管54内部与所述气体密度继电器1 的气路连通，组成一个可靠的密封腔体。所述驱动部件52推动波纹管54发生体积变化，密封腔体随之发生体积变化，进而完成压力的升降。

实施例五：

如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：

1)所述阀4密封在第一壳体41内部，阀4的控制电缆线通过与第一壳体 41密封的第一引出线密封件42引出，这样设计确保阀4保持密封，能够长期可靠工作。所述压力调节机构本体5密封在第二壳体55内部，压力调节机构本体 5的控制电缆线通过与第二壳体55密封的第二引出线密封件56引出，这样设计确保压力调节机构本体5保持密封，能够长期可靠工作。第二壳体55和第一壳体41也可以合二为一，成为一体化。

2)所述压力调节机构还包括用于监测电气设备的微水含量的微水传感器 13。所述微水传感器13设置在多通接头9上。具体地，调节压力调节机构本体 5的压力升降，起到气体循环作用，促使电气设备的内部与微水传感器13之间的气体流动起来，从而检测到电气设备的内部气体的微水含量。

实施例六：

如图6所示，所述压力调节机构包括阀4和压力调节机构本体5。所述阀4 的一端设有与电气设备相连通的设备通气道，所述阀4的另一端直接与气体密度继电器1的气路连通。所述压力调节机构本体5的气室57通过所述通气口直接与气体密度继电器1的气路连通。

本实施例与实施例一的区别在于：所述压力调节机构不包括多通接头9。

实施例七：

如图7所示，本实施例与实施例六的区别在于：所述压力调节机构本体5 和所述阀4设置在一个壳体内。在另一种优选实施例中，所述气体密度继电器1、所述压力调节机构本体5和所述阀4设置在一个壳体内。在另一种优选实施例中，所述压力调节机构本体5和所述阀4也可以设置在气体密度继电器1的壳体后侧。

实施例八：

如图8所示，本实施例与实施例六的区别在于：所述阀4的一端设有与电气设备相连通的设备通气道，所述阀4的另一端连通所述压力调节机构本体5的气室57，所述气室57通过通气口与所述气体密度继电器1的气路连通，即所述阀 4通过连接所述压力调节机构本体5的气路，从而将所述阀4与所述气体密度继电器1的气路连通。

综上所述，本实用新型提供的密度继电器在线校验用的压力调节机构，其气路与电气设备的气路、气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构通过控制气室内的气体体积变化，进而调节了气体密度继电器的气路的压力升降，使所述气体密度继电器发生报警、和/或闭锁接点信号动作，实现了气体密度继电器的在线校验。本实用新型结构简单、操作便捷、组合方式灵活，可有效提高气体密度继电器在线校验的效率。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (18)

1.一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：其气路与气体密度继电器的气路相连通，所述压力调节机构包括压力调节机构本体，所述压力调节机构本体包括通气口、气室、压力变化件、往复运动机构、驱动部件和运动机构控制单元；其中，

所述通气口设于所述气室上，所述气室通过所述通气口与所述气体密度继电器的气路连通；

所述压力变化件设于所述气室内，所述压力变化件连接所述往复运动机构的一端，所述往复运动机构的另一端伸出所述气室，并与所述驱动部件相连接；

所述运动机构控制单元与所述驱动部件电连接，用于控制所述驱动部件驱动所述往复运动机构及所述压力变化件在所述气室内往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构本体密封在一个腔体或壳体内。

3.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述气室的内部为密封式结构。

4.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力变化件为活塞，或气囊，或波纹管。

5.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述驱动部件为磁力或电机，或气动元件，或压缩机，或泵。

6.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述气室上还设有补气口、和/或测试口。

7.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构本体还包括毛细管，所述毛细管设于通气口和气体密度继电器的气路之间。

8.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构还包括阀，所述阀的一端设有与电气设备相连通的设备通气道，所述阀的另一端直接与所述气体密度继电器的气路连通，或者所述阀的另一端通过连接所述压力调节机构本体的气室，从而将所述阀与所述气体密度继电器的气路连通。

9.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述设备通气道封闭，所述压力调节机构本体升压、负荷增加，或所述压力调节机构本体降压、负荷减小，负荷的变化速度为每秒钟不大于气体密度继电器的量程的10‰。

10.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构还包括多通接头，所述阀、所述压力调节机构本体设置在所述多通接头上；或者，所述阀、所述压力调节机构本体设置在所述多通接头上。

11.根据权利要求10所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述阀内嵌于所述多通接头上。

12.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构还包括自封阀，所述自封阀在气路上与所述压力调节机构本体的通气口相连通；或者，所述自封阀与所述设备通气道相连通。

13.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述阀为电动阀、和/或为电磁阀，或为压电阀，或为温度控制的阀，或为采用智能记忆材料制作的、采用电加热开启或关闭的新型阀。

14.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述阀为软管折弯或夹扁方式实现关闭或开启。

15.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述阀密封在一个腔体或壳体内；或者，

所述阀和所述压力调节机构本体密封在一个腔体或壳体内。

16.根据权利要求8所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述阀的气路两侧分别设置有压力传感器；或者，所述阀的气路两侧分别设置有压力或密度检测器。

17.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构还包括连接管，所述压力调节机构本体的通气口通过所述连接管与所述气体密度继电器的气路相连通。

18.根据权利要求1所述的一种密度继电器在线校验用的压力调节机构，其特征在于：所述压力调节机构还包括微水传感器，所述微水传感器安装于所述压力调节机构的气路上。

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