CN211927202U - 一种sf6电气设备中气体泄漏在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，至少包括SF6电气设备状态检测元件、中央处理单元、离线数据输入单元、信息储存单元和信息输出及缺陷预警单元。所述SF6电气设备状态检测元件包括高精度数字压力计探针和铂电阻高精度测温探针，可实现被测SF6电气设备的内部气体压力P和温度T的实时检测，本在线检索装置可按照预定策略进行数据处理，并根据数据处理结果实时进行气体泄漏状态的报警，准确度高，操作简单，拆卸方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及高电压与绝缘技术领域，特别是涉及带电运行的SF6电气设备中气体泄漏定量的实时精确测量装置。
背景技术
SF6电气化设备中气体的泄漏直接影响电网的安全运行和人身的安全,所以,SF6气体泄漏量检查是SF6电气设备交接和运行监督的主要项目。依据我国国家标准：“SF6电气设备气体每年泄漏率不大于0.5％、每个气室的不大于1％的规定。”
目前，针对SF6电气设备气体泄漏问题的定量检漏方法最常用的是扣罩法和局部包扎法，均需采用塑料薄膜、塑料大棚、密封房等把试品整体罩住或连节部位局部包扎，等待24h后用捡漏仪测试罩内六氟化硫气体的浓度，再计算其累计漏气量、绝对泄露率、相对泄漏率。目前SF6电气设备气体定量检漏方法存在以下问题；
1、无法作为一般的日常监测手段。扣罩法和局部包扎法检测时设备需要处于停电状态，不适用于所带负荷较重、气体泄漏间歇且微量、短时间不危及设备运行安全的带电运行SF6电气设备；
2、扣罩法和局部包扎法检测方法比较粗略、精度还比较低。原因为收集泄漏SF6气体的腔体不可能做到绝对密封,泄漏气体有外泄的可能；扣罩法和局部包扎法在估算收集腔体积时存在误差,包扎腔不规则,估算体积不准确；检漏仪的精度影响造成检测误差。
3、扣罩法和局部包扎法的公式计算存在温度变量误差。扣罩法和局部包扎法的计算公式采用的气体压力-体积差计算法，公式计算时未考虑测量时间间隔内环境温度变化对气体压力的影响。
4、安装存在风险、使用难度大。对于扣罩法，扣罩体积较大,在带电运行变电站安装难以掌控对相邻带电设备的距离，易发生触电风险。对于局部包扎法，包扎的部位包含设备上下、左右、前后多点，测试人员在带电运行变电站内登高操作易遭受感应电电击。正因为扣罩法和局部包扎法在带电运行变电站内的使用难度大、使用率低。
因此需要提供一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
为有效排除温度、试验工具、人工取值计算等因素对气体泄漏检测结果的干扰，并能将气体泄漏检测变为一种用于对带电运行SF6电气设备的日常监测手段，本实用新型提供一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，以实现提高气体泄漏检测的准确度，对运行SF6电气设备进行故障预测和报警。
为实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：
一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，至少包括以下组成部分：SF6电气设备状态检测元件、中央处理单元、离线数据输入单元、信息储存单元和信息输出及缺陷预警单元；
所述SF6电气设备状态检测元件包括高精度数字压力计探针和铂电阻高精度测温探针，用于实现被测SF6电气设备的内部气体压力P和温度T的实时检测；
所述中央处理单元包括P-T在线数据收集模块和P-T在线数据处理模块，用于接收SF6电气设备状态检测元件的实时检测数据和离线数据输入单元收集的被测SF6电气设备的基础数据，按照预定策略进行处理，并将处理后的P-T数据发送至信息储存单元；
所述信息输出及缺陷预警单元包括数据输出模块和气体泄漏缺陷预测报警模块；
P-T在线数据收集模块分别与SF6电气设备状态检测元件、离线数据输入单元单向通讯连接，P-T在线数据收集模块与P-T在线数据处理模块单向电连接，信息储存单元分别与P-T在线数据收集模块、P-T在线数据处理模块、信息输出及缺陷预警单元单向电连接。
优选地，所述SF6电气设备状态检测元件设置于被测SF6电气设备内部，安装位置位于被测SF6电气设备的地电位处。
优选地，离线数据输入单元收集的被测SF6电气设备的基础数据至少包括被测SF6电气设备的运行编号、气室体积、运行气体额定密度、测量时间间隔。
优选地，高精度数字压力计探针的测量范围为0MPa至1.2MPa、测量精度等级不低于0.01级，测压分辨率为0.001MPa。
优选地，所述铂电阻高精度测温探针的测量范围为-60℃至100℃、测量精度为±0.1℃、测温分辨率为0.1℃。
优选地，所述处理后的P-T数据包括气体泄漏率Fy、ρ-T曲线、ρ-t曲线和Fy-t曲线，其中，ρ为气体密度、T为温度、t为时间。
优选地，离线数据输入单元、信息输出及缺陷预警单元通过内部网络与被测设备生产厂家的生产管理平台对接。
优选地，所述的通讯连接包括有线通讯连接与无线通讯连接。
优选地，所述离线数据输入单元的显示器为PC机、笔记本、平板电脑和智能式手机其中的一种或多种。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、不影响被测带电运行SF6电气设备的内部绝缘性能
本实用新型提供的SF6电气设备中气体泄漏检测可作为一般的日常监测手段，由于SF6电气设备状态检测元件的安装位置位于带电设备的地电位处，不会影响被测设备的正常运行。所以，本实用新型适用于所带负荷较重、气体泄漏间歇且微量、短时间不危及设备运行安全的不停电运行SF6电气设备。
2、可有效排除温度因素造成的气体密度测试误差
装置使用的高精度数字压力计，相比常用的高精度指针式压力表，其结构材料的物理特性不易受到环境温度变化影响而造成测量准确度下降。第二、由于被测的带电运行SF6电气设备内部气体温度普遍要高于外部环境温度，常规检测方法选取的温度值错误将导致的气体密度计算存在误差，所以本装置采用铂电阻高精度测温探直接测得被检气体的实际温度值，避免P-T在线数据处理模块取值错误。第三、本装置在无气体泄露情况下始终输出恒定值，不受温度的影响，能真实反应被测设备的运行状态。
3、数据多元化分析
P-T在线数据收集模块可根据人为指令要求，执行自定义频段的在线数据采集任务，使装置生成多时段、多温度下的气体泄漏率和泄漏频率数据及曲线。
4、超前预测及报警
装置可根据气体泄漏数据并对比相关规程规定和设备运行参数，在SF6电气设备内的气体密度未降至设备运行报警密度前，预测出设备将不满足运行状态的缺陷发生时间，为生产管理人员判断设备漏气原因、提早制定检修计划以及对设备运行模式进行动态调整提供依据。
5、装置重复利用率高
相对于高精度密度继电器或传统的定量检漏方法的材料，本实用新型提供的装置可在当前被测设备完成气体泄漏定量检测后，立即拆卸并马上安装到下一台待检设备上，装置重复利用率高。
附图说明
图1是本实用新型SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置的结构图。
图2是SF6电气设备状态检测元件(10)数据线引出示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本实用新型中的技术方案进行更加详细的描述。
图1是本实用新型SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置的结构图。由该图可见，本实用新型SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置至少包括以下组成部分：SF6电气设备状态检测元件10、中央处理单元20、离线数据输入单元30、信息储存单元40和信息输出及缺陷预警单元50。在本实施例中，离线数据输入单元30收集的被测SF6电气设备的基础数据至少包括被测SF6电气设备的运行编号、气室体积、运行气体额定密度、测量时间间隔。
所述SF6电气设备状态检测元件10包括高精度数字压力计探针11和铂电阻高精度测温探针12，用于实现被测SF6电气设备的内部气体压力P和温度T的实时检测。
在本实施例中，高精度数字压力计探针11的测量范围为0MPa至1.2MPa、测量精度等级不低于0.01级，测压分辨率为0.001MPa。铂电阻高精度测温探针12的测量范围为-60℃至100℃、测量精度为±0.1℃、测温分辨率为0.1℃。
所述中央处理单元20包括P-T在线数据收集模块21和P-T在线数据处理模块22，P-T在线数据收集模块21用于接收SF6电气设备状态检测元件10的实时检测数据和离线数据输入单元30收集的被测SF6电气设备的基础数据，P-T在线数据处理模块22按照预定策略进行处理，并将处理后的P-T数据发送至信息储存单元40。在本实施例中，处理后的P-T数据包括气体泄漏率Fy、ρ-T曲线、ρ-t曲线和Fy-t曲线，ρ为气体密度、T为温度、t为时间。即在P-T在线数据处理模块22中，通过预存的程序策略进行计算操作，包括将记录温度下的压力值PT转换成气体密度ρ和气体泄漏率Fy、绘制出各种有关的关系曲线，并通过这些数据对SF6电气设备的气体泄漏情况作出评估。
所述信息输出及缺陷预警单元50包括数据输出模块51和气体泄漏缺陷预测报警模块52，用于信息的输出和气体泄漏预测报警。在本实施例中，气体泄漏缺陷预测报警模块52将被测设备的额定气体密度和国家标准“SF6电气设备气体每泄漏率不大于0.5％、每个气室不大于1％”的规定进行比对，达到国家标准给定的指标后，气体泄漏缺陷预测报警模块52发出预测和报警指令。运维人员和生产管理人员收到报警信号后，可通过数据输出模块51读取或者下载相应数据及曲线，分析判断设备状态和故障原因，制定相应处理方案。
P-T在线数据收集模块21分别与SF6电气设备状态检测元件10、离线数据输入单元30单向通讯连接，用于接收SF6电气设备状态检测元件10的实时检测数据和离线数据输入单元30收集的被测SF6电气设备的基础数据。
P-T在线数据收集模块21与P-T在线数据处理模块22单向电连接，用于向P-T在线数据处理模块22传送收集到的P-T数据。
信息储存单元40分别与P-T在线数据收集模块21、P-T在线数据处理模块22、信息输出及缺陷预警单元50单向电连接，用于对P-T在线数据收集模块21、P-T在线数据处理模块22内数据的提取储存，并向信息输出及缺陷预警单元50提供数据支持。
在本实施例中，离线数据输入单元30、信息输出及缺陷预警单元50通过内部网络与被测设备生产厂家的生产管理平台60对接，用于接收或者传送信息。例如离线数据输入单元30可以直接从生产管理平台60抓取被测SF6电气设备的基础数据，气体泄漏缺陷预测报警模块52直接将预测和报警指令发送到生产管理平台60。
在本实施例中，所述的通讯连接包括有线通讯连接与无线通讯连接。
在本实施例中，所述离线数据输入单元30的显示器为PC机、笔记本、平板电脑和智能式手机其中的一种或多种。即该单元还可以通过上述显示装置接入本检测装置，实现数据的多种形式的输入。
在本实施例中，所述SF6电气设备状态检测元件10设置于被测SF6电气设备内部，安装位置位于被测SF6电气设备的地电位处。图2为SF6电气设备状态检测元件10数据线引出示意图。由图2可见，SF6电气设备状态检测元件10的两根数据线穿过充气阀密封接头13从被测SF6电气设备中引出，所述充气阀密封接头13内壁有螺纹，该充气阀密封接头13通过该螺纹套装在被测SF6电气设备充气阀接口上。在检测安装前，在充气阀密封接头13内加装垫片，在被测SF6电气设备充气阀接口的外螺纹处涂抹厌氧胶、在垫片上涂抹耐油硅酮密封胶，有效的解决了低温导致的密封失效问题。
Claims (9)
1.一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，至少包括以下组成部分：SF6电气设备状态检测元件(10)、中央处理单元(20)、离线数据输入单元(30)、信息储存单元(40)和信息输出及缺陷预警单元(50)；
所述SF6电气设备状态检测元件(10)包括高精度数字压力计探针(11)和铂电阻高精度测温探针(12)，用于实现被测SF6电气设备的内部气体压力P和温度T的实时检测；
所述中央处理单元(20)包括P-T在线数据收集模块(21)和P-T在线数据处理模块(22)，用于接收SF6电气设备状态检测元件(10)的实时检测数据和离线数据输入单元(30)收集的被测SF6电气设备的基础数据，按照预定策略进行处理，并将处理后的P-T数据发送至信息储存单元(40)；
所述信息输出及缺陷预警单元(50)包括数据输出模块(51)和气体泄漏缺陷预测报警模块(52)；
P-T在线数据收集模块(21)分别与SF6电气设备状态检测元件(10)、离线数据输入单元(30)单向通讯连接，P-T在线数据收集模块(21)与P-T在线数据处理模块(22)单向电连接，信息储存单元(40)分别与P-T在线数据收集模块(21)、P-T在线数据处理模块(22)、信息输出及缺陷预警单元(50)单向电连接。
2.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，所述SF6电气设备状态检测元件(10)设置于被测SF6电气设备内部，安装位置位于被测SF6电气设备的地电位处。
3.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，离线数据输入单元(30)收集的被测SF6电气设备的基础数据至少包括被测SF6电气设备的运行编号、气室体积、运行气体额定密度、测量时间间隔。
4.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，高精度数字压力计探针(11)的测量范围为0MPa至1.2MPa、测量精度等级不低于0.01级，测压分辨率为0.001MPa。
5.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，所述铂电阻高精度测温探针(12)的测量范围为-60℃至100℃、测量精度为±0.1℃、测温分辨率为0.1℃。
6.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，所述处理后的P-T数据包括气体泄漏率Fy、ρ-T曲线、ρ-t曲线和Fy-t曲线，ρ为气体密度、T为温度、t为时间。
7.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，离线数据输入单元(30)、信息输出及缺陷预警单元(50)通过内部网络与被测设备生产厂家的生产管理平台(60)对接。
8.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，所述的通讯连接包括有线通讯连接与无线通讯连接。
9.根据权利要求1所述的一种SF6电气设备中气体泄漏在线检测装置，其特征在于，所述离线数据输入单元(30)的显示器为PC机、笔记本、平板电脑和智能式手机其中的一种或多种。
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