CN212458245U - Gis设备波纹管补偿器伸缩量监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，该监测装置包括温度传感器、位移传感器、无线传输装置、控制终端以及预警器，温度传感器设置在GIS设备金属管管体上，以测量GIS设备金属管管体温度，位移传感器的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，以测量波纹管补偿器的轴向位移，温度传感器测量的温度和位移传感器测量的位移通过无线传输装置传输至控制终端，控制终端用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至预警器，预警器发出预警信号。采用上述装置，及时发出波纹管补偿器轴向伸缩变化超限的告警信号供运行人员处理，运行人员易于判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩。

Description

GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置

技术领域

本申请涉及GIS设备检测和维护技术领域，尤其涉及一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备，简称GIS(Gas Insulated Substation)设备，它由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器等元件组合而成的高压配电装置，GIS设备采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF₆)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属管中。

电压等级高的GIS设备金属管会达到百米长，GIS设备金属管容易受到环境温度变化引起的应力变形问题的影响，致使GIS设备出现GIS设备金属管管体拉裂、法兰面漏气等问题，导致GIS设备的无法安全稳定运行。为了保证GIS设备在环境温度变化的过程中GIS设备金属管管体能正常伸长或收缩，通常在GIS设备金属管管体上安装一个或多个波纹管补偿器。其中，波纹管补偿器为圆柱体波纹管，波纹管补偿器通过法兰连接两段相邻的GIS设备金属管管体，波纹管补偿器通过轴向伸长或收缩以解决GIS设备金属管管体应力变形的问题。因此，监测波纹管补偿器轴向的伸长量或收缩量，能有效避免GIS设备运行过程中因金属管管体应力变形而被损坏。

目前，对波纹管补偿器的监测是在波纹管补偿器两端的法兰上安装一个能滑动的刻度尺，用于测量波纹管补偿器的轴向位移，工作人员通过对比上一次测量的波纹管轴向位移来判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩。然而，这种刻度尺既不具有记忆功能也不能发出波纹管补偿器轴向伸缩变化超限的告警信号供运行人员处理。再者，GIS设备随环境温度变化不断发生伸长或收缩形变，需要运行人员在现场不断记录，记录工作量非常大，毫米级的刻度尺难以观测波纹管补偿器轴向伸缩量的细微变化，运行人员无法判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩。

实用新型内容

本申请提供一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，以解决现有技术中运行人员无法判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩的问题。

本申请提供一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，所述波纹管补偿器通过法兰连接两段相邻的GIS设备金属管管体，所述波纹管补偿器通过轴向的伸长或收缩以补偿GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移，所述伸缩量监测装置包括：温度传感器、位移传感器、无线传输装置、控制终端以及预警器；

所述温度传感器设置在GIS设备金属管管体上，用于测量GIS设备金属管管体温度；

所述位移传感器为可伸缩结构，所述位移传感器的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，所述位移传感器的伸长和收缩方向与GIS设备金属管管体的轴线平行；

所述无线传输装置分别电连接所述温度传感器和所述位移传感器，用于将所述温度传感器测量的GIS设备金属管管体温度和所述位移传感器测量的波纹管补偿器的轴向位移传输至所述控制终端；

所述控制终端用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至所述预警器；

所述预警器用于在接收到所述控制终端的告警指令时，发出预警信号。

可选的，所述温度传感器包括沿GIS设备金属管管体轴向等距设置的多组温度传感器，每组温度传感器包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个温度传感器。

可选的，所述位移传感器包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个位移传感器。

可选的，所述位移传感器为容栅位移传感器。

可选的，所述位移传感器上设有定位装置，所述定位装置用于标记所述位移传感器的位置。

可选的，所述预警器为声音预警器或指示灯预警器。

可选的，所述预警器发出的预警信号为两种不同等级的预警信号，其中，所述声音预警器按声音频率划分为高、低两种等级预警信号，所述指示灯预警器按指示灯颜色划分为高、低两种等级预警信号。

本申请提供的一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，该监测装置包括温度传感器、位移传感器、无线传输装置、控制终端以及预警器，所述温度传感器设置在GIS设备金属管管体上测量GIS设备金属管管体温度，所述位移传感器的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，用于测量波纹管补偿器的轴向位移，所述温度传感器测量的温度和所述位移传感器测量的位移通过无线传输装置传输至控制终端，控制终端用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至所述预警器，所述预警器发出预警信号。采用上述装置，及时发出波纹管补偿器轴向伸缩变化超限的告警信号供运行人员处理，运行人员易于判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景图；

图2为本申请提供的一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置的连接示意图；

图3为本申请提供的一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置中温度传感器和位移传感器的位置示意图。

其中，1-温度传感器，2-位移传感器，3-无线传输装置，4-控制终端，5-预警器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请提供一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，参见图1所示的应用场景图，所述波纹管补偿器通过法兰连接两段相邻的GIS设备金属管管体，所述波纹管补偿器通过轴向的伸长或收缩以补偿GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移，参见图2所示的连接示意图，所述伸缩量监测装置包括：温度传感器1、位移传感器2、无线传输装置3、控制终端4以及预警器5。

所述温度传感器1设置在GIS设备金属管管体上，用于测量GIS设备金属管管体温度。

所述位移传感器2为可伸缩结构，所述位移传感器2的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，所述位移传感器2的伸长和收缩方向与GIS设备金属管管体的轴线平行，用于测量波纹管补偿器的轴向位移。

所述无线传输装置3分别电连接所述温度传感器1和所述位移传感器2，用于将所述温度传感器1测量的GIS设备金属管管体温度和所述位移传感器2测量的波纹管补偿器的轴向位移传输至所述控制终端4。

控制终端4在获取到GIS设备金属管管体温度后，根据以下公式，计算GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移：

ΔL＝αLΔT；

其中，ΔL为GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移，α为GIS金属管的膨胀系数，L为GIS设备金属管管体的长度，ΔT为GIS设备金属管管体温度与室内温度的温度差。

所述控制终端4用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至所述预警器5。

所述预警器5用于在接收到所述控制终端4的告警指令时，发出预警信号。

参见图3所示的位置示意图，考虑到GIS设备金属管管体过长，管径过大，GIS设备金属管管体上的温度不同，如果只测量管体上某一处的温度，导致计算的GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移较实际位移有偏差，所以所述温度传感器1包括沿GIS设备金属管管体轴向等距设置的多组温度传感器，每组温度传感器包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个温度传感器，测量GIS设备金属管管体的整体温度。

考虑到GIS设备金属管管体沿周向的轴向位移可能不同，所以所述位移传感器2包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个位移传感器，测量沿GIS设备金属管管体周向的轴向位移。

为了提高测量波纹管补偿器的轴向位移的精确度，所述位移传感器2优选为容栅位移传感器，也可以采用其它高精度位移传感器。

所述位移传感器2上设有定位装置，所述定位装置用于标记所述位移传感器2的位置。所述定位装置电连接所述无线传输装置3，当所述控制终端4接收测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，所述控制终端4通过所述定位装置确定不能正常伸缩的波纹管补偿器的位置，方便运行人员快速找到并处理。

所述预警器5为声音预警器或指示灯预警器。

所述预警器5发出的预警信号为两种不同等级的预警信号，其中，所述声音预警器按声音频率划分为高、低两种等级预警信号，例如，声音频率高对应高等级预警信号，运行人员需要立即做出处理，声音频率低对应低等级预警信号，运行人员需要对波纹管补偿器持续观察。所述指示灯预警器按指示灯颜色划分为高、低两种等级预警信号，例如，指示灯为红色对应高等级预警信号，运行人员需要立即做出处理，指示灯为黄色对应低等级预警信号，运行人员需要对波纹管补偿器持续观察。

本申请提供的一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，该监测装置包括温度传感器1、位移传感器2、无线传输装置3、控制终端4以及预警器5，所述温度传感器1设置在GIS设备金属管管体上测量GIS设备金属管管体温度，所述位移传感器2的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，用于测量波纹管补偿器的轴向位移，所述温度传感器1测量的温度和所述位移传感器2测量的位移通过无线传输装置3传输至控制终端4，控制终端4用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至所述预警器5，所述预警器5发出预警信号。采用上述装置，及时发出波纹管补偿器轴向伸缩变化超限的告警信号供运行人员处理，运行人员易于判断波纹管补偿器是否正常伸长或收缩。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，所述波纹管补偿器通过法兰连接两段相邻的GIS设备金属管管体，所述波纹管补偿器通过轴向的伸长或收缩以补偿GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移，其特征在于，所述伸缩量监测装置包括：温度传感器(1)、位移传感器(2)、无线传输装置(3)、控制终端(4)以及预警器(5)；

所述温度传感器(1)设置在GIS设备金属管管体上，用于测量GIS设备金属管管体温度；

所述位移传感器(2)为可伸缩结构，所述位移传感器(2)的端部分别固定连接波纹管补偿器两端的法兰，所述位移传感器(2)的伸长和收缩方向与GIS设备金属管管体的轴线平行；

所述无线传输装置(3)分别电连接所述温度传感器(1)和所述位移传感器(2)，用于将所述温度传感器(1)测量的GIS设备金属管管体温度和所述位移传感器(2)测量的波纹管补偿器的轴向位移传输至所述控制终端(4)；

所述控制终端(4)用于在测量的波纹管补偿器的轴向位移不等于GIS设备金属管管体随温度变化而产生的轴向位移时，发送告警指令至所述预警器(5)；

所述预警器(5)用于在接收到所述控制终端(4)的告警指令时，发出预警信号。

2.根据权利要求1所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述温度传感器(1)包括沿GIS设备金属管管体轴向等距设置的多组温度传感器，每组温度传感器包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个温度传感器。

3.根据权利要求1所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述位移传感器(2)包括沿GIS设备金属管管体周向等距设置的多个位移传感器。

4.根据权利要求1所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述位移传感器(2)为容栅位移传感器。

5.根据权利要求1所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述位移传感器(2)上设有定位装置，所述定位装置用于标记所述位移传感器(2)的位置。

6.根据权利要求1所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述预警器(5)为声音预警器或指示灯预警器。

7.根据权利要求6所述的GIS设备波纹管补偿器伸缩量监测装置，其特征在于，所述预警器(5)发出的预警信号为两种不同等级的预警信号，其中，所述声音预警器按声音频率划分为高、低两种等级预警信号，所述指示灯预警器按指示灯颜色划分为高、低两种等级预警信号。

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