CN214953958U - 密度继电器校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密度继电器校验装置，包括，屏幕、传感器模块、主控模块、AD转换模块、报警模块、闭锁模块和气路模块，所述传感器模块包括：温度传感器和压力传感器，所述闭锁模块包括第一闭锁和第二闭锁：本发明实施例可以实现现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置具备预升压机制，可以实现SF6密度继电器表计带压进行首次降压校验。现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置设计了先降压后升压再降压的控制流程，实现了一次性SF6密度继电器校验实现了首次校验与非首次校验的触点动作值与切换差的比较分析。

Description

密度继电器校验装置

技术领域

本实用新型涉及密度继电器校验领域，尤其是涉及一种密度继电器校验装置。

背景技术

高压开关电气设备通常情况下都是连续运行，GIS等SF6电气设备的气室需要保持压力恒定，气体密度继电器触头电接点极少发生动作。气体密度继电器普遍采用磁助式电接点继电器，触头本身闭合力小，接点不经常动作，时间稍长，触头因氧化极易氧化导致接点冷焊或接触不良。对于无填充型的的SF6密度继电器，由于机构长期暴露在空气中，触头更容易因氧化或积有灰尘，而接触不良或冷焊。该类隐患可以直接导致当GIS因气体泄漏，使本体内的压和降至报警值或闭锁值时，不能及时报警或闭锁，从而酿成后重大事故。同样的原因也告成了密度表动作摩擦阻力增大，出现滞针，跳针的问题，使密度继电器出现拒动或误动故障。

目前国网送配电运检部门的SF6密度继电器校验工作主要使用传统的密度继电器校验仪进行校验，在工作过程中都是通过三通阀关断GIS本体，连接密度继电器校验仪测量导气管，泄压后，再进行校验，通常难以发现SF6密度继电器因长期不动作导致触头冷焊导致SF6密度继电器拒动的故障，给现场运行设备运行带来安全隐患。根据现场使用经验发现有密度继电器校验仪装置存在以下不足：现有密度继电器校验仪不具有预充压和先降压后升压再降压功能，无法实现接入密度继电器校验仪测量管时密度表的压力恒定，失去了首次校验的条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密度继电器校验装置，旨在解决密度校验仪不泄压校验，可预充压并先降压后升压，检验压力恒定及首次降压校验。

本实用新型提供一种密度继电器校验装置，包括，屏幕、传感器模块、主控模块、AD转换模块、报警模块、闭锁模块和气路模块，所述传感器模块包括：温度传感器和压力传感器，所述闭锁模块包括第一闭锁和第二闭锁：具体地，

屏幕，与主控模块连接，用于接收主控模块发出的检测结果数据并显示和接收用户预压设置、预升压、校验操作指令发送到主控模块；

主控模块，AD转换模块、气路模块、温度传感器、报警模块、第一闭锁、以及第二闭锁连接；用于接收屏幕发出的的预压设置、预升压、校验操作指令，将预压设置和预升压指令发送到气路模块，接收校验操作指令后，发送先降压后升压再降压的指令到气路模块，接收温度传感器发出的温度值并将温度用来转化为固定温度下的等效标准压力值，接收报警模块发出的报警电压值和报警复位压力值、第一闭锁发出的第一闭锁电压值、第一闭锁复位压力值、第二闭锁发出的第二闭锁电压值和第二闭锁复位压力值、报警触点切换差值和闭锁触点切换差值并判断开关状态与当前温度是否对应，输出检测结果数据，接收AD转换模块发出的压力数字信号；

气路模块，用于接收主控模块发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并完成预升压到预压设置的压力和降压后升压的操作，与主控模块和AD转换模块连接；

用于测量气路模块的气压值并将气压值传到AD转换模块的压力传感器，与测量气路模块和AD转换模块连接；

用于将压力传感器发出的压力值进行模数转换得到压力数字信号并发送到主控模块上的AD转换模块，与压力传感器和主控模块连接；

用于测量环境温度并将温度传到主控模块的温度传感器，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于报警设置值时发送报警电压和报警复位压力值到主控模块的报警模块，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁设置值时发送第一闭锁电压值和第一闭锁复位压力值到主控模块的第一闭锁，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁设置值时发送第二闭锁电压值和第二闭锁复位压力值到主控模块的第二闭锁，与主控模块连接。

优选的，气路模块包括：气泵、储气瓶、充气阀、测量气室、放气阀、回收瓶和电磁阀控制模组，其中：

用于增压和气体回收的气泵，与主控模块连接；

用于存储气泵回收增压后的高压气体和提供高压气源的储气瓶，与气泵连接；

用于为测量气室升压的充气阀，与储气瓶连接；

用于模拟密度继电器校验工作环境变化的测量气室，与充气阀连接；

用于测量气室降压的放气阀，与测量气室连接；

用于测量气室降压放气缓冲且为储气瓶提供高压气体的回收瓶，与放气阀和回收瓶连接；

用于接收主控模块发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并控制气路模块完成相应指令的电磁阀控制模组，与主控模块连接。

采用本实用新型实施例，可以实现现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置具备预升压机制，可以实现SF6密度继电器表计带压进行首次降压校验。现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置设计了先降压后升压再降压的控制流程，实现了一次性SF6密度继电器校验实现了首次校验与非首次校验进的触点动作值与切换差的比较分析。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的气路示意图；

图3是本实用新型实施例的密度继电器校验装置触电设计原理示意图；

图4是本实用新型实施例的密度继电器校验装置预开压机制原理框图；

图5是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的检测装置和密度继电器连接示意图。

附图标记说明：

1：主控模块；2：屏幕；3：温度传感器；4：气泵；5：储气瓶；6：存储模块；7：充气阀；8：测量气室；9：放气阀；10：回收瓶；11：压力传感器；12：AD转换模块；13：报警模块；14：第一闭锁；15：第二闭锁。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

装置实施例

根据本实用新型实施例，提供了一种密度继电器校验装置，图1是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的结构示意图，如图1所示，根据本实用新型实施例的一种密度继电器校验装置，具体包括：

屏幕2，与主控模块1连接，用于接收主控模块1发出的检测结果数据并显示和接收用户预压设置、预升压、校验操作指令发送到主控模块；

主控模块1，与AD转换模块12、气路模块、温度传感器3、报警模块13、第一闭锁14、以及第二闭锁15连接，用于接收屏幕发出的的预压设置、预升压、校验操作指令，将预压设置和预升压指令发送到气路模块，接收校验操作指令后，发送先降压后升压再降压的指令到气路模块，接收温度传感器3发出的温度值并将温度用来转化为固定温度下的等效标准压力值，接收报警模块13发出的报警电压值和报警复位压力值、第一闭锁14发出的第一闭锁14电压值、第一闭锁14复位压力值、第二闭锁15发出的第二闭锁15电压值和第二闭锁15复位压力值、报警触点切换差值和闭锁触点切换差值并判断开关状态与当前温度是否对应，输出检测结果数据，接收AD转换模块12发出的压力数字信号。

气路模块，用于接收主控模块1发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并完成预升压到预压设置的压力和降压后升压的操作，与主控模块1和AD转换模块12连接；预充气体为SF6。

用于测量气路模块的气压值并将气压值传到AD转换模块12的压力传感器11，与测量气路模块和AD转换模块12连接；

用于将压力传感器11发出的压力值进行模数转换得到压力数字信号并发送到主控模块1上的AD转换模块12，与压力传感器11和主控模块1连接；

用于测量环境温度并将温度传到主控模块1的温度传感器3，与主控模块1连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于报警设置值时发送报警电压和报警复位压力值到主控模块1的报警模块13，与主控模块1和密度继电器连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁14设置值时发送第一闭锁14电压值和第一闭锁14复位压力值到主控模块1的第一闭锁14，与主控模块1和密度继电器连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁14设置值时发送第二闭锁15电压值和第二闭锁15复位压力值到主控模块1的第二闭锁15，与主控模块1和密度继电器连接。

装置还包括用于供用户查阅所有检测结果的存储模块6，与主控模块1连接，用于接收主控模块1发出的检测数据并存储，存储模块6设有USB口。

气路模块包括：气泵4、储气瓶5、充气阀7、测量气室8、放气阀9、回收瓶10和电磁阀控制模组，其中：气泵4采用活塞式大功率，气路模块连接的接头采用飞托克快插头。

用于增压和气体回收的气泵4，与主控模块1连接；

用于存储气泵4回收增压后的高压气体和提供高压气源的储气瓶5，与气泵4连接；

用于为测量气室8升压的充气阀7，与储气瓶5连接；

用于模拟密度继电器校验工作环境变化的测量气室8，与充气阀7连接；

用于测量气室8降压的放气阀9，与测量气室8连接，测量气室8与密度继电器连接；

用于测量气室8降压放气缓冲且为储气瓶5提供高压气体的回收瓶10，与放气阀9和回收瓶10连接；

用于接收主控模块1发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并控制气路模块完成相应指令的电磁阀控制模组，与主控模块1连接。

根据上述装置具体实施例如下:

如图1所示，密度继电器是一种带有开关输出功能的压力表，该压力表指针指示的压力带有温度补偿功能，在不同温度下指示的压力都转化为20度下的等效压力。当测量的压力低于设定的压力时，该压力设定的继电器开关就闭合，高于设定点的压力时，继电器开关就断开。校验仪目的就是检测这种压力表指针的指示的准备度和继电器压力开关闭合和断开的对就压力值的准确度。本校验仪与这种密度继电器(压力表)气路连接过程中需要保持被校验的密度继电器(压力表)内的压力恒定。现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置内设置了检测气室预充压机制，可实现根据现场密度表的工作压力对密度继电器校难仪检测气室预充压力，使校验仪检测导管接入密度表时保持恒定压力，以实现密度表触点长期不动作首次校验。校验装置还应设计了既可以先降压后升压控制校验流程，又可以先升压后降压控制校验流程的模组，以实现SF6密度继电器触点长期不动作首次校验和密度继电器在实验室校验模式的两用功能；

各部件功能简述如下：

主控中心：主控中心是现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置核心部分，完成预压设置、预压启动、升压和恒力控制、电接电阻的采集与运算，压力传感器11数据采集和信号滤波处理、当前压力转转化为在20度下的有效值变换，密度继电器校验流程控制以及人机交互接口。

电磁阀控制模组是电气路切换的执行元件。

7寸液晶彩屏是校验仪完成检测结果数据显示和人机交触摸的部件。

气泵4是气体回收增压的关键部件。储气瓶5是存储气泵4回收增压后的高压气体，为密度继电器校验进供高压气源。预升压机制，是实现现场SF6密度继电器首次校验的预升压功能的执行单元。充电阀是校验密度继电器测量气室8升压部件。测量气室8，是模拟密度继电器校验工作环境变化的场所。放气阀9是校验密度继电器测量气室8降压部件。回收瓶10是测量气室8降压放气的缓冲气室。压力传感器11是密度继电器校验仪压力检测部件。温度传感器3是用于测量环境温度，MCU依据温度传感器3测得温度用于计算当前压力转化为20度下的等效压力，该等效压力用于校验密度继电器表的指针指示压力和开关断开和闭开的压力的准确度。

整机工作原理：第一次使用校验仪需要预充SF6气体，使校验仪的储气瓶5的压力达到0.9-1.0MPa之间。以后在使用过程中校验仪压力不足时提示补充气体才需要补充气体到0.9-1.0MPa之间即可。

校验仪现场校验密度继电器，当需要在现场首次校验密度继电器时，需要在操作预升压按扭，选择后进行设置预升压压力值，仪器自动进行预升压工作作，直到测量气室8达到预升压设置值。

要测试密度继电器的开关长期不工作后要进行模拟首次压力下降时开关状态信号输出的进对应的压力是否准确，误差是否在允许范围内。压力下降过程开关闭合，压力上升过程开关断开，这两个状态都要模拟测试。选择校验启动后，校验仪自动降压到零位后升压再降压的流程、自动采集首次报警动作值、闭锁1动作值、闭锁2动作值，闭锁2复位动作值、闭锁1复位动作值、报警复位动作值，完成首次采集下行程和上行程触点动作值后，校验仪自动降压，自动采集报警动作值、闭锁1动作值、闭锁2动作值，校验仪自动将当前温度下触点动作值自动转化20℃下的等效压力值，在检测界面上显示检测结果数据，并保存在校验仪内部存储器中，可供用户查阅所有检测数据，或通过U盘导入到电脑中，自动生成测试报表。报表展现了密度继电器校验分析数据，包含数据结果合格判定、切换差、触点动作值误差等分析，检测结果有：报警触点压力报警值和复位值、闭锁触点压力闭锁值和复位值，如报警触点切换差值＝复位值-报警值。

图2是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的气路示意图，如图2所示；

气泵4采用活塞式大功率气泵4，可快速回收校验排放气体。气路接头均采用进口飞托克快插头，气密性好，使用方便。气路工作控制流程图如图2所示。

气路工作原理描述：当校验仪进行现场检测时，应依据现场密度继电器表的工作压力在校验上预设置压力值，校验仪自动预充压力达到预设置压力值，关闭现场密度继电器表与设备本体连接的三通阀，连接校验仪测量导气管、信号线。启动校验后，校验仪自动进行首次降压流程校验密度继电器表，先缓慢开启放气电磁阀，完成首次降压流程并记录触点动作值后，缓慢开启充气电磁阀，使测量气室8的气体压力缓慢上升，完成上行程触点动作值压力采集后，关闭充气阀7，缓慢开启放气阀9，使测量气室8的气体压力缓慢下降，完成下行程触点动作值压力采集后，完成了一个校验流程，如果在校验过程中储气瓶5的压力下降低于设置的阀值或回收瓶10的压力高于设置的阀值后校验仪启动气泵4将回收瓶10中的气体回收到储气瓶5中，为下一次校验作准备。校验仪内部有气路电磁阀控制模组，用于控制电磁阀开关还是关闭，目的是为了模拟测量气室8的压力上升还是下降。达到控制密度继电器(压力表)的压力上升和下降的过程。由于SF6气体不能随意排放，升压需要储气瓶5的高压气源，放气需要空的回收气瓶，回收气瓶满了需要气泵4回收压缩到储气瓶5中，达到校验过程检测气体循环利用。

以下为详细设计：

现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置主要硬件电路包括：预升压机制、气路电磁阀控制模组、活塞式大流量气泵4、触点电阻和触点状态信号采集电路、储气瓶5、回收瓶10、测量导气管等。

密度继电器触点电阻和触点状态采集电路为报警模块13和闭锁模块：

密度继电器电接点的两个端子输入触点电阻转换电路和触点状态分析电路，该设计电路转换结果送入微控理器，微控制器进行模数转换得到触点电阻值，并进行触点电阻合判定；对触点状态进行判断，得到触点信号断开或闭合状态切换时刻的压力值，图3本实用新型实施例的密度继电器校验装置触电设计原理示意图，如图3所示，包括运算放大器和比较器。

在现场SF6密度继电器校验过程中，为了提高SF6密度继电器校验仪工作效率，设计上采用了活塞式大功率气泵4，使校验过程中检验介质气体回收时间缩短，提高整个校验过程的效果。

图4是本实用新型实施例的密度继电器校验装置预开压机制原理框图，如图4所示：预升压目标存储器和预开压控制器和预升压比较器连接，预升压比较器和预升压输出导管连接。

图5是本实用新型实施例的密度继电器校验装置的检测装置和密度继电器连接示意图。采用气路气管、报警信号线和闭锁信号线连接。

目前SF6密度继电器校验仪不管是现场校验还是实验室校验SF6密度继电器表，在校验之前都必须使表计的压力回零后(即回收初使状态)，先进行升压后降压的校验流程，无法进行现场进行密度继电器表带压进行首次降压校验，不能校验发现密度继电器触头因长期不动作而氧化导致接点冷焊或接触不良的故障。本发明现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置具备预升压机制，可以实现SF6密度继电器表计带压进行首次降压校验，从而可以校验密度继电器触头因长期不动作而氧化导致接点冷焊或接触不良的故障。

本发明实施例可以实现现场SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置具备预升压机制，可以实现SF6密度继电器表计带压进行首次降压校验。SF6密度继电器触点长期不动作首次校验装置设计了先降压后升压再降压的控制流程，实现了一次性SF6密度继电器校验实现了首次校验与非首次校验进的触点动作值与切换差的比较分析。

本实用新型实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替本实用新型各实施例技术方换，并不使相应技术方案的本质脱离本方案的范围。

Claims (8)

1.一种密度继电器校验装置，其特征在于，包括，

屏幕，与主控模块连接，用于接收主控模块发出的检测结果数据并显示和接收用户预压设置、预升压、校验操作指令发送到主控模块；

主控模块，与AD转换模块、气路模块、温度传感器、报警模块、第一闭锁、以及第二闭锁连接，用于接收屏幕发出的预压设置、预升压、校验操作指令，将预压设置和预升压指令发送到气路模块，接收校验操作指令后，发送先降压后升压再降压的指令到气路模块，接收温度传感器发出的温度值并将温度用来转化为固定温度下的等效标准压力值，接收报警模块发出的报警电压值和报警复位压力值、第一闭锁发出的第一闭锁电压值、第一闭锁复位压力值、第二闭锁发出的第二闭锁电压值和第二闭锁复位压力值、报警触点切换差值和闭锁触点切换差值并判断开关状态与当前温度是否对应，输出检测结果数据，接收AD转换模块发出的压力数字信号；

气路模块，与主控模块和AD转换模块连接，用于接收主控模块发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并完成升压到预压设置的压力和降压后升压的操作；

用于测量气路模块的气压值并将气压值传到AD转换模块的压力传感器，与测量气路模块和AD转换模块连接；

用于将压力传感器发出的压力值进行模数转换得到压力数字信号并发送到主控模块上的AD转换模块，与压力传感器和主控模块连接；

用于测量环境温度并将温度传到主控模块的温度传感器，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于报警设置值时发送报警电压和报警复位压力值到主控模块的报警模块，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁设置值时发送第一闭锁电压值和第一闭锁复位压力值到主控模块的第一闭锁，与主控模块连接；

用于当密度继电器所监测的压力低于第一闭锁设置值时发送第二闭锁电压值和第二闭锁复位压力值到主控模块的第二闭锁，与主控模块连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于供用户查阅所有检测结果的存储模块，与主控模块连接，用于接收主控模块发出的检测数据并存储。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，气路模块包括：气泵、储气瓶、充气阀、测量气室、放气阀、回收瓶和电磁阀控制模组，其中：

用于增压和气体回收的气泵，与主控模块连接；

用于存储气泵回收增压后的高压气体和提供高压气源的储气瓶，与气泵连接；

用于为测量气室升压的充气阀，与储气瓶连接；

用于模拟密度继电器校验工作环境变化的测量气室，与充气阀连接；

用于测量气室降压的放气阀，与测量气室连接；

用于测量气室降压放气缓冲且为储气瓶提供高压气体的回收瓶，与放气阀和回收瓶连接；

用于接收主控模块发出的预压设置、预升压指令和先降压后升压的指令并控制气路模块完成相应指令的电磁阀控制模组，与主控模块连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述气泵采用活塞式大功率气泵。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，预充气体为SF₆。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述存储模块设有USB口。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述气路模块连接的接头采用飞托克快插头。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述测量气室与密度继电器连接。

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