CN220137320U - 一种sf6密度监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能式SF6密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、监测装置接头、四通接头、传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器、智能控制单元、报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元及通信模块；微型控制阀的一端与监测装置接头连通，微型控制阀的另一端及气体密度继电器本体、传感器单元、微型压力控制器分别与四通接头连接；传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器分别与智能控制单元电连接；通信模块与智能控制单元电连接，将检测到的数据或/和信息以有线或无线方式上传到后台监测终端。通过传感器单元与智能功能单元实现了电气设备气体密度实时检测及控制，无须人工比对诊断，有效提高电网可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种SF6密度监测装置。
背景技术
SF6开关设备,是电力系统中已经被广泛的应用的电气设备，而其可靠运行也成为电力系统稳定供电的重要保障之一。SF6密度继电器是在安装于SF6开关上用来监测气体密度变化的重要器件，保证开关的绝缘性能。如果气体密度降低到对应的阀值，则产生报警或闭锁，以防开关操作过程中产生恶性爆炸事故。因此密度继电器的好坏直接关系着开关是否能够正常运行。因此电力行业中，要定期对SF6气体密度继电器进行校验或诊断。
对SF6电气设备上的SF6气体密度继电器进行定期检验或诊断，是防患于未然，保障SF6电气设备安全可靠运行的必要措施；现有的SF6气体密度继电器缺乏自动检测手段，无法实现自动在线监测；仅仅依靠人工进行诊断，则工作量过大，检测效率低，无法满足行业安全要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种智能式SF6密度监测装置，用于解决对于气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器本体自身的运行状况进行在线诊断，通过通信模块，将编码后的数据上传互联网终端，以供所述互联网终端对当前监测装置和电气设备进行安全管理，提高效率，降低运行维护成本，保障电网安全运行。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种智能式SF6密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、监测装置接头、四通接头、传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器、智能控制单元、报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元及通信模块；
所述微型控制阀的一端与监测装置接头连通，所述微型控制阀的另一端及所述气体密度继电器本体、所述传感器单元、所述微型压力控制器分别与所述四通接头连接；
所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器分别与所述智能控制单元电连接；
所述通信模块与所述智能控制单元电连接，将检测到的数据或/和信息以有线或无线方式上传到后台监测终端；
所述传感器单元包括：分别与所述控制职能单元电连接的温度传感器、压力传感器、微水传感器和气体循环机构，所述微水传感器在所述气体循环机构的辅助下实现气体循环进而在线检测气体微水值。
进一步地，智能式SF6密度监测装置还包括：微型警铃；
所述微型警铃与智能控制单元相连接，被配置为当检测到电气设备气室内部压力值或/和温度值高于相应预设阈值时，所述微型警铃发出报警信号。
进一步地，所述气体密度继电器本体包括：基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、电接点、机芯、指针、表盘、霍尔开关或磁性开关、永磁体件及磁性屏蔽板；
所述巴登管的一端焊接在所述基座上，其另一端焊接在所述端坐上；
所述温度补偿元件的一端连接在所述端坐上，其另一端直接或通过拉杆连接在所述机芯上；
所述指针固设在所述机芯上；
所述霍尔开关或磁性开关安装在所述基座上，所述永磁体件安装在所述指针上，所述表盘和电接点均固定在所述基座上；
所述基座、所述压力传感器、所述微型压力控制器分别与所述气体密度继电器本体气路连通；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述微型控制阀、所述微型压力控制器、所述霍尔开关或磁性开关分别与所述智能控制单元电连接。
进一步地，所述接点接线故障诊断单元包括：第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5；
第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5形成回路；
第一电阻R30和第五电阻R34的一端分别与报警或闭锁接点PJ相连接；光耦U5的输出端与所述智能控制单元相连接。
进一步地，所述智能式SF6密度监测装置还包括：接点信号采样单元；
所述接点信号采样单元与所述气体密度继电器本体的报警/或闭锁接点直接或间接相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警/或闭锁接点信号。
进一步地，所述接点信号采样单元在非校验状态时，与所述气体密度继电器本体的报警或闭锁接点信号在电路上是相对隔离的。
进一步地，所述微型压力控制器为一密闭气室；
所述密闭气室外部或内部设有加热元件，通过所述加热元件调节密闭气室内的气体的温度，实现气体压力的升降。
进一步地，所述智能式SF6密度监测装置还包括：数据显示器；
所述数据显示器与所述智能控制单元相数据连接，显示气体密度值、温度值、压力值和/或工作状态指示。
进一步地，所述智能式SF6密度监测装置还包括：状态指示灯；
所述状态指示灯与所述智能控制单元电相连，指示所述监测装置的工作状态。
进一步地，所述智能式SF6密度监测装置还包括：前外壳和后外壳；
所述气体密度继电器本体设置在所述前外壳内；
所述四通接头、所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器及所述智能控制单元设置在所述后外壳内。
进一步地，所述气体密度继电器本体和所述四通接头、所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器及所述智能控制单元之间设有隔热件。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1.使气体密度继电器实现了在线诊断功能，进而完成机械式密度继电器的定期诊断工作，无须检修人员到现场才能完成密度继电器的诊断或校验工作，大大提高效率，降低成本；
2.同时实现密度、压力和温度的采集，运行状况的诊断，实现密度、压力、温度、故障信息的上传，实现了气体密度在线监测和运行状况的诊断。
附图说明
图1是本发明实施例提供的智能式SF6密度监测装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的气体密度继电器本体局部示意图；
图3是本发明实施例提供的控制电路示意图。
附图标记：
1、压力传感器，2、温度传感器，3、微型控制阀，4、微型压力控制器，401、密闭气室，402、半导体，403、保温件，5、智能控制单元，6、监测装置接头，7、四通接头，8、气体密度继电器本体，801、基座，802、巴登管，803、端坐，804、温度补偿元件，805、电接点，806、机芯，807、指针，808、表盘，809、霍尔开关或磁性开关，810、永磁体件，811、固定架，812、磁性屏蔽板，81201、通孔，813、观察窗，9、接点接线故障诊断单元，10、接点信号采样单元，11、数据显示器，12、状态指示灯，13、无线通讯单元，14、隔热件，15、加热器，16、前外壳，17、后外壳，18、微型警铃。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参照图1，本发明实施例提供一种智能式SF6密度监测装置，包括：气体密度继电器本体8、四通接头7、压力传感器1、温度传感器2、微型控制阀3、微型压力控制器4、智能控制单元5、接点接线故障诊断单元9、接点信号采样单元10、数据显示器11、状态指示灯12、无线通讯单元13、隔热件14、加热器15、前外壳16和后外壳17。
其中，微型控制阀3的一端与监测装置接头6相连通，微型控制阀3的另一端与四通接头7相连通；气体密度继电器本体8、压力传感器1、微型压力控制器4分别安装在四通接头7上。
气体密度继电器本体8主要包括基座801、巴登管802、端坐803、温度补偿元件804、电接点805、机芯806、指针807、表盘808、霍尔开关或磁性开关809及永磁体件810、观察窗813；巴登管802的一端焊接在基座801上，巴登管802的另一端焊接在端坐803上；温度补偿元件804的一端连接在端坐803上，温度补偿元件804的另一端直接或通过拉杆连接在机芯806上，指针807铆接在机芯806上。
如图2所示，霍尔开关或磁性开关809通过固定架811安装在基座801上，永磁体件810安装在指针807上，表盘808和电接点805均固定在基座801上。
为了提高监测精度，还包括磁性屏蔽板812，磁性屏蔽板812固定在基座801上或气体密度继电器本体内，磁性屏蔽板812与霍尔开关或磁性开关809正对的位置设有通孔81201，通孔81201便于永磁体件触发霍尔开关或磁性开关809动作，提高精度和可靠性能。
在气路上，基座801、压力传感器1、微型压力控制器4分别与四通接头7相连通。温度传感器2可以设置在气体密度继电器本体8的温度补偿元件804附近，这样使得在线监测与气体密度监控之间一致性好。
在本发明实施例的一个具体实施方式中，气体密度继电器本体8和四通接头7、压力传感器1、微型控制阀3、微型压力控制器4及智能控制单元5之间还设有隔热件14。
此外，气体密度继电器设有前外壳16和后外壳17，其中气体密度继电器本体8设置在前外壳内，而四通接头7、压力传感器1、微型控制阀3、微型压力控制器4及智能控制单元5设置在后外壳内。
监测装置还含有对电子环境温度的保护，防止过低温度或过高温度工作，使其工作在允许的温度范围内。可以设置加热器15和/或散热器(风扇)，在低温时开启加热器15，在高温时开启散热器(风扇)，保证压力传感器和/或智能控制单元等电子元件可以在低温或高温环境下可靠工作。
本实用新型的工作原理或工作过程如下：通过巴登管802和温度补偿元件804监测气体密度，并结合电接点805实现对气体密度的监控；当气体密度低于所设定的气体密度时，通过密度继电器本体的电接点输出报警或/和闭锁接点信号。
压力传感器1、温度传感器2、微型控制阀3、微型压力控制器4、霍尔开关或磁性开关809分别与智能控制单元5相连接；智能控制单元5获取压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并根据气体压力-温度特性自动换算成20℃时的对应压力值P20，完成监测装置对其所监测的电气设备的气体密度的在线监测。同时，智能控制单元5关闭微型控制阀3，使得气体密度继电器本体8在气路上与电气设备隔断；智能控制单元5通过微型压力控制器4调节气体压力升降，使得气体密度继电器本体8的指针807运动，进而使得安装在指针807上的永磁体件810运动，永磁体件810运动到设定值为第一密度值P比对标20时，使得霍尔开关或磁性开关809动作，输出一个比对信号到智能控制单元5，智能控制单元5获取此刻压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并根据气体压力-温度特性自动换算成20℃时相应的气体密度值为第二密度值P比对测20。智能控制单元5将第二密度值P比对测20与第一密度值P比对标20进行比对，获得误差值|P比对测20-P比对标20|；若误差值|P比对测20-P比对标20|超出其预设阈值，智能控制单元5输出或/和上传异常报警信息，说明此时监测装置(气体密度继电器)的运行状况出现问题了，需要运维人员到现场去处理。而如果，误差值|P比对测20-P比对标20|没有超出其预设阈值，在其预设阈值范围内，说明此时监测装置的运行状况正常。智能控制单元5设置有通信模块，通信模块将监测到的数据或/和信息上传到后台监测终端。
上述技术方案性能可靠，智能化程度高，应用在基于智能泛在电力物联网的气体密度监测系统中，能够实现气体密度继电器机械部分与电子部分的相互校验，实现免维护或少维护，提高效率，降低运维成本，提高电网可靠性能，设有异常警铃提示，保证电网安全运行。
可选的，监测装置还包括无线通讯单元13，无线通讯单元13与智能控制单元5相连，通过无线通讯单元5能够实现与便携式无线读数仪相连接，使便携式无线读数仪读取监测装置监测到的数据或/和信息。
可选的，监测装置还包括数据显示器11，数据显示器11主要由液晶或数码管组成，数据显示器11与智能控制单元5相连接；数据显示器11现场能够显示包括、但不限于气体密度值、温度值、压力值、工作状态指示。智能控制单元5还包括状态指示灯12；状态指示灯12与智能控制单元5相连以指示智能控制单元12的工作状态。数据显示器11和状态指示灯12设置在密度继电器本体8的观察窗813上。
请参照图3，监测装置还包括：报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元9，报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元9包括：第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5，其中第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5形成回路。
其中，第一电阻R30和第五电阻R34的一端分别与报警或闭锁接点PJ相连接；光耦U5的输出端与智能控制单元相连接；其工作原理为：当报警或闭锁接点接线正确时，根据电阻分压原理可得到第三电阻R33两端电压(约为4.7V左右)，使得场效应管Q2导通，进而驱动光耦U5，光耦U5输出逻辑低电平，由智能控制单元实时采集该逻辑低电平；相反如果报警或闭锁接点接线断线、或没有电源接入、或接线不正确时，光耦U5输出逻辑高电平，由智能控制单元实时采集到该逻辑高电平，智能控制单元输出或/和上传接点接线故障信息。
为了提高抗干扰能力，接点接线故障诊断单元还包括TVS管D6(瞬变电压抑制二极管)、稳压管D7，TVS管连接在整流桥IC4的输出端，其主要功能是用来吸收由于外界原因导致的报警或闭锁接点口输入的瞬变高电压；稳压管D7并联在第三电阻R33的两端，稳压管D7用来保证场效应管Q2的驱动电压在安全范围以内。即为了保证电路安全加入D6 TVS管来吸收由于外界原因导致的接点口输入的瞬变高电压、加入D7(5.6V)稳压管来保证Q2场效应管驱动电压在安全范围内。
智能式SF6密度监测装置还包括：微型警铃18，微型警铃18与智能控制单元5相连接，被配置为当监测装置监测到电气设备气室内部压力值或/和温度值超高相应的预设阈值时，微型警铃18发出报警信号。
具体来说，当智能控制单元5采集到压力传感器1或/和温度传感器2的压力值P或和温度值T超高相应的预设阈值时，说明电气设备内部出现压力值过高或/和温度值过高现象，这说明电气设备内部有严重问题，通过微型警铃18发出警示，要采取相应的措施，保证现场运维人员的安全，避免事故的扩大，能够大大提高运维人员的人身安全，具有重要进步。
为了提高智能式SF6密度监测装置更多的诊断功能，智能式SF6密度监测装置还包括：接点信号采样单元10，接点信号采样单元10与气体密度继电器本体8的报警/或闭锁接点直接或间接相连接，被配置为采样气体密度继电器本体8的报警/或闭锁接点PJ信号。其工作过程为：智能控制单元5关闭微型控制阀3，使得气体密度继电器本体8在气路上与电气设备隔断；微型控制阀3为电动微型控制阀，微型控制阀3密封在一个腔体或壳体内，进一步提高其密封性能。通过微型压力控制器4调节气体压力升降，使得气体密度继电器本体8发生报警或/和闭锁接点PJ信号动作，接点PJ信号动作通过接点信号采样单元10传递到智能控制单元5，智能控制单元5获取气体密度继电器本体8发生接点PJ信号动作或切换时、压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值P20，检测出气体密度继电器本体8的接点信号(报警或闭锁接点)动作值PJ20和/或返回值，完成监测装置的气体密度继电器本体8的在线诊断。
其中，微型压力控制器4为一密闭气室401，密闭气室401外部或内部设有半导体402，微型压力控制器4还设置有保温件403，保温件403设置在密闭气室401外面，提高工作效率。通过控制半导体402制冷或制热，导致密闭气室401内的气体的温度的变化，进而完成气体压力的升降，这种方法密封性能非常可靠，确保可以在各种恶劣环境(极端低温或高温)中可靠工作。
接点信号采样单元10在非校验状态时，与气体密度继电器本体8的报警或闭锁接点信号在电路上是相对隔离的。在校验状态时，能够切断密度继电器本体8接点信号控制回路，确保检验时，气体密度继电器本体8的接点动作信号不会上传，进而不会影响电网的安全运行。接点信号采样单元10主要完成气体密度继电器本体8接点信号采样，即接点信号采样单元10的基本要求或功能是：1、在校验时不影响电气设备的安全运行。就是在校验时，气体密度继电器本体8接点信号发生动作时，不会影响电气设备的安全运行；2、气体密度继电器本体8接点信号控制回路不影响继电器的性能，特别是不影响智能控制单元的性能，不会使得监测装置发生损坏、或影响测试工作。
本实用新型实施例一种的智能式SF6密度监测装置具体工作原理如下：智能控制单元5根据压力传感器1、温度传感器2监测到电气设备的气体压力P和温度T，得到相应的20℃压力值P20(即气体密度值)。在允许诊断校验的情况下，即此时如果气体密度值P20≥设定的安全诊断校验密度值PS；监测装置就发出指令，即通过智能控制单元5对微型压力控制器4的半导体402进行制热，当微型压力控制器4的温度控制器的温度值达到设定值后，监测装置发出指令，即通过智能控制单元5关闭微型控制阀3，使得气体密度继电器本体8在气路上与电气设备隔断。如图3所示，监测装置接着就发出指令，通过智能控制单元5断开气体密度继电器本体8的控制回路，即接点信号采样单元10的电磁继电器JK1的接点JK11和JK12断开，使得在线校验气体密度继电器本体8时不会影响电气设备的安全运行，也不会在校验时，误发报警信号，或闭锁控制回路。因为监测装置在开始校验诊断前，已经进行气体密度值P20≥设定的安全校验密度值PS的监测和判断，因为电气设备的气体是在安全运行范围内的，况且气体泄漏是个缓慢的过程，校验时是安全的。同时，电磁继电器JK2的接点JK21和JK22闭合，使得气体密度继电器本体8的接点PJ与智能控制单元5相连接。接着立即关断微型压力控制器4的半导体402，停止对半导体402进行制热，或者通过智能控制单元5启动半导体402进入制冷模式，微型压力控制器4的密闭气室401的气体的温度就下降，其气体压力也就逐步下降，使得密度继电器本体8发生报警和或闭锁接点分别动作，通过接点JK21和JK22，智能控制单元5检测到继电器本体8的报警和或闭锁接点信号，智能控制单元5就立即获取压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值P20，检测出气体密度继电器本体8的接点信号(报警或闭锁接点)动作值PJ20，完成气体密度继电器本体8动作值的在线校验诊断。接着，接通微型压力控制器4的半导体402，开启对半导体402进行制热工作模式，微型压力控制器4的密闭气室401的气体的温度就升高，其气体压力也就逐步升高，使得密度继电器本体8发生报警和或闭锁接点分别返回，通过接点JK21和JK22，报警和/或闭锁接点分别返回时刻，智能控制单元5就立即获取压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值P20，检测出气体密度继电器本体8的接点信号(报警或闭锁接点)返回值PF20，完成气体密度继电器本体8返回值的在线校验诊断。继电器本体8可以如此反复校验诊断多次(例如2～3次)，然后计算其平均值。完成相应的要求后，这样就完成了气体密度继电器本体8的校验诊断工作。然后继电器就发出指令，开启微型控制阀3，使得气体密度继电器本体8在气路上与电气设备相连通；并关断微型压力控制器4的半导体402的电路，停止对半导体402进行供电；接着再发出指令，通过智能控制单元5连通气体密度继电器本体8的控制回路，即接点信号采样单元10的电磁继电器JK1的接点JK11和JK12闭合，同时JK2的接点JK21和JK22断开，使得气体密度继电器本体8的密度监控回路正常工作，使气体密度继电器本体8安全监控电气设备的气体密度，使电气设备安全可靠工作。这样就方便完成气体密度继电器本体8的在线校验诊断工作，同时在线校验气体密度继电器本体8时不会影响电气设备的安全运行。
当完成了气体密度继电器本体8的校验诊断工作后，智能控制单元5预设有气体密度继电器的标准接点信号值PB20，智能控制单元将气体密度继电器本体8的动作值PJ20与标准接点信号值PB20进行比对，获得接点信号差值|PJ20-PB20|；若接点信号差值|PJ20-PB20|在其预设阈值内，则气体密度继电器本体8的监测部分的当前工作状态为正常工作状态，否则，为异常工作状态。同时，进一步智能控制单元5获取压力传感器1和温度传感器2所采集的压力值P和温度值T，并根据气体压力-温度特性自动换算成20℃时的对应压力值P20，完成监测装置对其所监测的电气设备的气体密度的在线监测。即通过智能控制单元5及时采集当时的气体密度继电器本体8的接点动作信号值PJ20，将检测到的气体密度继电器本体8的接点信号值PJ20与监测装置的标准(额定参数)要求接点信号值PB20进行比对，如果其一致性好就说明监测装置的工作是正常的，无需维护。即│PJ20-PB20│在其允许设定值内，就说明监测装置的工作是正常的，无需维护。监测装置的密度继电器本体8可以反复校验多次(例如2～3次)，根据每次的校验结果，然后计算其平均值。
本实施例中，智能控制单元5接收压力传感器1监测到的压力值P、温度传感器2监测到的温度值T，假设温度降低值为△T，其对应的压力下降值为△P；如│△P/△T│≥预设阈值，智能控制单元5发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间；或者，在温度高于设定值Ts时，智能控制单元5接收压力传感器1监测到的压力值P、温度传感器2监测到的温度值T，假设温度降低值为△T，其对应的压力下降值为△P，得到K1＝│△P/△T│，智能控制单元5保存该K1值；而当温度低于设定值Ts时，智能控制单元5接收压力传感器1监测到的压力值P、温度传感器2监测到的温度值T，假设温度降低值为△T，其对应的压力下降值为△P，如│△P/△T│≥M*K1，其中M为预设系数，智能控制单元5发出液化告示信号和/或信息，或/和告示发生气体液化的时间，或/和告示发生气体液化的持续时间。为SF6气体的液化治理提供依据，提供数据支撑，非常适合在高寒地区使用。
智能控制单元5可自动分配监测装置通讯地址码，后台终端向各监测装置发送寻址广播；未分配设备地址的监测装置接收寻址广播后，判断当前自身的排列顺序识别信号的输入电平是否为悬空状态或预设电平状态；若是，则监测装置将寻址广播中地址识别为自身设备地址；若否，则监测装置等待后台发送下一地址的寻址广播；或者，在同一时间，监测装置均作为Modbus从站，地址范围为1～247，响应主站发起的请求，并必须接受广播方式的写命令，地址0作为广播地址。
监测装置还包括微水传感器，能够在线监测气体微水值；或者，监测装置还包括微水传感器、气体循环机构，能够在线监测气体内部微水值。
监测装置完成气体密度继电器本体的诊断时，会自动进行相互对比判断，如果误差相差大，就会发出异常提示：气体密度继电器本体或压力传感器、温度传感器有问题。即监测装置能够完成气体密度继电器本体和压力传感器、温度传感器的相互诊断功能。只要压力传感器1、温度传感器2、气体密度继电器本体8相互之间吻合的、正常的，就可以说明监测装置是正常的。这样就可以不用校验监测装置的气体密度继电器本体以及监测装置本身，进而可以实现免维护或少维护。
本发明实施例旨在保护一种智能式SF6密度监测装置，包括：气体密度继电器本体、监测装置接头、四通接头、传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器、智能控制单元、报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元及通信模块；微型控制阀的一端与监测装置接头连通，微型控制阀的另一端及气体密度继电器本体、传感器单元、微型压力控制器分别与四通接头连接；传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器分别与智能控制单元电连接；通信模块与智能控制单元电连接，将检测到的数据或/和信息以有线或无线方式上传到后台监测终端。上述技术方案具备如下效果：
1.使气体密度继电器实现了在线诊断功能，进而完成机械式密度继电器的定期诊断工作，无须检修人员到现场才能完成密度继电器的诊断或校验工作，大大提高效率，降低成本；
2.同时实现密度、压力和温度的采集，运行状况的诊断，实现密度、压力、温度、故障信息的上传，实现了气体密度在线监测和运行状况的诊断。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (11)
1.一种SF6密度监测装置，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、监测装置接头、四通接头、传感器单元、微型控制阀、微型压力控制器、智能控制单元、报警或/和闭锁接点接线故障诊断单元及通信模块；
所述微型控制阀的一端与监测装置接头连通，所述微型控制阀的另一端及所述气体密度继电器本体、所述传感器单元、所述微型压力控制器分别与所述四通接头连接；
所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器分别与所述智能控制单元电连接；
所述通信模块与所述智能控制单元电连接，将检测到的数据或/和信息以有线或无线方式上传到后台监测终端；
所述传感器单元包括：分别与所述智能控制单元电连接的温度传感器、压力传感器、微水传感器和气体循环机构，所述微水传感器在所述气体循环机构的辅助下实现气体循环进而在线检测气体微水值。
2.根据权利要求1所述的SF6密度监测装置，其特征在于，还包括：微型警铃；
所述微型警铃与智能控制单元相连接，被配置为当检测到电气设备气室内部压力值或/和温度值高于相应预设阈值时，所述微型警铃发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的SF6密度监测装置，其特征在于，所述气体密度继电器本体包括：基座、巴登管、端坐、温度补偿元件、电接点、机芯、指针、表盘、霍尔开关或磁性开关、永磁体件及磁性屏蔽板；
所述巴登管的一端焊接在所述基座上，其另一端焊接在所述端坐上；
所述温度补偿元件的一端连接在所述端坐上，其另一端直接或通过拉杆连接在所述机芯上；
所述指针固设在所述机芯上；
所述霍尔开关或磁性开关安装在所述基座上，所述永磁体件安装在所述指针上，所述表盘和电接点均固定在所述基座上；
所述基座、所述压力传感器、所述微型压力控制器分别与所述气体密度继电器本体气路连通；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述微型控制阀、所述微型压力控制器、所述霍尔开关或磁性开关分别与所述智能控制单元电连接。
4.根据权利要求1所述的SF6密度监测装置，其特征在于，
所述接点接线故障诊断单元包括：第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5；
第一电阻R30、整流桥IC4、第二电阻R31、第三电阻R33、第四电阻R35、第五电阻R34、场效应管Q2、光耦U5形成回路；
第一电阻R30和第五电阻R34的一端分别与报警或闭锁接点PJ相连接；
所述光耦U5的输出端与所述智能控制单元相连接。
5.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，还包括：接点信号采样单元；
所述接点信号采样单元与所述气体密度继电器本体的报警/或闭锁接点直接或间接相连接，被配置为采样所述气体密度继电器本体的报警/或闭锁接点信号。
6.根据权利要求5所述的SF6密度监测装置，其特征在于，
所述接点信号采样单元在非校验状态时，与所述气体密度继电器本体的报警或闭锁接点信号在电路上是相对隔离的。
7.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，所述微型压力控制器为一密闭气室；
所述密闭气室外部或内部设有加热元件，通过所述加热元件调节密闭气室内的气体的温度，实现气体压力的升降。
8.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，还包括：数据显示器；
所述数据显示器与所述智能控制单元相数据连接，显示气体密度值、温度值、压力值和/或工作状态指示。
9.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，还包括：状态指示灯；
所述状态指示灯与所述智能控制单元电相连，指示所述监测装置的工作状态。
10.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，还包括：前外壳和后外壳；
所述气体密度继电器本体设置在所述前外壳内；
所述四通接头、所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器及所述智能控制单元设置在所述后外壳内。
11.根据权利要求1-4任一所述的SF6密度监测装置，其特征在于，所述气体密度继电器本体和所述四通接头、所述传感器单元、所述微型控制阀、所述微型压力控制器及所述智能控制单元之间设有隔热件。
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| CN202321192685.5U CN220137320U (zh) | 2023-05-17 | 2023-05-17 | 一种sf6密度监测装置 |
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