CN220930849U - 基于实时锁温技术的sf6补气装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于实时锁温技术的SF6补气装置，包括GIS设备、SF6气瓶、连接气管以及安装在连接气管上的补气电磁阀、环境温度传感器、压力传感器、质量流量计、多个管道温度传感器和多级控温模块，连接气管的进气接口连接SF6气瓶，连接气管的出气接口连接GIS设备，管道温度传感器设置在质量流量计与SF6气瓶之间，多级控温模块包裹在连接气管外壁并设置在管道温度传感器之间。通过实时跟踪环境和管道温度变化，在气体补入气室前通过多级控温模块将管道内气体加热并锁定在当前环境温度，以降低补气误差以及气体气量核算误差。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种基于实时锁温技术的SF6补气装置。
背景技术
GIS设备的SF6气体气量和密闭空间有效容积是核算电网企业碳排放的基础数据，如何准确获取该数据是本领域的研究难点。现场运维人员一般选择在补气作业中通过补气量与补气前后压力差计算获得该数据。但采用SF6气瓶作为气源，受物质相变的影响，气瓶中液态SF6相变后产生的气态SF6温度极低，通过检测管道充入气室后，其温度会一直向环境温度转变；补气结束时，气室内气体温度将处于上述两种温度之间。因此，安装在补气管路上的温度传感器无论检测管路内温度或者环境温度均与补气结束时气室中气体温度存在一定偏差，进而影响气室中SF6气体气量和有效容积的测量结果。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种基于实时锁温技术的SF6补气装置。
一种基于实时锁温技术的SF6补气装置，包括GIS设备、SF6气瓶、补气电磁阀、连接气管以及安装在连接气管上的补气电磁阀、环境温度传感器、压力传感器、质量流量计、多个管道温度传感器和多级控温模块，连接气管的进气接口连接SF6气瓶，连接气管的出气接口连接GIS设备，管道温度传感器设置在质量流量计与SF6气瓶之间，多级控温模块包裹在连接气管外壁并设置在管道温度传感器之间；环境温度传感器用于测量补气前后的环境温度，该环境温度为GIS设备气室中的SF6气体温度；压力传感器用于测量补气前后GIS设备气室中的SF6气体压力；质量流量计用于测量补气过程中补入的SF6气体量；管道温度传感器用于测量连接气管内部在SF6气体补入GIS设备气室前的管内温度；多级控温模块用于对连接气管进行加热升温，以使连接气管内SF6气体温度锁定至环境温度。
优选的，多级控温模块包括第一加热装置、第二加热装置和第三加热装置，管道温度传感器包括第一管道温度传感器、第二管道温度传感器和第三管道温度传感器，第一管道温度传感器、第一加热装置、第二管道温度传感器、第二加热装置、第三管道温度传感器和第三加热装置沿补气方向依次设置。
优选的，管道温度传感器还包括锁温温度传感器，锁温温度传感器设置第三加热装置与质量流量计之间。
优选的，还包括排气气管和安装在排气气管上的排气电磁阀，排气气管的一端与连接气管密封连接，排气气管的另一端为排气口。
优选的，还包括排气装置，排气装置与排气口可拆卸连接，以排出SF6补气装置内的气体。
优选的，还包括抽真空装置，抽真空装置与排气口可拆卸连接，以对连接气和排气管道的内部抽真空。
优选的，还包括废气收集装置，废气收集装置与排气口可拆卸连接，以对SF6气瓶内的废气进行排放收集。
优选的，还包括定量容积罐，定量容积罐与排气口可拆卸连接，以将SF6气瓶内的SF6补入至定量容积罐。
优选的，还包括控制装置，补气电磁阀、环境温度传感器、压力传感器、质量流量计、多个管道温度传感器、多级控温模块均与控制装置电连接。
优选的，还包括显示装置，显示装置与控制装置电连接。
上述基于实时锁温技术的SF6补气装置中，通过环境温度传感器和管道温度传感器，可以实时跟踪环境和管道温度变化，在气体充入气室前通过多级控温模块将连接管道内SF6气体加热并锁定在当前环境温度，以降低充气误差以及气体气量核算误差。
附图说明
附图1是基于实时锁温技术的SF6补气装置的结构示意图。
附图2是图1中管道温度传感器与多级控温模块的连接结构示意图。
图中：GIS设备10、第一阀门11、SF6气瓶20、减压阀21、第二阀门22、环境温度传感器30、压力传感器40、质量流量计50、补气电磁阀60、管道温度传感器70、第一管道温度传感器71、第二管道温度传感器72、第三管道温度传感器73、锁温温度传感器74、多级控温模块80、第一加热装置81、第二加热装置82、第三加热装置83、排气口90、排气电磁阀91。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种基于实时锁温技术的SF6补气装置，包括GIS设备10、SF6气瓶20、补气电磁阀60、连接气管（图未标）以及安装在连接气管上的补气电磁阀60、环境温度传感器30、压力传感器40、质量流量计50、多个管道温度传感器70和多级控温模块80。连接气管的进气接口连接SF6气瓶20，连接气管的出气接口连接GIS设备10，SF6气瓶20内的SF6气体通过连接气管充入GIS设备10气室。补气电磁阀60安装在连接气管上，用于控制整个连接气管的连通。环境温度传感器30用于测量补气前后的环境温度，该环境温度为GIS设备10气室中的SF6气体温度。压力传感器40用于测量补气前后GIS设备10气室中的SF6气体压力；质量流量计50用于测量补气过程中补入的SF6气体量。
管道温度传感器70设置在质量流量计50与SF6气瓶20之间，管道温度传感器70用于测量连接气管内部在SF6气体补入GIS设备10气室前的管内温度。
多级控温模块80包裹在连接气管外壁并设置在管道温度传感器70之间，多级控温模块80用于对连接气管进行加热升温以使连接气管内SF6气体温度锁定至环境温度。
结合图2所示，多级控温模块80包括第一加热装置81、第二加热装置82和第三加热装置83，管道温度传感器70包括第一管道温度传感器71、第二管道温度传感器72、第三管道温度传感器73和锁温温度传感器74，第一管道温度传感器71、第一加热装置81、第二管道温度传感器72、第二加热装置82、第三管道温度传感器73、第三加热装置83和锁温温度传感器74沿补气方向依次设置。
第一管道温度传感器71、第二管道温度传感器72和第三管道温度传感器73所测的管内温度用于计算多级控温模块80的输入量，具体为：第一加热装置81的输入量为环境温度传感器30所测气室中温度Tp和第一管道温度传感器71所测管道内气体温度Ti1的差值∆Ti1；第二加热装置82的输入量为环境温度传感器30所测气室中温度Tp和第二管道温度传感器72所测管道内气体温度Ti2的差值∆Ti2；第三加热装置83的输入量为环境温度传感器30所测气室中温度Tp和第三管道温度传感器73所测管道内气体温度Ti3的差值∆Ti3。
第一加热装置81、第二加热装置82和第三加热装置83采用不同的模糊控制逻辑来控制每个加热装置的热源温度，将SF6气体温度精准锁定至环境温度。
SF6补气装置还包括排气气管（图为标）和安装在排气气管上的排气电磁阀91，排气气管的一端与连接气管密封连接，排气气管的另一端为排气口90，排气口90可拆卸替换连接不同装置，例如SF6补气装置还包括：排气装置，排气装置与排气口90可拆卸连接以排出SF6补气装置内的气体；抽真空装置，抽真空装置与排气口90可拆卸连接以对连接气管和排气管道的内部抽真空；废气收集装置，废气收集装置与排气口90可拆卸连接以对SF6气瓶20内的废气进行排放收集；定量容积罐，定量容积罐与排气口90可拆卸连接以将SF6气瓶20内的SF6补入至定量容积罐。
排气电磁阀91用以控制排气气管的流通。在补气前，关闭补气电磁阀60，打开排气电磁阀91，抽真空装置对整个管道进行抽真空处理；当GIS设备10进行补气时，保持排气电磁阀91的关闭，打开补气电磁阀60；当不需要对GIS设备10进行补气时，保持补气电磁阀60的关闭，通过连接不同装置，并打开排气电磁阀91来实现不同作业。
除此之外，GIS设备10本身自带第一阀门11，以控制连接气管与GIS设备10之间的连通，而SF6气瓶20同样自带第二阀门22以控制连接气管与SF6气瓶20之间的连通。SF6气瓶20还带有减压阀21，打开SF6气瓶20的第二阀门22后，将减压阀21调至适当压力，再进行补气作业。
SF6补气装置还包括控制装置、显示装置和密度继电器，排气电磁阀91、补气电磁阀60、环境温度传感器30、压力传感器40、质量流量计50、显示装置、密度继电器（图未示）、多个管道温度传感器70、多级控温模块80均与控制装置电连接。当密度继电器检测到气室内部气体压力到达设定值时，自动关闭补气电磁阀60，停止补气。之后控制装置对各个传感器进行数据采集，利用计算公式对数据处理后将结果通过显示装置显示。
上述基于实时锁温技术的SF6补气装置中，通过环境温度传感器和管道温度传感器，可以实时跟踪环境和管道温度变化，在气体充入气室前通过多级控温模块将连接管道内SF6气体加热并锁定在当前环境温度，以降低充气误差以及气体气量核算误差。
Claims (10)
1.一种基于实时锁温技术的SF6补气装置，包括GIS设备、SF6气瓶、补气电磁阀和连接气管，连接气管的进气接口连接SF6气瓶，连接气管的出气接口连接GIS设备，补气电磁阀安装在连接气管上，其特征在于：还包括均安装在连接气管上的环境温度传感器、压力传感器、质量流量计、多个管道温度传感器和多级控温模块，管道温度传感器设置在质量流量计与SF6气瓶之间，多级控温模块包裹在连接气管外壁并设置在管道温度传感器之间；
环境温度传感器用于测量补气前后的环境温度，该环境温度为GIS设备气室中的SF6气体温度；
压力传感器用于测量补气前后GIS设备气室中的SF6气体压力；
质量流量计用于测量补气过程中补入的SF6气体量；
管道温度传感器用于测量连接气管内部在SF6气体补入GIS设备气室前的管内温度；
多级控温模块用于对连接气管进行加热升温，以使连接气管内SF6气体温度锁定至环境温度。
2.如权利要求1所述的SF6补气装置，其特征在于：多级控温模块包括第一加热装置、第二加热装置和第三加热装置，管道温度传感器包括第一管道温度传感器、第二管道温度传感器和第三管道温度传感器，第一管道温度传感器、第一加热装置、第二管道温度传感器、第二加热装置、第三管道温度传感器和第三加热装置沿补气方向依次设置。
3.如权利要求2所述的SF6补气装置，其特征在于：管道温度传感器还包括锁温温度传感器，锁温温度传感器设置第三加热装置与质量流量计之间。
4.如权利要求1所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括排气气管和安装在排气气管上的排气电磁阀，排气气管的一端与连接气管密封连接，排气气管的另一端为排气口。
5.如权利要求4所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括排气装置，排气装置与排气口可拆卸连接，以排出SF6补气装置内的气体。
6.如权利要求4所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括抽真空装置，抽真空装置与排气口可拆卸连接，以对连接气管和排气管道的内部抽真空。
7.如权利要求4所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括废气收集装置，废气收集装置与排气口可拆卸连接，以对SF6气瓶内的废气进行排放收集。
8.如权利要求4所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括定量容积罐，定量容积罐与排气口可拆卸连接，以将SF6气瓶内的SF6补入至定量容积罐。
9.如权利要求1所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括控制装置，补气电磁阀、环境温度传感器、压力传感器、质量流量计、多个管道温度传感器、多级控温模块均与控制装置电连接。
10.如权利要求1所述的SF6补气装置，其特征在于：还包括显示装置，显示装置与控制装置电连接。
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