本實(shí)用新型涉及六氟化硫檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，SF₆電氣設(shè)備數(shù)量不斷增多，對SF₆氣體的質(zhì)量監(jiān)督日益重要。純凈的SF₆氣體是一種理想的絕緣介質(zhì)，但是在電弧、火花放電、高溫等因素作用下，SF₆氣體易電離分解，其分解產(chǎn)物與電氣設(shè)備中的水分、氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成SO₂、H₂S、HF等酸性物質(zhì)，以及SF₄、SOF₂、SF₂、SO₂F₂等毒性和腐蝕性極強(qiáng)的物質(zhì)。研究表明，不同缺陷類型下造成電氣設(shè)備的六氟化硫分解產(chǎn)物的種類、含量、生產(chǎn)速率、比例關(guān)系等均不同，可以通過檢測六氟化硫分解產(chǎn)物的組分，尤其是多種組分的檢測，從而判斷電氣設(shè)備的故障原因、放電水平、發(fā)展?fàn)顩r以及危險(xiǎn)程度等。

當(dāng)前針對六氟化硫電氣設(shè)備氣體的在線檢測方法由于具有較高的時(shí)效性而受到越來越多的關(guān)注，成為六氟化硫電氣設(shè)備氣體檢測的主要方法。而為實(shí)現(xiàn)對六氟化硫氣體的有效檢測，尤其是多分解組分的檢測，在線檢測儀均需要對六氟化硫電氣設(shè)備中的氣體進(jìn)行采集后分析。但由于電網(wǎng)安全運(yùn)行規(guī)程對六氟化硫電氣設(shè)備的安全性能要求極高，要求年泄露率不能高于0.5％，且六氟化硫電氣設(shè)備的氣室一般都較小(約70L)，因此大大限制了六氟化硫在線檢測儀的采樣次數(shù)，致使大部分在線檢測儀僅能一個(gè)月甚至幾個(gè)月進(jìn)行一次采樣。而回充式在線檢測儀由于可實(shí)現(xiàn)對采集氣體的回充，大大降低了氣體泄漏的可能性，其有效檢測次數(shù)可以大大每年上千次，且氣體的回充不會(huì)造成原六氟化硫氣室內(nèi)氣體濃度的變化，這對與分析診斷六氟化硫氣室的狀態(tài)無疑具有重要的作用，因此回充式六氟化硫在線檢測的使用越來越廣泛。

為保證在線檢測儀的安全穩(wěn)定運(yùn)行，所有在線檢測儀使用前必須進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的檢測與校準(zhǔn)，其中尤以回充率指標(biāo)最為關(guān)鍵?；爻渎手笜?biāo)是反應(yīng)該類檢測儀回充效率的重要指標(biāo)，回充率過低，易造成六氟化硫電氣設(shè)備氣體泄漏，造成六氟化硫氣室壓力降低，進(jìn)而影響電氣設(shè)備的絕緣性能。因此，回充式六氟化硫在線檢測使用前均必須完成回充率的檢測與評價(jià)。但目前，國內(nèi)外尚無能實(shí)現(xiàn)對回充式六氟化硫在線檢測儀回充率進(jìn)行檢測、校準(zhǔn)的平臺(tái)和方法。

基于此，為適應(yīng)六氟化硫電氣設(shè)備在線檢測的需要，提供一套適用于回充式六氟化硫電氣設(shè)備分解產(chǎn)物在線檢測儀回充率檢測與校準(zhǔn)的平臺(tái)，為在線檢測儀的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置，實(shí)現(xiàn)了對回充式六氟化硫電氣設(shè)備分解產(chǎn)物在線檢測儀回充率檢測與校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法自動(dòng)化能力強(qiáng)，操作簡單，為六氟化硫在線檢測儀的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)依據(jù)。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置，包括：數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)氣室、三通閥、壓力檢測器、PLC控制單元與計(jì)算機(jī)；

所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥一端和所述流量計(jì)一端連接；

所述流量計(jì)另一端和所述標(biāo)準(zhǔn)氣室連接；

所述標(biāo)準(zhǔn)氣室和所述壓力檢測器連接；

所述三通閥的第一通口與所述標(biāo)準(zhǔn)氣室連接；

所述三通閥的第二通口與待檢六氟化硫在線檢測儀連接；

所述壓力檢測器與所述PLC控制單元連接；

所述三通閥與所述PLC控制單元連接；

所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥與所述PLC控制單元連接；

所述流量計(jì)與所述PLC控制單元連接；

所述PLC控制單元與所述計(jì)算機(jī)連接；

其中，所述六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置通過壓力檢測器在預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)下獲取到待檢六氟化硫在線檢測儀進(jìn)行采氣、回充操作后的標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息；

所述六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置通過計(jì)算機(jī)判斷所述預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)與所述標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息的差值是否超過預(yù)置差值，若是，則根據(jù)所述預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)與所述標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息通過預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)回充率公式計(jì)算得到第一標(biāo)準(zhǔn)回充率，若不是，則重新通過壓力檢測器在預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)下獲取到待檢六氟化硫在線檢測儀進(jìn)行采氣、回充操作后的標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息；

所述六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置至少再循環(huán)進(jìn)行兩次操作得到第二標(biāo)準(zhǔn)回充率和第三標(biāo)準(zhǔn)回充率；

所述六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置通過計(jì)算機(jī)將所述第一標(biāo)準(zhǔn)回充率、所述第二標(biāo)準(zhǔn)回充率和所述第三標(biāo)準(zhǔn)回充率進(jìn)行計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)回充率平均值，并將所述標(biāo)準(zhǔn)回充率平均值與回充率限值比較。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：六氟化硫泄露報(bào)警器；

所述六氟化硫泄露報(bào)警器與所述PLC控制單元連接。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：純六氟化硫氣瓶；

所述純六氟化硫氣瓶與所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥另一端連接。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：高純氮?dú)夂銣毓瘢?/p>

所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥、所述流量計(jì)、所述標(biāo)準(zhǔn)氣室、所述三通閥、所述壓力檢測器和所述六氟化硫泄露報(bào)警器均設(shè)置在所述高純氮?dú)夂銣毓裰校?/p>

所述高純氮?dú)夂銣毓褚粋?cè)設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)接氣孔，所述三通閥的第二通口通過所述標(biāo)準(zhǔn)接氣孔與待檢六氟化硫在線檢測儀連接。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：真空泵、壓縮機(jī)和廢氣瓶；

所述三通閥的第三通口與所述真空泵一端連接；

所述真空泵另一端與所述壓縮機(jī)一端連接；

所述壓縮機(jī)另一端與所述廢氣瓶連接。

優(yōu)選地，所述真空泵與所述PLC控制單元連接；

所述壓縮機(jī)與所述PLC控制單元連接。

從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置，包括：數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)氣室、三通閥、壓力檢測器、PLC控制單元與計(jì)算機(jī)；所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥一端和所述流量計(jì)一端連接；所述流量計(jì)另一端和所述標(biāo)準(zhǔn)氣室連接；所述標(biāo)準(zhǔn)氣室和所述壓力檢測器連接；所述三通閥的第一通口與所述標(biāo)準(zhǔn)氣室連接；所述三通閥的第二通口與待檢六氟化硫在線檢測儀連接；所述壓力檢測器與所述PLC控制單元連接；所述三通閥與所述PLC控制單元連接；所述數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥與所述PLC控制單元連接；所述流量計(jì)與所述PLC控制單元連接；所述PLC控制單元與所述計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型適用于回充式六氟化硫電氣設(shè)備分解產(chǎn)物在線檢測儀回充率檢測與校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法自動(dòng)化能力強(qiáng)，操作簡單，為六氟化硫在線檢測儀的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)依據(jù)

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為待檢六氟化硫在線檢測儀采氣過程的示意圖；

圖3為待檢六氟化硫在線檢測儀回充過程的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置自校準(zhǔn)的流程示意圖。

其中，圖中標(biāo)記如下所述：

1.純六氟化硫氣瓶 2.數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥 3.流量計(jì) 4.標(biāo)準(zhǔn)氣室 5.三通閥 6.高純氮?dú)夂銣毓?7.標(biāo)準(zhǔn)接氣孔 8.待檢六氟化硫在線檢測儀 9.廢氣瓶 10.壓縮機(jī) 11.真空泵 12.PLC控制單元 13.壓力檢測器 14.六氟化硫泄露報(bào)警器 15.計(jì)算機(jī)

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置，實(shí)現(xiàn)了對回充式六氟化硫電氣設(shè)備分解產(chǎn)物在線檢測儀回充率檢測與校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法自動(dòng)化能力強(qiáng)，操作簡單，為六氟化硫在線檢測儀的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)依據(jù)。

請參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置的一個(gè)實(shí)施例，包括：

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2、流量計(jì)3、標(biāo)準(zhǔn)氣室4、三通閥5、壓力檢測器13、PLC控制單元12和計(jì)算機(jī)15；

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2一端和流量計(jì)3一端連接；

流量計(jì)3另一端和標(biāo)準(zhǔn)氣室4連接；

標(biāo)準(zhǔn)氣室4和壓力檢測器13連接；

三通閥5的第一通口與標(biāo)準(zhǔn)氣室4連接；

三通閥5的第二通口與待檢六氟化硫在線檢測儀8連接；

壓力檢測器13與PLC控制單元12連接；

三通閥5與PLC控制單元12連接；

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2與PLC控制單元12連接；

流量計(jì)3與PLC控制單元12連接；

PLC控制單元12與計(jì)算機(jī)15連接。

在本實(shí)施例中，數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2進(jìn)口壓力量程范圍為0～25MPa，出口壓力量程范圍為0～1MPa，最小分度為0.01Mpa。

流量計(jì)3為六氟化硫?qū)Ｓ脭?shù)字質(zhì)量流量計(jì)，其量程為0～2L/min，最小分度為0.001L/min。

標(biāo)準(zhǔn)氣池4為不銹鋼氣室，容積大小為1L，最高承壓為20MPa。

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2通過信號線與PLC控制單元12相連，數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2的出口壓力由PLC控制單元12進(jìn)行設(shè)定。

流量計(jì)3通過信號線與PLC控制單元12相連，流量計(jì)3的流量大小由PLC控制單元12進(jìn)行設(shè)定。

PLC控制單元12主要將裝置各檢測數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)15，再根據(jù)計(jì)算機(jī)15的相關(guān)指令控制裝置各子單元工作。

在本實(shí)施例中，檢測過程為：

(1)六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置通過壓力檢測器13在預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)下獲取到待檢六氟化硫在線檢測儀進(jìn)行采氣、回充操作后的標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息，并將標(biāo)準(zhǔn)壓力信息通過PLC單元12發(fā)送給計(jì)算機(jī)15；

(2)計(jì)算機(jī)15判斷預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息的差值是否超過預(yù)置差值，若是，則根據(jù)預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力信息通過預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)回充率公式計(jì)算得到第一標(biāo)準(zhǔn)回充率，若不是，則重新執(zhí)行(1)；

(3)計(jì)算機(jī)得到第一標(biāo)準(zhǔn)回充率后，六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置再循環(huán)執(zhí)行(1)和(2)至少兩次，得到第二標(biāo)準(zhǔn)回充率和第三標(biāo)準(zhǔn)回充率；

(4)將第一標(biāo)準(zhǔn)回充率、第二標(biāo)準(zhǔn)回充率和第三標(biāo)準(zhǔn)回充率進(jìn)行計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)回充率平均值，并將標(biāo)準(zhǔn)回充率平均值與回充率限值比較。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：六氟化硫泄露報(bào)警器14；

六氟化硫泄露報(bào)警器14與PLC控制單元12連接。

在本實(shí)施例中，六氟化硫泄漏報(bào)警器14檢測限值為10ppm，主要用于檢測高純氮?dú)夂銣毓?內(nèi)氮?dú)庵辛驓怏w的濃度。

六氟化硫報(bào)警器14通過信號線與PLC控制單元12相連，用于將檢測值上傳到PLC控制單元12，一旦檢測值超過限值，PLC控制單元12將會(huì)立即停止平臺(tái)校準(zhǔn)工作。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：純六氟化硫氣瓶1；

純六氟化硫氣瓶1與數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2另一端連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：高純氮?dú)夂銣毓?(氮?dú)饧兌?9.99％)，主要用于防止回充率檢測平臺(tái)操作工程中六氟化硫氣體的泄漏，從而防止檢測誤差；

數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2、流量計(jì)3、標(biāo)準(zhǔn)氣室4、三通閥5、壓力檢測器13和六氟化硫泄露報(bào)警器14均設(shè)置在高純氮?dú)夂銣毓?中；

高純氮?dú)夂銣毓?一側(cè)設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)接氣孔7，三通閥5的第二通口通過標(biāo)準(zhǔn)接氣孔7與待檢六氟化硫在線檢測儀8連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置還包括：真空泵11、壓縮機(jī)10和廢氣瓶9；

三通閥5的第三通口與真空泵11一端連接；

真空泵11另一端與壓縮機(jī)10一端連接；

壓縮機(jī)10另一端與廢氣瓶9連接。

在本實(shí)施例中，真空泵11為隔膜真空泵，最小真空壓力為500pa，最大流量為4L/min。壓縮機(jī)10的最大壓力為1Mpa。廢氣瓶9為不銹鋼鋼瓶，體積大小為5L，最大承壓為10Mpa。

壓力檢測器13與PLC控制單元12連接，真空泵11與PLC控制單元12連接，壓縮機(jī)10與PLC控制單元12連接。

在本實(shí)施例中，壓力顯示器13用于檢測標(biāo)準(zhǔn)氣室4內(nèi)氣體壓力，檢測范圍為-0.1MPa～1MPa，最小分度為0.0001Mpa同時(shí)，壓力顯示器13通過信號線與PLC控制單元12相連，PLC控制單元12可以實(shí)時(shí)反映壓力顯示器13的壓力值，并根據(jù)壓力顯示器13的壓力值來控制壓縮機(jī)9、真空泵10的啟停。

上面是對一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和連接方式進(jìn)行的詳細(xì)說明，為便于理解，下面將以一具體應(yīng)用場景對一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置的應(yīng)用進(jìn)行說明，請參閱圖2至圖4，應(yīng)用例包括：

(1)初始化

將待檢六氟化硫在線檢測儀8通過標(biāo)準(zhǔn)六氟化硫氣閥7與六氟化硫回充率檢定平臺(tái)相連，啟動(dòng)檢定平臺(tái)，通過PLC信號控制單元12檢測各子系統(tǒng)信號是否正常，主要包括數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2的進(jìn)口壓力要求大于1MPa，流量計(jì)3的流量值為0ml/min，壓力檢測器13的壓力值不為0，六氟化硫泄露報(bào)警器14顯示為0ppm，真空泵10、壓縮機(jī)9的有信號響應(yīng)。

(2)系統(tǒng)自校準(zhǔn)

系統(tǒng)自校準(zhǔn)主要用于將檢測平臺(tái)內(nèi)的雜質(zhì)氣體去除，其基本過程如圖4所示。

(3)回充率檢測

根據(jù)待檢六氟化硫在線檢測儀8使用范圍，其一般完成標(biāo)準(zhǔn)氣室4壓力為0.4、0.5、0.6以及0.7MPa壓力下的檢測。

①首先進(jìn)行0.4MPa壓力下的檢測；

通過PLC信號控制單元12設(shè)定數(shù)字壓力調(diào)節(jié)閥2的出口壓力為0.5MPa，流量計(jì)3的流量為0.5L/min，當(dāng)壓力檢測器13的壓力值達(dá)到預(yù)置值0.4Mpa時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行。

回充率檢測過程為：

a.待檢六氟化硫在線檢測儀啟動(dòng)，完成采氣(如圖2所示)、回充(如圖3所示)過程；

b.判斷進(jìn)行采氣和回充前與進(jìn)行采氣和回充后的壓力檢測器變化是否超過0.01MPa，若超過，執(zhí)行c，若不超過，執(zhí)行a；

c.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)回充率；

d.再循環(huán)執(zhí)行a至c兩次；

e.計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)回充率平均值，并與回充率限值比較。

在本實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)回充率公式為：

其中，x為標(biāo)準(zhǔn)回充率，單位為％；P₁為開始檢測時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力，單位為MPa；P₂為完成檢測時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氣室壓力，單位為MPa；n為采樣回充次數(shù)。

回充率限值通過如下計(jì)算公式得到：

其中：T為氣體回充率限值，單位為％；P_i1為第i次檢測開始時(shí)檢測標(biāo)準(zhǔn)氣室的壓力，單位為MPa；P_i2為第i次檢測完成后檢測標(biāo)準(zhǔn)氣室的壓力，單位為MPa；n為采樣回充次數(shù)。

②0.5MPa，0.6MPa，0.7MPa的檢測與校準(zhǔn)與0.4MPa類似。

以上對本實(shí)用新型所提供的一種六氟化硫在線檢測儀回充率檢測校準(zhǔn)裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。