CN109268679A - 用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，包括：称重单元、混合单元和气瓶，称重单元至少设置两个，气瓶至少设置两个，其中，每一气瓶设置在任意一称重单元上，每一气瓶内灌充有待混合气体，称重单元用于获取待混合气体的重量；混合单元的一端同时与每一气瓶连通，另一端与高压电器设备连通，混合单元用于将每一气瓶输出的待混合气体进行混合后输出混合气体，并将混合气体输出至高压电器设备内。通过设置上述的称重单元、气瓶和混合单元，不仅能够精确地控制充入高压电器设备内的混合气体的比例，以及混合气体的重量，并且本发明提供的灌充装置结构简单，使用方便，易于制造，从而极大地减少了灌充装置的制造成本。

Description

用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置。
背景技术
目前，六氟化硫(SF6)气体是最理想的绝缘和灭弧介质，但是随着现代科学技术的发展和人们对环境问题的重视，SF6的温室效应得到越来越多的关注，尽量减少SF6的使用成为高压电器设备绝缘气体研究的方向。另外由于SF6气体的液化温度在常压下约为-62℃，当其充入高压电器设备时，气体压力为0.6MPa左右，在此压力下SF6液化温度约为-25℃。在我国北方，寒冷的冬季很可能使SF6发生液化，从而降低了绝缘强度，影响高压电器设备的正常工作，甚至造成危险事故。
基于以上两种原因，国内外开始寻找替代SF6气体的绝缘方案。目前，普遍认为，在找到替用品之前一个较好的办法是用混合气体代替纯SF6气体充当绝缘介质，以减少SF6气体的用量，同时降低绝缘气体的液化温度。经研究试验，混合气体可用SF6/N2或者SF6/CF4，其中SF6/N2具有工业应用前景。混合气体的应用，使得混气灌充装置在变电站高压开关设备的建设和维护中成为必须的设备。
现有技术中高压电器设备中混合气体的充气和补气，通过混气的比例计算每种气体的流速，然后按照计算的流速充入两种气体至最终压力。现有技术的充气流速是通过流量控制器实现的，而流量控制器控制使用复杂、娇贵，造价较高，导致充气装置整机造价较高。。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，旨在降低混合气体灌充装置的制造成本的问题。
一个方面，本发明提出了一种用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，包括：称重单元、混合单元和气瓶，所述称重单元至少设置两个，所述气瓶至少设置两个，其中，每一所述气瓶设置在任意一所述称重单元上，每一所述气瓶内灌充有待混合气体，所述称重单元用于获取所述待混合气体的重量；所述混合单元的一端同时与每一所述气瓶连通，另一端与高压电器设备连通，所述混合单元用于将每一所述气瓶输出的所述待混合气体进行混合后输出混合气体，并将所述混合气体输出至所述高压电器设备内。
进一步地，每一所述气瓶与所述混合单元之间均设置有截止阀，所述截止阀用于控制每一所述气瓶与所述混合单元之间的连通或断开。
进一步地，每一所述气瓶与所述混合单元之间均设置有节流阀，所述节流阀用于控制每一所述气瓶与所述混合单元之间的所述待混合气体的流量。
进一步地，所述截止阀和节流阀同时设置在所述气瓶与所述混合单元之间的管道上。
进一步地，所述截止阀设置在所述管道靠近所述气瓶的一侧。
进一步地，所述气瓶与所述截止阀之间的所述管道上设置有第一接头。
进一步地，所述混合单元与所述高压电器设备之间设置有压力计，所述压力计用于获取所述高压电器设备内的气体压力数据。
进一步地，所述称重单元的最大量程大于所述气瓶满载时的重量。
进一步地，所述称重单元包括一电子秤。
进一步地，所述混合单元包括一混合器。
本发明的有益效果在于，通过将已充满待混合气体的气瓶放置在称重单元上，称取气瓶的重量；各待混合气体分别由一个进气通道充入混合器，并通过设置在进气通道上的截止阀和节流阀控制气路的通、断和的流速，各待混合气体在混合器中混合，并从混合器的出气口经由充气管路灌充至高压电器设备。称重单元可以精确称量已充满待混合气体的气瓶的重量的变化，经过计算，通过控制充入气体的重量实现两种或多种气体灌充至高压电器设备时，能够达到需要的比例，从而使混合气体比例满足灌充要求。通过设置上述的称重单元、气瓶和混合单元，不仅能够精确地控制充入高压电器设备内的混合气体的比例，以及混合气体的重量，并且本发明提供的灌充装置结构简单，使用方便，易于制造，从而极大地减少了灌充装置的制造成本。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1所示，本发明实施例提供了一种灌充装置，包括：称重单元、混合单元和气瓶，称重单元至少设置两个，气瓶至少设置两个，其中，每一气瓶设置在任意一称重单元上，每一所述气瓶内灌充有待混合气体，称重单元用于获取所述待混合气体的重量；所述混合单元的一端同时与每一所述气瓶连通，另一端与高压电器设备140连通，所述混合单元用于将每一所述气瓶输出的所述待混合气体进行混合后输出混合气体，并将所述混合气体输出至所述高压电器设备140内。
可以理解的是，称重单元和气瓶的数量相同，且气瓶设置在称重单元的上侧，通过称重单元对气瓶进行称重操作。称重单元和气瓶的数量可根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。称重单元的最大量程大于所述气瓶满载时的重量。
在具体实施时，每一气瓶与混合单元之间均设置有截止阀125，截止阀125用于控制每一气瓶与混合单元之间的连通或断开。每一气瓶与混合单元之间均设置有节流阀127，节流阀127用于控制每一气瓶与混合单元之间的待混合气体的流量或者流速，以达到控制待混合气体的通过量。具体的，截止阀125和节流阀127同时设置在所述气瓶与所述混合单元之间的管道上。
具体而言，截止阀125和节流阀127同时设置在气瓶与混合单元之间的同一管道上，并且截止阀125和节流阀127设置一定的间隔，优选将的，截止阀125设置在管道靠近气瓶的一侧。
具体而言，气瓶与所述截止阀125之间的所述管道上设置有第一接头123，第一接头123使得气瓶与出口的连接管道与截止阀125之间的管道牢固的连接。
具体而言，混合单元与高压电器设备140之间设置有压力计，压力计用于获取所述高压电器设备140内的气体压力数据。压力计131设置在混合单元与高压电器设备140之间的管道上。
具体而言，称重单元可以为一电子秤111，混合单元可以为一混合器129，可以理解的是，称重单元只需满足能够对气瓶进行称重，混合单元只需满足能够将多种气体进行混合即可，在此所述的电子秤111和混合器129只为优选的示例性说明。
可以看出，上述实施例通过将已充满待混合气体的气瓶放置在称重单元上，称取气瓶的重量；各待混合气体分别由一个进气通道充入混合器，并通过设置在进气通道上的截止阀和节流阀控制气路的通、断和的流速，各待混合气体在混合器中混合，并从混合器的出气口经由充气管路灌充至高压电器设备。称重单元可以精确称量已充满待混合气体的气瓶的重量的变化，经过计算，通过控制充入气体的重量实现两种或多种气体灌充至高压电器设备时，能够达到需要的比例，从而使混合气体比例满足灌充要求。通过设置上述的称重单元、气瓶和混合单元，不仅能够精确地控制充入高压电器设备内的混合气体的比例，以及混合气体的重量，并且本发明提供的灌充装置结构简单，使用方便，易于制造，从而极大地减少了灌充装置的制造成本。
现有的在对高压电器设备中混合气体的充气和补气时，通常是将SF6、N2或者SF6、CF4气体分别通过流量控制器控制按照需要的流量比例充入高压电器设备(如变电站高压开关设备)，通常流量控制器控制方法比较复杂，造价较高，造成采用这种原理的灌充设备造价较高。
具体实施时，继续参阅图1所示，本实施例针对上述问题，提供了一混合气体灌充装置100，具体包括：两个电子秤111、两个进气通道113、截止阀123、节流阀127、压力计131以及混合器129，其中，两个电子秤111的称重平台用于放置已充满待混合气体的钢瓶121，同时称取钢瓶121的重量；两个进气通道113，所述进气通道113和114与所述进气口连通，每一所述进气通道通入一种待混合气体，两进气通道113上分别设置一截止阀12，用以控制气路的通、断，两进气通道113上还分别设置有一节流阀127，用以控制气路的的流速后者流量；混合器129，具有可供待混合气体混合的混合腔，混合腔至少具有两个进气口和一个出气口，两个进气口分别与节流阀127的一端连通，出气口与高压电力设备140连通。
具体而言，将已充满待混合气体的钢瓶121放置在电子秤111的称重平台上，称取钢瓶121重量；将各待混合气体分别通过一个进气通道由进气口充入混合器129，例如图1中所示，待混合气体通过进气通道113充入混合器129，并通过设置在进气通道113的截止阀125和节流阀127控制气路的通、断和气体的流速或者流量，各待混合气体按照一定的重量比例在混合器129中混合，并从混合器129的出气口经由充气管路灌充至高压电器设备140中。
根据高压电器设备140的容积、灌充气体的最终压力以及需要灌充的两种气体比例计算出需要灌充的两种气体的重量，在本装置灌充过程中，同时监测两钢瓶121的重量变化，当变化量达到预设的重量时关闭截止阀123，灌充完成。
在本实施例中，进气通道123优选的设置两个，对于SF6/N2混合气体，一个进气通道通入SF6气体，另一个进气通道通入N2气体，而对于SF6/CF4混合气体，则一个进气通道通入SF6气体，另一个进气通道通入CF4气体。当然，若混合气体存在两种以上的气体组分，则可设置更多的进气通道。本实施例中，待混合气体可以由钢瓶121提供。也即本实施例的装置还包括至少两个钢瓶121，分别与一进气通道113连通，每一钢瓶121盛装有一种待混合气体，用于向进气通道113内通入待混合气体。
本实施例的所述压力计131，用于监测高压电器设备140内的气体压力。
本实施例的控制***可以是手动人工控制；也可以设计为全自动的电子控制。
可以看出，上述装置通过将已充满待混合气体的钢瓶放置在电子秤的称重平台上，同时称取其重量；各待混合气体分别由一个进气通道充入混合器，并通过设置在进气通道上的截止阀和节流阀控制气路的通、断和的流速，各待混合气体按照在混合器中混合，并从混合器的出气口经由充气管路灌充至高压电器设备。由于电子秤可以精确称量已充满待混合气体的钢瓶的重量的变化，经过计算，通过控制充入气体的重量实现两种气体灌充至所述高压电器设备的达到需要的比例，使混合气体比例满足灌充要求。
具体而言，压力计131与高压电器设备140之间的管道上设置有第二接头132，第二接头是的灌充装置与高压电器设备140之间的管道连接更加牢固严密。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，包括：称重单元、混合单元和气瓶，所述称重单元至少设置两个，所述气瓶至少设置两个，其中，
每一所述气瓶设置在任意一所述称重单元上，每一所述气瓶内灌充有待混合气体，所述称重单元用于获取所述待混合气体的重量；
所述混合单元的一端同时与每一所述气瓶连通，另一端与高压电器设备连通，所述混合单元用于将每一所述气瓶输出的所述待混合气体进行混合后输出混合气体，并将所述混合气体输出至所述高压电器设备内。
2.根据权利要求1所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，每一所述气瓶与所述混合单元之间均设置有截止阀，所述截止阀用于控制每一所述气瓶与所述混合单元之间的连通或断开。
3.根据权利要求2所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，每一所述气瓶与所述混合单元之间均设置有节流阀，所述节流阀用于控制每一所述气瓶与所述混合单元之间的所述待混合气体的流速。
4.根据权利要求3所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述截止阀和节流阀同时设置在所述气瓶与所述混合单元之间的管道上。
5.根据权利要求4所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述截止阀设置在所述管道靠近所述气瓶的一侧。
6.根据权利要求5所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述气瓶与所述截止阀之间的所述管道上设置有第一接头。
7.根据权利要求1所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述混合单元与所述高压电器设备之间设置有压力计，所述压力计用于获取所述高压电器设备内的气体压力数据。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述称重单元的最大量程大于所述气瓶满载时的重量。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述称重单元包括一电子秤。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的用于混合气体绝缘高压电器设备的称重法灌充装置，其特征在于，所述混合单元包括一混合器。
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