CN110302716A - 定容变压大流量配气***及其配气方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定容变压大流量配气***，包括分压进气管路结构、定容混合罐、变压输出管路结构；多个所述分压进气管路结构呈并联设置，经所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合，所述变压输出管路结构用以将混合后的气体进行加压输出。本发明还公开一种定容变压大流量配气方法。本发明具有可以将任意两种气体配制为混合气体，再增压充装至电气设备内，满足电气设备要求。本方法配制混合气体速度快、精度高，充气速度大于120m³/h，误差小于±0.3％的优点。

Description

定容变压大流量配气***及其配气方法

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及混合绝缘介质配制技术领域。

背景技术

气体绝缘设备是现代电网不可替代的关键输变电设备之一。其具有结构紧凑、受环境因素影响小、运行安全可靠性高等优点。

其中，SF₆气体因其优良的电气性能广泛应用于高压电气设备中，但其低温易液化和强温室效应被限制使用。我国黑龙江、新疆等高寒地区开始采用SF₆/CF₄混合气体断路器，以防止SF₆气体低温液化，；同时，国网公司业为践行社会责任，降低SF₆气体用量，在GIS母线和环保输电管道(GIL)中大量推广应用SF₆/N₂混合气体。目前，SF₆混合气体电气设备已成为我国新疆、内蒙等大型能源基地电力输送的核心设备之一，也是全球能源互联网战略的重要支撑装备。如专利申请201610620970.0公开的特高压交流GIL混合气体充气方法，通过将SF₆和N₂按照比例混合输送至气体混合罐内；控制所述气体混合灌内的压力，使所述混合气体充分混合；最后将所述气体混合灌内的混合气体输送至所述特高压交流GIL内。

SF₆/N₂混合气体应用于特高压GIL时，单个气室可达100～200m，用气量达700kg以上，气室体积大，受限于现场工期，需要在较短时间内快速、精准地配制大量的SF₆/N₂混合气体。现有的混合气体配制充装技术主要有两种，一种是动态配气充气法，如专利申请2017109526872公开的一种八通道六氟化硫动态配气方法及***，先将两种气体混合，再对设备进行充气。该方法是利用质量流量计控制两种气体的流量，精度高，自动化程度高。另一种分压配气充气法是利用道尔顿分压定律，先将一定分压的A气体充入设备，再充入一定分压的B气体。

动态配气法配制SF₆/N₂混合气体，是利用质量流量控制器对气体比例进行控制，需要先降压混合再升压灌充，步骤复杂；而且该方法受限于质量流量控制器和压缩机的输出流量，配气速度最高只能达到18m³/h。对于长度为200m的单个GIL气室，充装0.7MPa的SF₆/N₂混合气体，即使配气装置24h不停机，至少也需要4天，而且GIL由几十个气室组成，光充气这一环节即需要月余，严重影响工期。

分压法配制SF₆/N₂混合气体，是利用压力表指示两种气体的分压，压力表精度低，配制的混合气体精度低，与设定值偏差较大；两种气体在设备内混合均匀至少需要24h，严重影响现场工期。

发明内容

本发明旨在解决现有技术在配制混合气体时存在配气速率慢、配气精度低的技术问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种定容变压大流量配气***，包括分压进气管路结构、定容混合罐、变压输出管路结构；多个所述分压进气管路结构呈并联设置，经所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合，所述变压输出管路结构用以将混合后的气体进行加压输出。

采用本发明的配气***进行定容变压配气的方法，包括以下步骤：

首先对整个定容变压大流量配气***进行抽真空处理，然后将SF₆、N₂分别通过SF₆分压进气管路结构、N₂分压进气管路结构进行变压，分别得到变压后的SF₆、N₂，变压后的SF₆、N₂在定容混合罐中混合，得到SF₆/N₂混合气体，经过变压输出管路结构对SF₆/N₂混合气体进行加压输出。

本发明首先对整个定容变压大流量配气***进行抽真空处理，然后将不同的气体通过不同的分压进气管路结构输入缓冲罐中，得到不同压力的气体，再将经过所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合，接着将经所述定容混合罐混合后的混合气体输入至变压输出管路结构中，进行加压输出。

通过采用本发明的定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***，可以将任意两种气体先进行变压后，然后配制为混合气体，再增压充装至电气设备内，满足电气设备要求。如此，本发明实际上进行了三次变压处理，钢瓶中的气源通过减压阀和比例阀后，气体压力降低至0.9MPa以下，此应为第一次变压处理；然后，气体从缓冲罐内抽至定容混合罐，第二次变压；混合气体增压灌充至设备，为第三次变压。

再经过变压(加压)处理，使得本发明配制混合气体速度快、精度高，充气速度大于120m³/h，误差小于±0.3％。

优选地，所述分压进气管路结构包括进气管路结构、分压缓冲管路结构，所述进气管路结构的出气端与所述分压缓冲管路结构的进气端连通，所述分压缓冲管路结构的出气端与所述定容混合罐的进气口连通。

优选地，所述进气管路结构包括进气管道、减压阀，所述减压阀设置在所述进气管道上，所述进气管道的出气口与所述分压缓冲管路结构的进气端连通。

优选地，所述分压缓冲管路结构包括比例阀、第一电磁阀、缓冲罐、第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀、分压缓冲管道；

所述分压缓冲管道的进气口与所述进气管路结构的出气端连通，所述分压缓冲管道的出气口与所述定容混合罐的进气口连通；所述比例阀、第一电磁阀、缓冲罐、第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀均设置在所述分压缓冲管道上；其中，所述比例阀、第一电磁阀位于所述进气管路结构与所述缓冲罐之间，所述第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀位于所述变压输出管路结构与所述缓冲罐之间。

以配制SF₆/N₂混合气体为例，当需要对SF₆输入至SF₆缓冲罐时，开启减压阀、比例阀且调节比例阀的开度，开启第一电磁阀，进气管道与SF₆缓冲罐连通，SF₆从SF₆钢瓶中输入，经过减压阀稳压后(压力控制在0.9MPa以内)，然后通过比例阀进行其压力的调控，再输入至SF₆缓冲罐中，进行缓存，输入完毕后，关闭各个阀门。当需要将SF₆缓冲罐中的SF₆输入至定容混合罐中时，开启第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀，SF₆缓冲罐中的SF₆加压后，输入至定容混合罐中，直至SF₆缓冲罐余压在设置值时，完成输入，关闭各个阀门、第一压缩机。

将N₂变压输入至N₂缓冲罐以及将N₂缓冲罐中的N₂输入至定容混合罐中的方式参照SF₆的输入方式。

优选地，多个分压进气管路结构分为两组，包括第一组分压进气管路结构、第二组分压进气管路结构；其中，第一组分压进气管路结构的出气端与所述定容混合罐的上端或者顶部连通，所述第二组分压进气管路结构的出气端与所述定容混合罐的下端或者底部连通。

优选地，在所述定容混合罐的顶部或者上端开设有第一进气口，在所述定容混合罐的底部或者下端开设有第二进气口；

所述第一组分压进气管路结构的出气端通过所述第一进气口伸入至所述定容混合罐的内部并向下延伸；

所述第二组分压进气管路结构的出气端通过所述第二进气口伸入至所述定容混合罐的内部并向上延伸；

在所述第一组分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段以及在所述第二组分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段均开设有气孔；所述气孔自上而下间隔分布在对应的分压进气管路结构的出气端上。

优选地，所述定容变压大流量配气***还包括抽真空管路结构；所述抽真空管路结构包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第四电磁阀、第五电磁阀、三通电磁阀、真空泵；所述第二管道的进气口、第三管道的进气口分别与第一组分压进气管路结构中的缓冲罐连通、第二组分压进气管路结构中的缓冲罐连通；所述第二管道的出气口、第三管道的出气口分别与所述三通电磁阀的第一进气口、第二进气口连通，所述三通电磁阀的出气口与所述第一管道的进气口连通，所述第四电磁阀、真空泵均设置在所述第一管道上；所述第四管道的两端分别与其中一组的分压进气管路结构中的缓冲罐以及所述定容混合罐连通；所述第五电磁阀设置在所述第四管道上。

以配制SF₆/N₂混合气体为例，当需要对SF₆缓冲罐、定容混合罐进行抽真空时，启动真空泵，依次开启第四电磁阀、三通电磁阀(保证第三通电磁阀的第一进气口与三通电磁阀的出气口通路)、SF₆分压进气管路结构中的第一电磁阀、SF₆分压进气管路结构中的第二电磁阀、第五电磁阀，进行抽真空。当需要对N₂缓冲罐进行抽真空时，关闭SF₆分压进气管路结构中的第一电磁阀、SF₆分压进气管路结构中的第二电磁阀、第五电磁阀，开启N₂分压进气管路结构中的第一电磁阀、N₂分压进气管路结构中的第二电磁阀、三通电磁阀(保证第三通电磁阀的第二进气口与三通电磁阀的出气口通路)，进行抽真空。

优选地，所述定容混合罐上还设置有搅拌装置；所述搅拌装置包括转轴、叶片、驱动机构，所述驱动机构与所述转轴的连接端连接，所述转轴的搅拌端伸入至所述定容混合罐中，所述叶片安装在所述转轴的搅拌端上；

多组所述叶片自上而下间隔分布在所述转轴上，每一组叶片均包括多片叶片本体；在同一组叶片中，相邻两片叶片本体之间的夹角相同，所有叶片本体形成圆周分布；或者，所述叶片包括多片叶扇，相邻两片叶片本体之间的夹角相同，所有叶扇形成圆周分布；在每一片叶扇上均开设有通气孔。

优选地，所述变压输出管路结构包括第三电磁阀、第二压缩机、第二单向阀、变压输出管道，所述变压输出管道的进气口与所述定容混合罐的出气口连通，所述第三电磁阀、第二压缩机、第二单向阀均设置在所述变压输出管道上。

本发明还公开一种采用上述的定容变压大流量配气***进行定容变压配气的方法，包括以下步骤：

步骤一、对整个定容变压大流量配气***进行抽真空处理；

步骤二、将不同的气体通过不同的分压进气管路结构输入缓冲罐中，得到不同压力的气体；

步骤三、将经过所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合；

步骤四、将经所述定容混合罐混合后的混合气体输入至变压输出管路结构中，进行加压输出。

本发明的优点在于：

通过采用本发明的定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***，可以将任意两种气体先进行变压后，然后配制为混合气体，再增压充装至电气设备内，满足电气设备要求。如此，本发明实际上进行了三次变压处理，钢瓶中的气源通过减压阀和比例阀后，气体压力降低至0.9MPa以下，此应为第一次变压处理；然后，气体从缓冲罐内抽至定容混合罐，第二次变压；混合气体增压灌充至设备，为第三次变压。

再经过变压(加压)处理，使得本发明配制混合气体速度快、精度高，充气速度大于120m³/h，误差小于±0.3％。

一长度200m、内径1m的GIL气室，需要充装SF₆/N₂混合气体，其中SF₆占比30％，GIL额定工作压力为0.7MPa，计算所需配气时间。

GIL气室体积：V₁＝πr²d＝3.14×0.5²×200＝157m³

所需SF₆/N₂混合气体体积：V₂＝8V₁＝1256m³

采用本发明的方法配气速度以120m³/h计算，配制1256m³的SF₆/N₂混合气体只需要10小时左右，相比传统的动态配气法以及分压配气法均能大大缩短配气时间。

进一步，SF₆输入至定容混合罐后，形成由上至下的运动过程，而N₂输入至定容混合罐后，形成由下至上的运动过程，两者形成混合。相比现有技术仅仅依靠气体分子间的***来实现气体混合的方式，本发明极大地提高SF₆、N₂二者的混合速率、以及混合均匀性。

进一步，由于本发明在SF₆分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段以及在N₂分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段均开设有气孔，使得SF₆、N₂在对应的分压进气管路结构的出气端流动过程中，部分气体能从气孔流出，从而增大了SF₆、N₂之间的混合几率，能更进一步提高二者的混合速率、以及混合均匀性。

进一步，同一组叶片中，本发明的叶片本体为四片或者三片，叶片本体具一定的倾斜角度，可以对不同位置的气体进行搅动混合。

进一步，每个扇叶分布15个直径为1cm左右的通气孔，以降低扇叶快速转动过程中气体阻力。

进一步，本发明的比例阀是通过输入电压值的改变，来改变阀芯的移动位置，来改变通路的大小，从而实现流量和压力的调节。所以，只需要提前设置两种气体的输出压力，就可自动配气。而且比例阀属于连续控制，可实现远程控制和程序控制，避免了人工反复调节，精度高。比例阀设定压力范围：0.01～3.0MPa；最大流量：180m³/h，其中输出压力与输入压力之间存在一定的比例关系。

附图说明

图1为本发明实施例中一种定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***的结构示意图。

图2为本发明实施例中定容混合罐的结构示意图。

图3为本发明实施例6中定容混合罐的结构示意图。其中，图中箭头(非附图标记的箭头)表示气体的输入方向。

图4为本发明实施例7中定容混合罐的结构示意图。其中，图中箭头(非附图标记的箭头)表示气体的输入方向。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

本发明的实施例以配制SF₆/N₂混合气体为对象进行结构、工作原理的介绍，但是需要说明的是，本发明的配气***、配气方法不仅仅限于SF₆/N₂混合气体的配制，采用本发明的配气***、配气方法配制其他混合绝缘气体也应该在本发明的保护范围内。

实施例1

如图1所示，本实施例公开一种定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***，包括SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2、定容混合罐3、变压输出管路结构4。SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2呈并联设置，经SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2变压后的SF₆、N₂在定容混合罐3中混合，形成SF₆/N₂混合气体，变压输出管路结构4用以将混合后的SF₆/N₂混合气体进行加压输出。

采用本发明的配气***进行定容变压配气的方法，包括以下步骤：

首先对整个定容变压大流量配气***进行抽真空处理。然后将SF₆、N₂分别通过SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2进行变压，分别得到变压后的SF₆、N₂，变压后的SF₆、N₂在变容混合罐3中混合，得到SF₆/N₂混合气体。再经过变压输出管路结构4对SF₆/N₂混合气体进行加压输出。

通过采用本发明的定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***，可以将任意两种气体先进行变压后，然后配制为混合气体，再增压充装至电气设备内，满足电气设备要求。

如此，本发明实际上进行了三次变压处理，由于钢瓶气源压力非常高，经减压阀和电气比例阀，压力不高于0.9MPa，此应为第一次变压处理；然后，气体从缓冲罐内抽至定容混合罐，第二次变压；混合气体增压灌充至设备，为第三次变压。

再通过定容混合罐3对其输出的混合气体的流量进行统一调控，再经过加压处理，使得本发明配制混合气体速度快、精度高，充气速度大于120m³/h，误差小于±0.3％。

实验：

某一长度200m、内径1m的GIL气室，需要充装SF₆/N₂混合气体，其中SF₆占比30％，GIL额定工作压力为0.7MPa，计算所需配气时间。

GIL气室体积：V₁＝πr²d＝3.14×0.5²×200＝157m³

所需SF₆/N₂混合气体体积：V₂＝8V₁＝1256m³

采用本发明的方法配气速度以120m³/h计算，配制1256m³的SF₆/N₂混合气体只需要10小时左右，相比传统的动态配气法以及分压配气法均能大大缩短配气时间。

实施例2

如图1所示，本实施例公开一种具体的分压进气管路结构11，由于本发明采用的SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2相同，因此，本实施例以SF₆分压进气管路结构1进行介绍，N₂分压进气管路结构2参照SF₆分压进气管路结构1。为了以示区别，本实施例特将SF₆分压进气管路结构1中的缓冲罐命名为SF₆缓冲罐121，N₂分压进气管路结构2中的缓冲罐命名为N₂缓冲罐221。优选地，在各个缓冲罐上还设置有检测缓冲罐内部压力的压力表。

SF₆分压进气管路结构1包括进气管路结构11、分压缓冲管路结构12，进气管路结构11的出气端与分压缓冲管路结构12的进气端连通，分压缓冲管路结构12的出气端与定容混合罐3的进气口连通。

进气管路结构11包括进气管道111、减压阀112，减压阀112设置在进气管道111上，进气管路结构11的进气口与对应的钢瓶连通，由于此处以SF₆分压进气管路结构1为对象进行公开，则此处的进气管路结构11的进气口与装有SF₆的SF₆钢瓶连通，进气管道111的出气口与分压缓冲管路结构12的进气端连通。

分压缓冲管路结构12包括比例阀122、第一电磁阀123、SF₆缓冲罐121、第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126、分压缓冲管道127。分压缓冲管道127的进气口与进气管路结构11的出气端连通，分压缓冲管道127的出气口与定容混合罐3的进气口连通。比例阀122、第一电磁阀123、SF₆缓冲罐121、第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126均设置在分压缓冲管道127上。其中，比例阀122、第一电磁阀123位于进气管路结构11与SF₆缓冲罐121之间，第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126位于定容混合罐3与SF₆缓冲罐121之间。

当需要将SF₆输入至SF₆缓冲罐121时，开启减压阀112、比例阀122、第一电磁阀123且调节比例阀122的开度，进气管道111与SF₆缓冲罐121连通，SF₆从SF₆钢瓶中输出，经过减压阀112稳压后(压力控制在0.9MPa以内)，然后通过比例阀122进行其压力的调控，再输入至SF₆缓冲罐121中，进行缓存，输入完毕后，关闭各个阀门。当需要将SF₆缓冲罐121中的SF₆输入至定容混合罐3中时，开启第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126，SF₆缓冲罐121中的SF₆加压后，输入至定容混合罐3中，直至SF₆缓冲罐121余压在设置值时，完成输入，关闭各个阀门、第一压缩机125。

将N₂变压输入至N₂缓冲罐221以及将N₂缓冲罐221中的N₂输入至定容混合罐3中的方式参照SF₆的输入方式。

优选地，本发明的N₂、SF₆两路气体可以同时输入，增加配气效率。

例如，某一电气设备容积为150m³，需要配制绝对压力为0.7MPa的SF₆/N₂混合气体，其中SF₆和N₂的比例为30：70，则混合气体中SF₆和N₂的绝对压力分别为210kPa和490kPa。

通过SF₆分压进气管路结构1中的比例阀122控制进入SF₆缓冲罐121的SF₆气体压力为210kPa。通过N₂分压进气管路结构2中的比例阀122控制进入N₂缓冲罐221的N₂压力为490kPa。

气体混合过程，将SF₆缓冲罐121内的SF₆抽至混合缓冲罐，至SF₆缓冲罐121内气体压力为100kPa。将N₂缓冲罐221内的N₂抽至缓冲罐混合缓冲罐，至N₂缓冲罐221内气体压力为100kPa。两种气体在定容混合罐3内混合。

实施例3

如图1、2所示，本实施例与上述实施例的区别在于，SF₆分压进气管路结构1的出气端与定容混合罐3的上端或者顶部连通，N₂分压进气管路结构2的出气端与定容混合罐3的下端或者底部连通。

如此，SF₆输入至定容混合罐3后，形成由上至下的运动过程，而N₂输入至定容混合罐3后，形成由下至上的运动过程，两者进行混合。相比现有技术仅仅依靠气体分子间的***来实现气体混合的方式，本发明的混合方式能极大地提高SF₆、N₂二者的混合速率、以及混合均匀性。

实施例4

如图1所示，本实施例与上述实施例的区别在于，在定容混合罐3的顶部或者上端开设有第一进气口，在定容混合罐3的底部或者下端开设有第二进气口。

SF₆分压进气管路结构1的出气端通过第一进气口伸入至定容混合罐3的内部并向下延伸。在SF₆分压进气管路结构1的出气端与第一进气口之间进行机械密封，如现有技术的密封圈(图中未画出)进行密封。

N₂分压进气管路结构2的出气端通过第二进气口伸入至定容混合罐3的内部并向上延伸。在N₂分压进气管路结构2的出气端与第二进气口之间进行机械密封，如现有技术的密封圈(图中未画出)进行密封。

如图2所示，优选地，在SF₆分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐3其内部的一段以及在N₂分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐3其内部的一段均开设有气孔1271。气孔自上而下间隔分布在对应的分压进气管路结构的出气端上。

由于本发明在SF₆分压进气管路结构1的出气端中伸入至定容混合罐3其内部的一段以及在N₂分压进气管路结构2的出气端中伸入至定容混合罐3其内部的一段均开设有气孔1271，使得SF₆、N₂在对应的分压进气管路结构11的出气端流动过程中，部分气体能从气孔1271流出，从而增大了SF₆、N₂之间的混合几率，能更进一步提高二者的混合速率、以及混合均匀性。

实施例5

如图1所示，本实施例与上述实施例的区别在于，定容变压大流量配气***还包括抽真空管路结构5。抽真空管路结构5包括第一管道51、第二管道52、第三管道53、第四管道54、第四电磁阀55、第五电磁阀56、三通电磁阀57、真空泵58。第二管道52的进气口、第三管道53的进气口分别与SF₆缓冲罐121连通、N₂缓冲罐221连通。第二管道52的出气口、第三管道53的出气口分别与三通电磁阀57的第一进气口、第二进气口连通，三通电磁阀57的出气口与第一管道51的进气口连通，第四电磁阀55、真空泵58均设置在第一管道51上。第四管道54的两端分别与SF₆缓冲罐121以及定容混合罐3连通。第五电磁阀56设置在第四管道54上。

当需要对SF₆缓冲罐121、定容混合罐3进行抽真空时，启动真空泵58，依次开启第四电磁阀55、三通电磁阀57(保证第三通电磁阀57的第一进气口与三通电磁阀57的出气口通路)、SF₆分压进气管路结构1中的第一电磁阀123、SF₆分压进气管路结构1中的第二电磁阀124、第五电磁阀56，进行抽真空。当需要对N₂缓冲罐221进行抽真空时，关闭SF₆分压进气管路结构1中的第一电磁阀123、SF₆分压进气管路结构1中的第二电磁阀124、第五电磁阀56，开启N₂分压进气管路结构2中的第一电磁阀123、N₂分压进气管路结构2中的第二电磁阀124、三通电磁阀57(保证第三通电磁阀57的第二进气口与三通电磁阀57的出气口通路)，进行抽真空。

实施例6

如图3所示，本实施例与上述实施例的区别在于，定容混合罐3上还设置有搅拌装置。搅拌装置包括转轴61、叶片62、驱动机构63，驱动机构63与转轴61的连接端连接，转轴61的搅拌端伸入至定容混合罐3中，叶片安装在转轴61的搅拌端上。

多组叶片62自上而下间隔分布在转轴61上，每一组叶片62均包括多片叶片本体621。在同一组叶片62中，相邻两片叶片本体621之间的夹角相同，所有叶片本体621形成圆周分布。

本发明的驱动装置优选为电机，通过电机带动转轴61转动，优选地，同一组叶片62中，本发明的叶片本体621为四片或者三片，叶片本体621具一定的倾斜角度，可以对不同位置的气体进行搅动混合。

实施例7

如图4所示，本实施例与上述实施例的区别在于，叶片62包括多片叶扇622，优选为三个，相邻两片叶片本体621之间的夹角相同，所有叶扇622形成圆周分布。在每一片叶扇622上均开设有通气孔6221。

优选地，每个扇叶分布15个直径为1cm左右的通气孔6221，以降低扇叶快速转动过程中气体阻力。

实施例8

如图1所示，本实施例公开一种具体的变压输出管路结构4，包括第三电磁阀41、第二压缩机42、第二单向阀43、变压输出管道44，变压输出管道44的进气口与定容混合罐3的出气口连通，第三电磁阀41、第二压缩机42、第二单向阀43均设置在变压输出管道44上。

通过开启第三电磁阀41、第二压缩机42、第二单向阀43，混合后的SF₆/N₂混合气体在第二压缩机42的作用下进行增压至设定压力，从变压输出管道44输出至电气设备。

本发明的比例阀122是通过输入电压值的改变，来改变阀芯的移动位置，来改变通路的大小，从而实现流量和压力的调节。所以，只需要提前设置两种气体的输出压力，就可自动配气。而且比例阀122属于连续控制，可实现远程控制和程序控制，避免了人工反复调节，精度高。比例阀122设定压力范围：0.01～3.0MPa；最大流量：180m³/h，其中输出压力与输入压力之间存在一定的比例关系。

实施例9

如图1-2所示，本实施例公开一种定容变压大流量SF₆/N₂混合气体的配气***，包括SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2、定容混合罐3、变压输出管路结构4。SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2呈并联设置，经SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2变压后的SF₆、N₂在定容混合罐3中混合，形成SF₆/N₂混合气体，变压输出管路结构4用以将混合后的SF₆/N₂混合气体进行加压输出。

由于本发明采用的SF₆分压进气管路结构1、N₂分压进气管路结构2相同，因此，实施例以SF₆分压进气管路结构1进行介绍，N₂分压进气管路结构2参照SF₆分压进气管路结构1。为了以示区别，本实施例特将SF₆分压进气管路结构1中的缓冲罐命名为SF₆缓冲罐121，N₂分压进气管路结构2中的缓冲罐命名为N₂缓冲罐221。

SF₆分压进气管路结构1包括进气管路结构11、分压缓冲管路结构12，进气管路结构11的出气端与分压缓冲管路结构12的进气端连通，分压缓冲管路结构12的出气端与变压输出管路结构4的进气端连通。

进气管路结构11包括进气管道111、减压阀112，减压阀112设置在进气管道111上，进气管路结构11的进气口与对应的钢瓶连通，由于此处以SF₆分压进气管路结构1为对象进行公开，则此处的进气管路结构11的进气口与装有SF₆的SF₆钢瓶连通，进气管道111的出气口与分压缓冲管路结构12的进气端连通。

分压缓冲管路结构12包括比例阀122、第一电磁阀123、SF₆缓冲罐121、第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126、分压缓冲管道127。分压缓冲管道127的进气口与进气管路结构11的出气端连通，分压缓冲管道127的出气口与定容混合罐3的进气口连通。比例阀122、第一电磁阀123、SF₆缓冲罐121、第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126均设置在分压缓冲管道127上。其中，比例阀122、第一电磁阀123位于进气管路结构11与SF₆缓冲罐121之间，第二电磁阀124、第一压缩机125、第一单向阀126位于定容混合罐3与SF₆缓冲罐121之间。

变压输出管路结构4，包括第三电磁阀41、第二压缩机42、第二单向阀43、变压输出管道44，变压输出管道44的进气口与定容混合罐3的出气口连通，第三电磁阀41、第二压缩机42、第二单向阀43均设置在变压输出管道44上。

定容变压大流量配气***还包括抽真空管路结构5。抽真空管路结构5包括第一管道51、第二管道52、第三管道53、第四管道54、第四电磁阀55、第五电磁阀56、三通电磁阀57、真空泵58。第二管道52的进气口、第三管道53的进气口分别与SF₆缓冲罐121连通、N₂缓冲罐221连通。第二管道52的出气口、第三管道53的出气口分别与三通电磁阀57的第一进气口、第二进气口连通，三通电磁阀57的出气口与第一管道51的进气口连通，第四电磁阀55、真空泵58均设置在第一管道51上。第四管道54的两端分别与SF₆缓冲罐121以及定容混合罐3连通。第五电磁阀56设置在第四管道54上。

综上所述，本发明提出了一种定容变压配气***，可将任意两种气体配制为混合气体，再增压充装至电气设备内，满足电气设备要求。本方法配制混合气体速度快、精度高，充气速度大于120m³/h，误差小于±0.3％。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种定容变压大流量配气***，其特征在于，包括分压进气管路结构、定容混合罐、变压输出管路结构；多个所述分压进气管路结构呈并联设置，经所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合，所述变压输出管路结构用以将混合后的气体进行加压输出。

2.根据权利要求1所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述分压进气管路结构包括进气管路结构、分压缓冲管路结构，所述进气管路结构的出气端与所述分压缓冲管路结构的进气端连通，所述分压缓冲管路结构的出气端与所述定容混合罐的进气口连通。

3.根据权利要求2所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述进气管路结构包括进气管道、减压阀，所述减压阀设置在所述进气管道上，所述进气管道的出气口与所述分压缓冲管路结构的进气端连通。

4.根据权利要求2所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述分压缓冲管路结构包括比例阀、第一电磁阀、缓冲罐、第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀、分压缓冲管道；、

所述分压缓冲管道的进气口与所述进气管路结构的出气端连通，所述分压缓冲管道的出气口与所述定容混合罐的进气口连通；所述比例阀、第一电磁阀、缓冲罐、第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀均设置在所述分压缓冲管道上；其中，所述比例阀、第一电磁阀位于所述进气管路结构与所述缓冲罐之间，所述第二电磁阀、第一压缩机、第一单向阀位于所述定容混合罐与所述缓冲罐之间。

5.根据权利要求1所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，多个分压进气管路结构分为两组，包括第一组分压进气管路结构、第二组分压进气管路结构；其中，第一组分压进气管路结构的出气端与所述定容混合罐的上端或者顶部连通，所述第二组分压进气管路结构的出气端与所述定容混合罐的下端或者底部连通。

6.根据权利要求5所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，在所述定容混合罐的顶部或者上端开设有第一进气口，在所述定容混合罐的底部或者下端开设有第二进气口；

所述第一组分压进气管路结构的出气端通过所述第一进气口伸入至所述定容混合罐的内部并向下延伸；

所述第二组分压进气管路结构的出气端通过所述第二进气口伸入至所述定容混合罐的内部并向上延伸；

在所述第一组分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段以及在所述第二组分压进气管路结构的出气端中伸入至定容混合罐其内部的一段均开设有气孔；所述气孔自上而下间隔分布在对应的分压进气管路结构的出气端上。

7.根据权利要求5所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述定容变压大流量配气***还包括抽真空管路结构；所述抽真空管路结构包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第四电磁阀、第五电磁阀、三通电磁阀、真空泵；

所述第二管道的进气口、第三管道的进气口分别与第一组分压进气管路结构中的缓冲罐连通、第二组分压进气管路结构中的缓冲罐连通；所述第二管道的出气口、第三管道的出气口分别与所述三通电磁阀的第一进气口、第二进气口连通，所述三通电磁阀的出气口与所述第一管道的进气口连通，所述第四电磁阀、真空泵均设置在所述第一管道上；所述第四管道的两端分别与其中一组的分压进气管路结构中的缓冲罐以及所述定容混合罐连通；所述第五电磁阀设置在所述第四管道上。

8.根据权利要求1所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述定容混合罐上还设置有搅拌装置；所述搅拌装置包括转轴、叶片、驱动机构，所述驱动机构与所述转轴的连接端连接，所述转轴的搅拌端伸入至所述定容混合罐中，所述叶片安装在所述转轴的搅拌端上；

多组所述叶片自上而下间隔分布在所述转轴上，每一组叶片均包括多片叶片本体；在同一组叶片中，相邻两片叶片本体之间的夹角相同，所有叶片本体形成圆周分布；或者，所述叶片包括多片叶扇，相邻两片叶片本体之间的夹角相同，所有叶扇形成圆周分布；在每一片叶扇上均开设有通气孔。

9.根据权利要求1所述的定容变压大流量配气***，其特征在于，所述变压输出管路结构包括第三电磁阀、第二压缩机、第二单向阀、变压输出管道，所述变压输出管道的进气口与所述定容混合罐的出气口连通，所述第三电磁阀、第二压缩机、第二单向阀均设置在所述变压输出管道上。

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的定容变压大流量配气***进行定容变压配气的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对整个定容变压大流量配气***进行抽真空处理；

步骤二、将不同的气体通过不同的分压进气管路结构输入缓冲罐中，得到不同压力的气体；

步骤三、将经过所述分压进气管路结构变压后的气体在所述定容混合罐中混合；

步骤四、将经所述定容混合罐混合后的混合气体输入至变压输出管路结构中，进行加压输出。