CN111879465A - 一种gis设备气体泄漏检测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种GIS设备气体泄漏检测***,包括压力传感器、温度传感器、A/D转换器、上位机及报警模块,其中,压力传感器和温度传感器设置在GIS设备易漏气部位,压力传感器和温度传感器的输出端分别与A/D转换器的输入端连接,A/D转换器的输出端与上位机的输入端连接,上位机的输出端与报警模块的输入端连接。压力传感器和温度传感器实时采集GIS设备气室内的气压和温度后结合其位置信息数据经过A/D转换后发送到上位机中,上位机采用自适应滤波算法和温度补偿算法计算SF6气体的气体密度,当其超过预设的安全阈值时,上位机向对应位置的报警模块发送工作信号,报警模块工作并警示GIS设备存在气体泄漏风险。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备检测装置技术领域,更具体地,涉及一种GIS设备气体泄漏检测***及方法。
背景技术
随着气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)的广泛应用,绝缘气体SF6的使用也不断增多,而SF6气体一旦泄漏,在高压电弧的作用下或高温时,SF6气体会发生部分分解为剧毒气体,这将会对附近工作人员以及周边环境产生极大的危害,因此有必要对GIS设备内部气体进行计时的检测。
公开号为CN106500925A的专利提出了一种GIS设备气体泄漏的检测***、装置及方法,其主要采用红外扫描仪生成GIS设备周围环境的红外图像发送至控制器中进行气体泄漏判断。然而,仅仅采用红外扫描仪进行气体泄漏检测无法全方位对GIS设备进行气体泄漏检测,需要在多个角度配备红外扫描仪,存在成本过高的问题。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的无法全面地对GIS设备进行气体泄漏检测的缺陷,提供一种GIS设备气体泄漏检测***及方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种GIS设备气体泄漏检测***,包括压力传感器、温度传感器、A/D转换器、上位机及报警模块,其中,压力传感器和温度传感器设置在GIS设备易漏气部位,压力传感器和温度传感器的输出端分别与A/D转换器的输入端连接,A/D转换器的输出端与上位机的输入端连接,上位机的输出端与报警模块的输入端连接。
在使用过程中,压力传感器和温度传感器实时采集GIS设备气室内各易漏气部位的气压和温度,将其所采集的气压值、温度值及位置信息数据经过A/D转换后发送到上位机中,上位机经过其预设的自适应滤波算法和温度补偿算法计算当前GIS设备气室内SF6气体的气体密度,判断是否超过预设的安全阈值,若是,则上位机根据其接收的位置信息向对应位置的报警模块发送工作信号,报警模块工作并警示GIS设备存在气体泄漏风险。
本技术方案中,结合压力传感器、温度传感器对GIS设备气室内的气压数据、温度数据进行采集后发送到上位机中,并将压力传感器、温度传感器的位置信息同时发送至上位机中,上位机按照其位置信息分别对GIS设备气室内各部位进行气体泄漏检测,上位机通过其预设的自适应滤波算法和温度补偿算出GIS设备内SF6气体的气体密度,当气体密度值异常时控制相应位置的报警模块进行工作并发出报警,实现GIS设备气体泄漏检测报警功能。
优选地,***还包括气体密度检测模块,气体密度检测模块设置在GIS设备气室内,且气体密度检测模块的输出端与上位机的输入端连接。
优选地,气体密度检测模块包括HF气体密度检测仪、SO2气体密度检测仪、SOF2气体密度检测仪、SO2F2气体密度检测仪、SOF4气体密度检测仪、S2F10气体密度检测仪中的一种或多种,用于进一步判断当前GIS设备是否存在局部放电。
优选地,***还包括微水密度检测仪,微水密度检测仪设置在GIS设备气室内,微水密度检测仪的输出端与上位机的输入端连接;上位机内预设有湿度阈值,当微水密度检测仪发送的当前GIS设备气室的微水密度大于预设的湿度阈值时,上位机向报警模块发送工作信号。
优选地,***还包括显示器,显示器的输入端与上位机的输出端连接。
优选地,***还包括通信模块,通信模块的输入端与上位机的输出端连接,上位机通过通信模块将其采集的数据及其采用自适应滤波算法和温度补偿算法计算得到的气体密度数值上传到服务器中进行存储及监控管理。
优选地,通信模块包括GPRS模块、4G模块、WIFI模块中的一种。
优选地,报警模块包括蜂鸣器、警示灯、声光报警器中的一种或多种。
本发明还提出了一种GIS设备气体泄漏检测方法,应用上述一种GIS设备气体泄漏检测***,具体包括以下步骤:
S1:压力传感器和温度传感器实时采集GIS设备气室内的气压值和温度值,将其所采集的气压值、温度值及压力传感器和温度传感器的安装位置信息经过A/D转换后发送到上位机中;
S2:上位机根据压力传感器和温度传感器的安装位置信息对GIS设备气室内不同位置的气压值和温度值采用自适应滤波算法和温度补偿算法进行计算,将当前GIS设备气室内的实际压力补偿修正到20℃时的压力来表征内部SF6气体密度;
S3:上位机根据其计算的SF6气体密度与其预设的安全阈值进行判断,当气体密度大于预设的安全阈值时,上位机根据当前计算的部位位置信息向目标位置的报警模块发送工作信号,报警模块工作并发出警报。
优选地,S3步骤中,还包括以下步骤:采用气体密度检测仪对GIS设备内各成分气体密度进行检测,各成分气体密度包括:HF气体密度、SO2气体密度、SOF2气体密度、SO2F2气体密度、SOF4气体密度、S2F10气体密度中的一种或多种;然后将各成分气体密度发送至上位机中,上位机根据其预设的各成分的气体密度安全阈值进行判断,当各成分气体密度大于安全阈值时,上位机向报警模块发送工作信号,报警模块工作并发出警报。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:本发明能够在不断开设备电源或停止作业的情况下,检测GIS设备是否存在SF6气体泄漏,并能够在具体漏气位置发出警报,便于作业人员尽快找出漏气位置并进行检修,实现面地对GIS设备进行气体泄漏检测。
附图说明
图1为实施例1的GIS设备气体泄漏检测***的结构示意图。
图2为实施例2的GIS设备气体泄漏检测***的结构示意图。
图3为实施例3的GIS设备气体泄漏检测方法的流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施例提出一种GIS设备气体泄漏检测***,如图1所示,为本实施例的GIS设备气体泄漏检测***的结构示意图。
本实施例提出的GIS设备气体泄漏检测***中,包括压力传感器1、温度传感器2、A/D转换器3、上位机4及报警模块5,其中,压力传感器1和温度传感器2设置在GIS设备气室内易漏气部位,对应位置还设置有报警模块5;压力传感器1和温度传感器2的输出端分别与A/D转换器3的输入端连接,A/D转换器3的输出端与上位机4的输入端连接,上位机4的输出端与报警模块5的输入端连接。
本实施例中,压力传感器1、温度传感器2分别安装设置在GIS易漏气部位位置,包括隔室、绝缘子、O型密封圈、开关绝缘杆、互感二次线端子、箱板连接点、气室母管、附件砂眼处和气室伸缩节接口等,以及安装设置在SF6断路器易漏气部位,包括支柱驱动杆和密封圈划伤处、充气阀密封不良处、支柱瓷套根部有裂纹处、法兰联接处、灭弧室顶盖有砂眼处、三联箱盖板、气体管路接头、密度继电器接口、二次压力表接头、焊缝和密封槽与密封圈(垫)尺寸不配合等处。
本实施例中,报警模块5包括蜂鸣器、警示灯、声光报警器中的一种或多种。
在具体实施过程中,压力传感器1和温度传感器2实时采集GIS设备气室内各易漏气部位的气压数据和温度数据,将其所采集的气压值、温度值及位置信息数据经过A/D转换器3的转换处理后发送到上位机4中,上位机4经过其预设的自适应滤波算法和温度补偿算法计算当前GIS设备气室内的SF6气体密度,并进一步判断当前检测位置的SF6气体密度是否超过预设的安全阈值,若是,则根据上位机4接收的位置信息向对应位置的报警模块5发送工作信号,报警模块5工作并警示GIS设备内具体部位存在气体泄漏风险。
本实施例中,能够在不断开设备电源或停止作业的情况下,检测GIS设备是否存在SF6气体泄漏,并能够在具体漏气位置发出警报,便于作业人员尽快找出漏气位置并进行检修。
实施例2
本实施例在实施例1提出的GIS设备气体泄漏检测***的基础上,增设了气体密度检测模块6、微水密度检测仪7、显示器8、通信模块9。如图2所示,为本实施例的GIS设备气体泄漏检测***的结构示意图。
本实施例中增设的气体密度检测模块6设置在GIS设备气室内,且气体密度检测模块6的输出端与上位机4的输入端连接。本实施例考虑到SF6气体在GIS设备局部放电作用下将分解为HF、SO2、SOF2等气体,因此可以通过检测当前GIS设备内SF6分解气体的气体密度,判断当前GIS设备是否存在局部放电,进一步保障作业人员的人身安全。
本实施例中所采用的密度检测模块6包括HF气体密度检测仪、SO2气体密度检测仪、SOF2气体密度检测仪、SO2F2气体密度检测仪、SOF4气体密度检测仪、S2F10气体密度检测仪,上位机4根据气体密度检测模块6发送的HF气体密度、SO2气体密度、SOF2气体密度、SO2F2气体密度、SOF4气体密度、S2F10气体密度等数值进行判断,当各成分气体密度大于上位机4内预设的各成分的安全阈值时,上位机4向报警模块5发送工作信号,报警模块5工作并发出警报,警示工作人员当前GIS设备内存在局部放电。
本实施例中考虑到GIS设备内的湿度对泄漏的SF6气体的影响,增设了微水密度检测仪7并设置在GIS设备气室内易漏气部位,微水密度检测仪7的输出端与上位机4的输入端连接;上位机4内预设有湿度阈值,当微水密度检测仪7发送的当前GIS设备气室内SF6微水密度检测仪大于预设的阈值时,上位机4向报警模块5发送工作信号。
本实施例中增设的显示器8用于同步显示上位机4当前的检测结果并显示相应的数值。其中,显示器8的输入端与上位机4的输出端连接。
本实施例中增设的通信模块9用于将上位机4当前接收的数据及检测结果上传到服务器中进行存储及监控管理,其中,通信模块9的输入端与上位机4的输出端连接,上位机4通过通信模块9将其采集的数据及其采用自适应滤波算法和温度补偿算法计算得到的气体密度数值上传到服务器中进行存储及监控管理。本实施例中的通信模块9采用GPRS模块、4G模块、WIFI模块中的一种。
在具体实施过程中,压力传感器1和温度传感器2实时采集GIS设备气室内各易漏气部位的气压数据和温度数据,将其所采集的气压值、温度值及位置信息数据经过A/D转换器3的转换处理后发送到上位机4中,同时,气体密度检测模块6、微水密度检测仪7分别将其检测得到的SF6密度值、氧气密度值、SF6微水密度值发送至上位机4中配合计算及判断;上位机4经过其预设的自适应滤波算法和温度补偿算法计算当前GIS设备气室内的SF6气体密度,并进一步判断当前检测位置的SF6气体密度是否超过预设的安全阈值,若是,则根据上位机4接收的位置信息向对应位置的报警模块5发送工作信号,报警模块5工作并警示GIS设备内具体部位存在气体泄漏风险;上位机4将其接收的数据、计算得到的SF6气体密度以及判断结果发送至显示器8中显示,同时,上位机4将上诉数据通过通信模块9发送至服务器中进行存储及监控管理。
实施例3
本实施例提出一种GIS设备气体泄漏检测方法,应用于实施例1提出的一种GIS设备气体泄漏检测***。如图3所示,为本实施例的GIS设备气体泄漏检测方法的流程图。
本实施例提出的GIS设备气体泄漏检测方法中,包括以下步骤:
S1:压力传感器1和温度传感器2实时采集GIS设备气室内的气压值和温度值,将其所采集的气压值、温度值及压力传感器1和温度传感器2的安装位置信息经过A/D转换器3的转换后发送到上位机4中;
S2:上位机4根据压力传感器1和温度传感器2的安装位置信息对GIS设备气室内不同位置的气压值和温度值采用自适应滤波算法和温度补偿算法进行计算,将当前GIS设备气室内的实际压力补偿修正到20℃时的压力来表征内部SF6气体密度;
S3:上位机4根据其计算的SF6气体密度与其预设的安全阈值进行判断,当气体密度大于预设的安全阈值时,上位机4根据当前计算的部位位置信息向目标位置的报警模块发送工作信号,报警模块5工作并发出警报。
此外,还采用气体密度检测仪对GIS设备内各成分气体密度进行检测,各成分气体密度包括:HF气体密度、SO2气体密度、SOF2气体密度、SO2F2气体密度、SOF4气体密度、S2F10气体密度中的一种或多种;然后将各成分气体密度发送至上位机4中,上位机4根据其预设的各成分的气体密度安全阈值进行判断,当各成分气体密度大于安全阈值时,上位机4向报警模块5发送工作信号,报警模块5工作并发出警报,实现GIS设备局部放电检测。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件;
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于,包括压力传感器、温度传感器、A/D转换器、上位机及报警模块,其中,所述压力传感器和温度传感器设置在GIS设备易漏气部位,所述压力传感器和所述温度传感器的输出端分别与所述A/D转换器的输入端连接,所述A/D转换器的输出端与所述上位机的输入端连接,所述上位机的输出端与所述报警模块的输入端连接;
所述压力传感器和温度传感器实时采集GIS设备气室内各易漏气部位的气压和温度,将其所采集的气压值、温度值及其位置信息数据经过A/D转换后发送到上位机中,所述上位机经过其预设的自适应滤波算法和温度补偿算法计算当前GIS设备气室内SF6气体的气体密度,判断是否超过预设的安全阈值,若是,则根据上位机接收的位置信息向对应位置的报警模块发送工作信号,所述报警模块工作并警示GIS设备存在气体泄漏风险。
2.根据权利要求1所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述***还包括气体密度检测模块,所述气体密度检测模块设置在GIS设备气室内,且所述气体密度检测模块的输出端与所述上位机的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述气体密度检测模块包括HF气体密度检测仪、SO2气体密度检测仪、SOF2气体密度检测仪、SO2F2气体密度检测仪、SOF4气体密度检测仪、S2F10气体密度检测仪中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述***还包括微水密度检测仪,所述微水密度检测仪设置在GIS设备气室内,所述微水密度检测仪的输出端与所述上位机的输入端连接;所述上位机内预设有湿度阈值,当所述微水密度检测仪发送的当前GIS设备气室的微水密度大于预设的湿度阈值时,所述上位机向报警模块发送工作信号。
5.根据权利要求1所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述***还包括显示器,所述显示器的输入端与所述上位机的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述***还包括通信模块,所述通信模块的输入端与所述上位机的输出端连接,所述上位机通过所述通信模块将其采集的数据及其采用自适应滤波算法和温度补偿算法计算得到的气体密度数值上传到服务器中进行存储及监控管理。
7.根据权利要求6所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述通信模块包括GPRS模块、4G模块、WIFI模块中的一种。
8.根据权利要求1~7所述的GIS设备气体泄漏检测***,其特征在于:所述报警模块包括蜂鸣器、警示灯、声光报警器中的一种或多种。
9.一种GIS设备气体泄漏检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:压力传感器和温度传感器实时采集GIS设备气室内的气压值和温度值,将其所采集的气压值、温度值及压力传感器和温度传感器的安装位置信息经过A/D转换后发送到上位机中;
S2:上位机根据压力传感器和温度传感器的安装位置信息对GIS设备气室内不同位置的气压值和温度值采用自适应滤波算法和温度补偿算法进行计算,将当前GIS设备气室内的实际压力补偿修正到20℃时的压力来表征内部SF6气体密度;
S3:上位机根据其计算的SF6气体密度与其预设的安全阈值进行判断,当气体密度大于预设的安全阈值时,上位机根据当前计算的部位位置信息向目标位置的报警模块发送工作信号,报警模块工作并发出警报。
10.根据权利要求9所述的GIS设备气体泄漏检测方法,其特征在于:所述S3步骤中,还包括以下步骤:采用气体密度检测仪对GIS设备内各成分气体密度进行检测,所述各成分气体密度包括:HF气体密度、SO2气体密度、SOF2气体密度、SO2F2气体密度、SOF4气体密度、S2F10气体密度中的一种或多种;然后将所述各成分气体密度发送至上位机中,上位机根据其预设的各成分的气体密度安全阈值进行判断,当各成分气体密度大于所述安全阈值时,上位机向报警模块发送工作信号,报警模块工作并发出警报。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201103 |
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