專利名稱：采用氣體補償的全溫度sf6氣體密度繼電器校驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種校驗設備，尤其是涉及一種適用于SF6混合氣體密度繼電器的能在極限低溫或高溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行校驗的一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置。
背景技術：
SF6氣體密度繼電器是SF6電氣設備的關鍵兀件之一，它用來檢測SF6電氣設備本體中SF6氣體密度的變化，它的性能好壞直接影響到SF6電氣設備的可靠安全運行。安裝于現場的SF6氣體密度繼電器因不經常動作，經過一段時期后常出現動作不靈活或觸點接觸不良的現象，有的還會出現溫度補償性能變差，當環境溫度變化時容易導致SF6氣體密度繼電器誤動作。因此原電力部制定了 DL/T259-2012《SF6氣體密度繼電器校驗規程》。該試驗規程規定各SF6電氣設備使用單位應定期對SF6氣體密度繼電器進行校驗。從實 際運行情況來看，對SF6氣體密度繼電器進行定期校驗是防患于未然，保障電力設備安全可靠運行的必要手段之一。因此目前SF6氣體密度繼電器的校驗在電力系統已經非常重視和普及，各供電公司、發電廠、大型廠礦企業都已經配置相關的SF6氣體密度繼電器校驗儀。目前SF6氣體密度繼電器的校驗方法，工程上主要有以下幾種
I)利用SF6設備充氣過程對密度繼電器進行校驗。這種方法主要用于現場，但存在以下問題(I)溫度影響大，很難保證準確度；(2)利用SF6貯氣瓶上的表計即相對壓力表)讀數，精確度很差，也不能保證準確度，另外對用測量絕對壓力值方法的密度繼電器(絕對壓力繼電器)，在海拔高的地區就可能直接產生較大的誤差；3) SF6密度繼電器實際應用于降壓過程，而用充氣過程來校驗，與實際應用情況不相符，也影響校驗準確性。2)利用SF6設備放氣過程對密度繼電器校驗。用這種方法存在與方法I中(I)、
(2)同樣的問題，并且放氣時要對SF6氣體回收，需要用專門的SF6氣體回收裝置，很不方便。3)在恒溫室校驗。這種校驗方法在恒溫環境中進行，消除了溫度對校驗帶來的誤差，因此校驗的準確度較高。但用這種方法校驗時間長，需要建立專門的恒溫實驗室，并要增設專職工作人員，增大了現場的工作難度，既不經濟也不方便。實際上，在現場是不現實的。同樣，對用測量絕對壓力值方法的密度繼電器即絕對壓力繼電器，在海拔高的地區就可能直接產生較大的誤差。綜上所述目前所使用的各種型號的SF6氣體密度繼電器校驗儀，雖然基本上都采用測試密度繼電器動作時的壓力和溫度值，然后根據SF6氣體的壓力-溫度特性關系，利用計算機自動換算成20°C時的壓力值，即能夠進行自動的動態溫度補償。但這些校驗裝置，都存在著同樣的缺陷或錯誤這些SF6氣體密度繼電器校驗儀只能在常溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行檢驗，而不能實行全工作溫度范圍內對SF6氣體密度繼電器進行校驗，特別是在極限低溫或高溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行校驗。因為在常溫下，其精度是容易實現的，不能反映出安全質量問題。但是這些SF6氣體密度繼電器校驗儀只能在常溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行檢驗，而不能實行全工作溫度范圍內對SF6氣體密度繼電器進行校驗，特別是在極限低溫或高溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行校驗；另外隨著全球氣候的變化,極端氣候時常發生。正常出現極端低溫天氣，造成許多SF6開關的SF6氣體出現液化現象，而造成大面積停電。所以許多地方，尤其北方，現在越來越多采用SF6混合氣體的電氣設備，因而SF6混合氣體密度繼電器使用也越來越多。但是目前為止還沒有解決SF6混合氣體密度繼電器的校驗的校驗裝置。

發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種適用于SF6混合氣體密度繼電器的結構獨特、使用操作方便、全溫度精度高、校驗可靠、能對各種SF6氣體密度繼電器實現全溫度范圍內的準確校驗的一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置。為了實現發明目的，本發明通過如下方式實現
一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，包括殼體和殼體外的高低 溫恒溫箱，其特征是高低溫恒溫箱內從下向上依次裝有壓力調節裝置、SF6氣體儲氣罐和溫度傳感器，SF6氣體儲氣罐與密度繼電器相連，殼體內下部固定有SF6氣瓶，氣瓶上部連有一三通接頭，三通接頭另外兩端分別連有一四通接頭的一端和真空泵，四通接頭另外三端分別與壓力傳感器、壓力調節裝置和密度繼電器相連，上述各個件之間均是通過接氣管相連，壓力傳感器與通過控制器控制的工控計算機相連，工控計算機設有密度繼電器動作信號輸入端口，該繼電器動作信號輸入端口與接點連接線相連接；
所述三通接頭與四通接頭之間的接氣管上依次連有減壓閥和電磁閥，所述SF6氣體儲氣罐與密度繼電器安裝架、SF6氣瓶與三通接頭、SF6氣體儲氣罐和密度繼電器安裝架之間的接氣管上均裝有閥門，所述控制器和壓力調節裝置之間的接氣管通過電磁閥合成一路通過閥門與四通接頭的一端的接氣管相連，所述溫度傳感器將被測密度繼電器的溫度信號傳輸到所述工控計算機；
所述密度繼電器固定在所述密度繼電器安裝架上；
所述工控計算機連有操作鍵盤；
所述壓力調節裝置是由氣缸、氣缸內裝有的活塞、活塞連接的一個調節桿和調節桿外端裝有手輪組裝而成；
所述活塞上設有鑲有密封圈的環形凹槽；
所述密封圈為O型密封圈；
所述手輪與調節桿是可拆卸活動相連接。本發明有如下效果
I)結構獨特本發明提供的裝置包括殼體和殼體外的高低溫恒溫箱，其特征是高低溫恒溫箱內從下向上依次裝有壓力調節裝置和SF6氣體儲氣罐，SF6氣體儲氣罐與密度繼電器相連，殼體內下部固定有SF6氣瓶，氣瓶上部連有一三通接頭，三通接頭另外兩端分別連有一四通接頭的一端和真空泵，四通接頭另外三端分別與壓力傳感器、壓力調節裝置和密度繼電器相連，上述各個件之間均是通過接氣管相連，壓力傳感器與通過控制器控制的工控計算機相連，工控計算機設有密度繼電器動作信號輸入端口，該繼電器動作信號輸入端口與接點連接線相連接；所述三通接頭與四通接頭之間的接氣管上依次連有減壓閥和電磁閥，所述SF6氣體儲氣罐與密度繼電器安裝架、SF6氣瓶與三通接頭、SF6氣體儲氣罐和密度繼電器安裝架之間的接氣管上均裝有閥門，所述控制器和壓力調節裝置之間的接氣管通過電磁閥合成一路通過閥門與四通接頭的一端的接氣管相連。2)使校驗過程中不浪費SF6氣體、同時又通過高低溫恒溫箱設置所各種測試溫度、實現全溫度范圍內校驗其中工控計算機設有密度繼電器動作信號輸入端口，該繼電器動作信號輸入端口與接點連接線相連接。其中溫度傳感器置放在高低溫恒溫箱中；所測試的密度繼電器安裝在密度繼電器安裝架上，密度繼電器安裝架通過連接氣管、四通接頭、閥門、電磁閥、連接氣管、連接氣管在氣路上與壓力可調的壓力調節裝置相連通。壓力傳感器將提供給被測密度繼電器的壓力信號傳輸到工控計算機，溫度傳感器將被測密度繼電器的溫度信號傳輸到工控計算機。工控計算機通過控制器、閥門、電磁閥，通過高低溫恒溫箱設置各種溫度，在所設置的溫度的高低溫恒溫箱里，通過壓力調節裝置調節氣源密度，利用壓力傳感器和溫度傳感器對SF6氣體密度繼電器進行測量，得到SF6氣體密度繼電器動作時的密度值，即得到相應的20°C壓力值，利用純SF6氣體完成全溫度范圍內對SF6氣體密度繼電器性能的準確校驗。同時還可以輸出和打印相關數據和結果；其中壓力調節裝置包括一氣缸，氣缸內裝有活塞，活塞連接著一個調節桿，調節桿外端裝有手輪，通過轉動手輪帶動 調節桿進而帶動活塞在氣缸內移動，可以自由活動調節壓力，實現壓力調節裝置對氣體密度的調節。活塞設有環形凹槽，兩個“O”型密封圈鑲在活塞的環形凹槽里，主要功能是活塞在氣缸運動調節壓力時起密封作用。手輪是可以活動的，使用時與調節桿結合在一起，不用時可方便拆卸。通過密封性能良好的儲氣罐，壓力調節裝置，閥門，活塞鑲有密封圈，連接氣管，壓力傳感器，閥門，調節桿，手輪、密度繼電器安裝架等就建立了全封閉的SF6氣體循環系統，可以方便，細微的，緩慢的，重復的，輕便的調節氣體壓力密度，使校驗過程中不浪費SF6氣體。同時又通過高低溫恒溫箱設置所各種測試溫度，實現全溫度范圍內校驗。3)使用操作方便在使用時，把所測試的密度繼電器密封安裝在密度繼電器安裝架上，再把SF6氣體連接氣管的一端與該密度繼電器安裝架的SF6氣體密度繼電器連接口相連接，而SF6氣體連接氣管的另一端與四通接頭相連接。4)通過建立密度繼電器測試架、連接氣管、高低溫恒溫箱、控制器、電磁閥、SF6氣體儲氣罐、壓力調節裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、閥門、真空泵、SF6氣瓶、工控計算機及其數據處理系統，實現全工作溫度范圍內對SF6氣體密度繼電器進行校驗，特別是在極限低溫或高溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行校驗。5)具有方便的純SF6氣體充氣系統，可以對SF6氣體密度繼電器試品充相應密度的純SF6氣體；
6)能自動測試接點動作值、返回值，并能自動存數據，提供報告；
7)克服誤差，提高了校驗精度本發明采用實際的純SF6氣體檢測，克服了傳統的SF6氣體密度繼電器校驗儀由于采用SF6氣體的壓力-溫度特性數學模型關系進行數據處理而存在的誤差，最大的提聞了校驗精度。


圖I為本發明的結構示意 圖2是本發明壓力調節裝置的結構示意圖。
具體實施例方式一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，包括殼體33和殼體33外的高低溫恒溫箱27，如圖I所示高低溫恒溫箱27內從下向上依次裝有壓力調節裝置26、SF6氣體儲氣罐25和溫度傳感器20，SF6氣體儲氣罐25與密度繼電器21相連，殼體33內下部固定有SF6氣瓶1，氣瓶I上部連有一三通接頭6，三通接頭6另外兩端分別連有一四通接頭11的一端和真空泵31，四通接頭11另外三端分別與壓力傳感器12、壓力調節裝置26和密度繼電器21相連，上述各個件之間均是 通過接氣管相連，壓力傳感器12與通過控制器18控制的工控計算機16相連，工控計算機16設有密度繼電器21動作信號輸入端口，該繼電器動作信號輸入端口與接點連接線17相連接。所述三通接頭6與四通接頭11之間的接氣管上依次連有減壓閥2和電磁閥4，所述SF6氣體儲氣罐25與密度繼電器安裝架22、SF6氣瓶I與三通接頭6、SF6氣體儲氣罐25和密度繼電器安裝架22之間的接氣管上均裝有閥門，所述控制器18和壓力調節裝置26之間的接氣管通過電磁閥29合成一路通過閥門14與四通接頭11的一端的接氣管相連，所述溫度傳感器20將被測密度繼電器21的溫度信號傳輸到所述工控計算機16。所述密度繼電器21固定在所述密度繼電器安裝架22上。所述工控計算機16連有操作鍵盤13。如圖2所示所述壓力調節裝置26是由氣缸261、氣缸261內裝有的活塞262、活塞262連接的一個調節桿264和調節桿264外端裝有手輪265組裝而成。所述活塞262上設有鑲有密封圈263的環形凹槽。所述密封圈263為O型密封圈。所述手輪265與調節桿264是可拆卸活動相連接。本發明提供的裝置包括殼體33、一個SF6氣體儲氣罐25、一個四通接頭11、壓力調節裝置26、一個三通接頭6、真空泵31、SF6氣瓶I、減壓閥2、一個壓力傳感器12、一個溫度傳感器20、高低溫恒溫箱27、密度繼電器安裝架22、若干閥門10、14、24、30、若干電磁閥4、8、29、若干連接氣管3、5、7、9、15、19、23、28、32、接點連接線17、一個工控計算機16、控制器18和一個操作鍵盤13。其中一個SF6氣瓶I、一個四通接頭11、一個三通接頭6、真空泵31、減壓閥2、一個壓力傳感器12、若干閥門10、14、24、30、若干電磁閥4、8、29、若干連接氣管3、5、7、9、15、23、32、一個工控計算機16、控制器18和一個操作鍵盤13全部裝配在殼體33內。其中SF6氣瓶I上安裝有減壓閥2，減壓閥2的另一端與連接氣管3的一端相連接，在氣路上是相通的；連接氣管3的另一端與電磁閥4相連通，電磁閥4又通過連接氣管5與三通接頭6相連通；三通接頭6安裝有閥門30，閥門30又通過連接氣管32與真空泵31相連通。連接氣管7的一端與三通接頭6相連通，連接氣管7的另一端與電磁閥8相連通。四通接頭11上安裝有壓力傳感器12，四通接頭11安裝有閥門10，閥門10的另一端與連接氣管9的一端相連接，在氣路上是相通的；四通接頭11還安裝有閥門14，閥門14的另一端與連接氣管15的一端相連接，在氣路上是相通的；連接氣管15的另一端與電磁閥29相連通，電磁閥29還通過連接氣管28與壓力調節裝置26相連通。四通接頭11還通過連接氣管19與密度繼電器安裝架22相連通。而密度繼電器安裝架22、溫度傳感器20、閥門24、儲氣罐25、壓力調節裝置26裝配在高低溫恒溫箱27內。其中儲氣罐25上安裝有閥門24，閥門24通過連接氣管23與密度繼電器安裝架22相連接。高低溫恒溫箱27內的壓力調節裝置26通過連接氣管28與裝置殼體內的電磁閥29相連接。而高低溫恒溫箱27內的密度繼電器安裝架22通過連接氣管19與裝置殼體內的四通接頭11相連接。本發明提供的裝置其操作主要步驟如下
I)關閉減壓閥2，所有的電磁閥和閥門初始狀態都為關閉狀態；
2 )將被測密度繼電器安裝到測試架上，安裝完成后，將氣路和電路連接好后，開始高低溫檢測
額定值檢測
3)打開工控計算機16的計算機數據處理系統，選擇使用SF6氣體進行高低溫溫度補償試驗，計算機數據處理系統首先會自動打開電磁閥4、8、29，然后再提示打開手動閥門10、14、24、30，此時氣路結構如圖I所示；
4)打開上述閥門后，計算機數據處理系統16再提示開啟真空泵，對整個氣路開始抽真空，達到真空度要求后真空度可通過絕對壓力傳感器讀取，計算機數據處理系統16自動關閉電磁閥29和真空泵，并提示關閉手動閥門30 ；
5)上述操作完成后，準備對氣路充SF6氣體，此時確保氣瓶連接部分準備完成，然后給計算機16數據處理系統一個繼續的指令，此時計算機16數據處理系統提示打開減壓閥2，對測試架和儲氣罐25充入額定壓力的SF6氣體，當氣體壓力達到充氣要求時，計算機數據處理系統16根據壓力傳感器12采集的數據，自動關閉電磁閥4和8，并提示關閉手動閥門10 ；
6)此時將高低溫試驗箱設置到測試溫度，待到達測試溫度，且溫度平衡后，2h，可以任意設置時間長短，調節壓力調節裝置26，讓密度繼電器指針指示到額定值，然后手動關閉閥門14，確保氣路密封后，將高低溫溫度設置為20°C ；
7)待溫度恢復到20°C且平衡后2h，計算機數據處理系統16，人工發命令或以設定的時間為準，從壓力傳感器12自動讀取此時氣路壓力，該壓力即為密度繼電器在測試溫度下額定值對應的20°C壓力，即P20，然后將數據同額定值誤差對比，進行判斷是否合格；如果要測試其他點的精度類似，此過程電磁閥29和手動閥門24要求一直是打開狀態。接點值檢測
8)測完額定值后，將高低溫箱溫度再恢復的測試溫度，待溫度平衡后2h，計算機數據處理系統16提示打開手動閥門14，此時電磁閥29是打開的，繼續調節壓力調節裝置26，將氣體壓力緩慢下降，接近報警或閉鎖接點時，盡量確保氣路的氣壓以小于O. 0005MPa的變化量降低；
9)當接點接通后，由計算機數據處理系統16自動控制，立即關閉電磁閥29，并發出提示聲音，為了確保氣路密封，計算機數據處理系統16同時提示關閉手動閥門14，確保氣路密封后，將高低溫溫度設置為20°C ；
10)待溫度恢復到20°C且平衡后2h，計算機數據處理系統16從壓力傳感器處讀取此時氣路壓力，該壓力即為密度繼電器在測試溫度下接點值對應的20°C壓力，即P20，然后將數據同接點值誤差對比，進行判斷是否合格；
II)完成后需將高低溫箱溫度再恢復到測試溫度，然后再進行其它接點的檢測，過程同
上；12)注意對電磁閥29的控制，它的邏輯判斷要準確該開時要開，該關斷時要立即關斷。13)測試返回值類似 。
權利要求
1.一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，包括殼體(33)和殼體(33)外的高低溫恒溫箱(27)，其特征是高低溫恒溫箱(27)內從下向上依次裝有壓力調節裝置(26)、SF6氣體儲氣罐(25)和溫度傳感器(20)，SF6氣體儲氣罐(25)與密度繼電器(21)相連，殼體(33)內下部固定有SF6氣瓶(1)，氣瓶(I)上部連有一三通接頭(6)，三通接頭(6)另外兩端分別連有一四通接頭(11)的一端和真空泵(31)，四通接頭(11)另外三端分別與壓力傳感器(12)、壓力調節裝置(26)和密度繼電器(21)相連，上述各個件之間均是通過接氣管相連，壓力傳感器(12 )與通過控制器(18 )控制的工控計算機(16 )相連，工控計算機(16)設有密度繼電器(21)動作信號輸入端口，該繼電器動作信號輸入端口與接點連接線(17)相連接。
2.如權利要求I所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述三通接頭(6)與四通接頭(11)之間的接氣管上依次連有減壓閥(2)和電磁閥(4)，所述SF6氣體儲氣罐(25 )與密度繼電器安裝架(22 )、SF6氣瓶(I)與三通接頭(6 )、SF6氣體儲氣罐(25)和密度繼電器安裝架(22)之間的接氣管上均裝有閥門，所述控制器(18)和壓力調節裝置(26)之間的接氣管通過電磁閥(29)合成一路通過閥門(14)與四通接頭(11)的一端的接氣管相連，所述溫度傳感器(20)將被測密度繼電器(21)的溫度信號傳輸到所述工控計算機(16)。
3.如權利要求I所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述密度繼電器(21)固定在所述密度繼電器安裝架(22 )上。
4.如權利要求I所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述工控計算機(16)連有操作鍵盤(13)。
5.如權利要求I所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述壓力調節裝置(26 )是由氣缸(261)、氣缸(261)內裝有的活塞(262 )、活塞(262 )連接的一個調節桿(264)和調節桿(264)外端裝有手輪(265)組裝而成。
6.如權利要求5所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述活塞(262)上設有鑲有密封圈(263)的環形凹槽。
7.如權利要求5所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述密封圈(263)為O型密封圈。
8.如權利要求5所述的采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，其特征是所述手輪(265)與調節桿(264)是可拆卸活動相連接。
全文摘要
本發明涉及一種校驗設備，尤其是涉及一種適用于SF6混合氣體密度繼電器的能在極限低溫或高溫狀態下對SF6氣體密度繼電器進行校驗的一種采用氣體補償的全溫度SF6氣體密度繼電器校驗裝置，包括殼體和殼體外的高低溫恒溫箱，其特征是高低溫恒溫箱內從下向上依次裝有壓力調節裝置和SF6氣體儲氣罐，SF6氣體儲氣罐與密度繼電器相連，殼體內下部固定有SF6氣瓶，氣瓶上部連有一三通接頭，三通接頭另外兩端分別連有一四通接頭的一端和真空泵，四通接頭另外三端分別與壓力傳感器、壓力調節裝置和密度繼電器相連，上述各個件之間均是通過接氣管相連，壓力傳感器與通過控制器控制的工控計算機相連；本發明結構獨特、使用操作方便。
文檔編號G01R31/327GK102879733SQ201210347820
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月19日 優先權日2012年9月19日
發明者古玲霞, 張吉玲, 安九竹, 王麗芳, 張慧, 展宗輝 申請人:寧夏電力公司電力科學研究院, 國家電網公司