一種SF6洩漏在線監測報警裝置的校驗系統及方法與流程
2023-05-04 10:41:26 1
本發明涉及一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗系統及方法，屬於sf6洩漏監測技術領域。
背景技術：
sf6氣體作為優良的絕緣和滅弧介質，被廣泛應用於各類高壓、超高壓電氣設備中，尤其是隨著城市電網的發展，室內sf6氣體絕緣組合電器(gis)變電站在城市電網中的應用越來越多。正因為sf6氣體的大量使用，其安全性受到了人們的廣泛關注。sf6新氣是一種無色、無味、無毒、不燃的氣體，密度約是空氣的5倍，吸入人體容易造成窒息。設備中的sf6氣體在電弧或高溫的作用下，會發生部分分解，而其分解物如sf4、sof2、so2f2、hf、so2等往往含有毒性，如果吸入人體，會引起頭暈和肺水腫，對人體危害極大。由於受製造、安裝等質量的差異以及材料老化等因素影響，sf6電氣設備發生洩漏是個普遍的現象。當室內sf6電氣設備在使用過程中發生洩漏時，洩漏出來的sf6氣體及其分解物會往室內低層空間積聚，造成局部缺氧和帶毒，對進入室內的工作人員的人身健康構成了嚴重的危險。
sf6氣體洩漏在線監測報警裝置(以下簡稱sf6報警裝置)是根據《電業安全規程》相關要求，在室內sf6電氣設備工作場所，安裝的一種實時檢測空氣中sf6氣體和氧氣含量的智能化在線監測系統，是保障現場工作人員人身安全的重要設施，當環境中sf6氣體含量超標或缺氧，能實時進行報警，同時自動開啟通風機進行通風，以保證進入室內工作人員的人身健康。由於sf6報警裝置要長期連續運行，實時監測，其可靠性將直接影響到運行維護人員的人身安全，因此有必要對sf6報警裝置可靠性進行研究。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提出了一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗系統及方法，其能夠對現有sf6報警裝置進行校驗以保證sf6報警裝置的可靠性。
本發明解決其技術問題採取的技術方案是：
本發明的一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗系統，其特徵是，包括被檢測氣體供應裝置、校驗檢測裝置和主控裝置，所述被檢測氣體供應裝置用以為sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置提供相同的被檢測氣體，所述校驗檢測裝置用以檢測被檢測氣體的參量並發送給主控裝置，所述主控裝置分別獲取sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置檢測被檢測氣體的參量並對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和校驗檢測裝置的檢測結果進行對比，通過計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
優選地，所述被檢測氣體供應裝置包括標準氣源鋼瓶、第一流量計、第二流量計和流量控制器，所述標準氣源鋼瓶通過第一流量計和第二流量計分別通過吹掃接頭與sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置的氣體入口連通；所述的第一流量計和第二流量計分別與流量計控制器連接。
優選地，所述被檢測氣體供應裝置包括標氣鋼瓶、穩壓閥、標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵、吹掃接頭和氣體供應控制器，所述標氣鋼瓶通過穩壓閥與標氣流量計連通，所述稀釋氣體流量計與微型真空泵連通，所述的標氣流量計和微型真空泵通過三通管接入配氣管道，所述吹掃接頭一端通過快速接頭與配氣管道連通，吹掃接頭的另一端與sf6洩漏在線監測報警裝置或校驗檢測裝置的氣體入口連通；所述的標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵和吹掃接頭分別與氣體供應控制器連接。
優選地，所述校驗檢測裝置包括設置有通信接口的sf6精密測量儀器，所述sf6精密測量儀器通過通信接口與主控裝置連接。
優選地，所述離線式sf6精密測量儀器採用冷鏡式sf6露點儀。
優選地，所述主控裝置包括cpu和通信單元，所述cpu通過通信單元分別與被檢測氣體供應裝置、sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置連接。
優選地，所述sf6洩漏在線監測報警裝置包括sf6氣體傳感器、檢測控制器、報警單元和通信模塊，所述sf6氣體傳感器和報警單元分別與檢測控制器連接，所述檢測控制器通過通信模塊與主控裝置連接。
優選地，所述被檢測氣體採用sf6氣體。進行混合配氣時sf6氣體的稀釋氣體通常採用空氣。另外，被檢測氣體還可以採用氧氣，進行混合配氣時氧氣的稀釋氣體採用氮氣。本發明的一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，其特徵是，包括以下過程：
1)將被檢測氣體輸送給sf6洩漏在線監測報警裝置和sf6精密測量儀器，所述被檢測氣體採用標準氣體；
2)採用sf6精密測量儀器檢測被檢測氣體的參量；
3)採用sf6洩漏在線監測報警裝置檢測被檢測氣體的參量；
4)主控裝置採集sf6洩漏在線監測報警裝置和sf6精密測量儀器檢測的被檢測氣體參量並對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和sf6精密測量儀器的檢測結果進行對比，通過計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
上述方法中，所述被檢測氣體採用sf6氣體或氧氣。
本發明的另一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，其特徵是，包括以下過程：
1)製備被檢測氣體，所述被檢測氣體為在主控裝置控制下將標準氣體和稀釋氣體進行定量混合製成的混合氣體；
2)計算被檢測氣體的理論參量；
3)將被檢測氣體輸送給sf6精密測量儀器進行檢測被檢測氣體的校驗參量；
4)主控裝置對校驗參量和理論參量進行對比，並計算校驗參量和理論參量的誤差，如果校驗參量和理論參量的誤差在允許範圍內則進行下一步，否則返回步驟1)重新製備被檢測氣體直至校驗參量和理論參量的誤差在允許範圍內為止；
5)將被檢測氣體輸送給sf6洩漏在線監測報警裝置進行檢測被檢測氣體的監測參量；
6)主控裝置對校驗參量和監測參量進行對比，並計算兩者的誤差，以此來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
優選地，所述被檢測氣體的製備裝置包括標氣鋼瓶、穩壓閥、標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵、吹掃接頭和氣體供應控制器，所述標氣鋼瓶通過穩壓閥與標氣流量計連通，所述稀釋氣體流量計與微型真空泵連通，所述的標氣流量計和微型真空泵通過三通管接入配氣管道，所述吹掃接頭一端通過快速接頭與配氣管道連通，吹掃接頭的另一端與sf6洩漏在線監測報警裝置或sf6精密測量儀器的氣體入口連通；所述的標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵和吹掃接頭分別與氣體供應控制器連接。
上述方法中，所述被檢測氣體採用sf6氣體或氧氣進行混合配氣，進行混合配氣時，sf6氣體的稀釋氣體採用空氣，氧氣的稀釋氣體採用氮氣。
本發明的有益效果如下：
本發明通過被檢測氣體供應裝置提供已知相關參量的被檢測氣體，利用校驗檢測裝置檢測被檢測氣體的參量進行雙重確認，最後通過對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和校驗檢測裝置的檢測結果進行對比並計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差，從而對sf6洩漏在線監測報警裝置進行校驗，保證了sf6洩漏在線監測報警裝置的長期穩定運行。
本發明的被檢測氣體可以採用單一標準氣體或將單一標準氣體和其他氣體進行混合，採用單一標準氣體的檢驗方法簡單，檢驗時間短,不存在配氣誤差，特別適合定量sf6洩漏在線監測報警裝置的準確檢測。採用混合配氣可配置出一系列目標濃度的樣品氣體，對報警裝置進行不同濃度點檢測，尤其適用於對擴散式定性sf6洩漏在線監測報警裝置進行報警趨勢檢驗。在被檢測氣體供應裝置與sf6洩漏在線監測報警裝置或校驗檢測裝置之間設計了吹掃接頭並在吹掃接頭連接處並進行密封處理，防止了環境空氣對樣品氣濃度的稀釋，保證了被檢測氣體的平衡散出。
本發明還分別提供了採用單一標準氣體和混合配氣的被檢測氣體進行sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法；採用單一標準氣體進行校驗不僅方法簡單，檢驗時間短,而且不存在配氣誤差，特別適合定量sf6洩漏在線監測報警裝置的準確檢測；採用混合配氣氣體進行校驗可對sf6洩漏在線監測報警裝置進行不同濃度點檢測，尤其適用於對擴散式定性sf6洩漏在線監測報警裝置進行報警趨勢檢驗。本發明通過不同的被檢測氣體對sf6洩漏在線監測報警裝置進行校驗方法，用於對sf6氣體和氧氣的報警誤差(定性)和檢測誤差(定量)進行檢測，實現了對定量sf6洩漏在線監測報警裝置的快速準確校驗和定性sf6洩漏在線監測報警裝置寬濃度的趨勢校驗。
附圖說明
圖1為本發明的校驗系統結構圖；
圖2為本發明的一種被檢測氣體供應裝置結構圖；
圖3為本發明的另一種被檢測氣體供應裝置結構圖；
圖4為本發明的一種方法流程圖；
圖5為本發明的另一種方法流程圖。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，並結合其附圖，對本發明進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪製。本發明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發明。
如圖1所示，本發明的一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗系統，它包括被檢測氣體供應裝置、校驗檢測裝置和主控裝置，所述被檢測氣體供應裝置用以為sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置提供相同的被檢測氣體，所述校驗檢測裝置用以檢測被檢測氣體的參量並發送給主控裝置，所述主控裝置分別獲取sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置檢測被檢測氣體的參量並對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和校驗檢測裝置的檢測結果進行對比，通過計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
如圖2所示，本發明所述的一種被檢測氣體供應裝置包括標準氣源鋼瓶、第一流量計、第二流量計和流量控制器，所述標準氣源鋼瓶通過第一流量計和第二流量計分別通過吹掃接頭與sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置的氣體入口連通；所述的第一流量計和第二流量計分別與流量計控制器連接。其中，所述被檢測氣體採用成分、濃度和不確定度均為已知的sf6氣體或氧氣，採用單一標準氣體的檢驗方法簡單，檢驗時間短,不存在配氣誤差，特別適合定量sf6洩漏在線監測報警裝置的準確檢測。在被檢測氣體供應裝置與sf6洩漏在線監測報警裝置或校驗檢測裝置之間設計了吹掃接頭並在吹掃接頭連接處並進行密封處理，防止了環境空氣對樣品氣濃度的稀釋，保證了被檢測氣體的平衡散出。
如圖3所示，本發明所述的另一種被檢測氣體供應裝置包括標氣鋼瓶、穩壓閥、標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵、吹掃接頭和氣體供應控制器，所述標氣鋼瓶通過穩壓閥與標氣流量計連通，所述稀釋氣體流量計與微型真空泵連通，所述的標氣流量計和微型真空泵通過三通管接入配氣管道，所述吹掃接頭一端通過快速接頭與配氣管道連通，吹掃接頭的另一端與sf6洩漏在線監測報警裝置或校驗檢測裝置的氣體入口連通；所述的標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵和吹掃接頭分別與氣體供應控制器連接。其中，所述被檢測氣體採用sf6氣體或氧氣進行稀釋，進行混合配氣時sf6氣體的稀釋氣體通常採用空氣，氧氣的稀釋氣體採用氮氣。採用混合配氣可配置出一系列目標濃度的樣品氣體(採用按照一定比例將標準氣體和稀釋氣體進行混合的且成分、濃度和不確定度均為已知的混合氣體)，對報警裝置進行不同濃度點檢測，尤其適用於對擴散式定性sf6洩漏在線監測報警裝置進行報警趨勢檢驗。在被檢測氣體供應裝置與sf6洩漏在線監測報警裝置或校驗檢測裝置之間設計了吹掃接頭並在吹掃接頭連接處並進行密封處理，防止了環境空氣對樣品氣濃度的稀釋，保證了被檢測氣體的平衡散出。
本發明所述的校驗檢測裝置包括設置有通信接口的sf6精密測量儀器，所述sf6精密測量儀器通過通信接口與主控裝置連接，其中，所述離線式sf6精密測量儀器採用冷鏡式sf6露點儀，冷鏡式sf6露點儀為成熟產品，其測量精度高於sf6洩漏在線監測報警裝置。
本發明所述的主控裝置包括cpu和通信單元，所述cpu通過通信單元分別與被檢測氣體供應裝置、sf6洩漏在線監測報警裝置和校驗檢測裝置連接。
本發明所述的sf6洩漏在線監測報警裝置包括sf6氣體傳感器、檢測控制器、報警單元和通信模塊，所述sf6氣體傳感器和報警單元分別與檢測控制器連接，所述檢測控制器通過通信模塊與主控裝置連接。
本發明通過被檢測氣體供應裝置提供已知相關參量的被檢測氣體，利用校驗檢測裝置檢測被檢測氣體的參量進行雙重確認，最後通過對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和校驗檢測裝置的檢測結果進行對比並計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差，從而對sf6洩漏在線監測報警裝置進行校驗，保證了sf6洩漏在線監測報警裝置的長期穩定運行。
如圖4所示，本發明的一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，它包括以下過程：
1)將被檢測氣體輸送給sf6洩漏在線監測報警裝置和sf6精密測量儀器，所述被檢測氣體採用標準氣體；
2)採用sf6精密測量儀器檢測被檢測氣體的參量；
3)採用sf6洩漏在線監測報警裝置檢測被檢測氣體的參量；
4)主控裝置採集sf6洩漏在線監測報警裝置和sf6精密測量儀器檢測的被檢測氣體參量並對sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測結果和sf6精密測量儀器的檢測結果進行對比，通過計算兩者的誤差來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
上述方法中，所述被檢測氣體採用sf6氣體或氧氣。
本發明提供了採用單一標準氣體的被檢測氣體進行sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，採用單一標準氣體進行校驗不僅方法簡單，檢驗時間短,而且不存在配氣誤差，特別適合定量sf6洩漏在線監測報警裝置的準確檢測。
如圖5所示，本發明的另一種sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，它包括以下過程：
1)製備被檢測氣體，所述被檢測氣體為在主控裝置控制下將標準氣體和稀釋氣體進行定量混合製成的混合氣體；
2)計算被檢測氣體的理論參量；
3)將被檢測氣體輸送給sf6精密測量儀器進行檢測被檢測氣體的校驗參量；
4)主控裝置對校驗參量和理論參量進行對比，並計算校驗參量和理論參量的誤差，如果校驗參量和理論參量的誤差在允許範圍內(誤差允許範圍可採用在1％以內)則進行下一步，否則返回步驟1)重新製備被檢測氣體直至校驗參量和理論參量的誤差在允許範圍內為止；
5)將被檢測氣體輸送給sf6洩漏在線監測報警裝置進行檢測被檢測氣體的監測參量；
6)主控裝置對校驗參量和監測參量進行對比，並計算兩者的誤差，以此來確定sf6洩漏在線監測報警裝置的檢測誤差。
如圖3所示，上述方法中所述的被檢測氣體的製備裝置包括標氣鋼瓶、穩壓閥、標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵、吹掃接頭和氣體供應控制器，所述標氣鋼瓶通過穩壓閥與標氣流量計連通，所述稀釋氣體流量計與微型真空泵連通，所述的標氣流量計和微型真空泵通過三通管接入配氣管道，所述吹掃接頭一端通過快速接頭與配氣管道連通，吹掃接頭的另一端與sf6洩漏在線監測報警裝置或sf6精密測量儀器的氣體入口連通；所述的標氣流量計、稀釋氣體流量計、微型真空泵和吹掃接頭分別與氣體供應控制器連接。
上述方法中，所述被檢測氣體採用sf6氣體或氧氣進行混合配氣。進行混合配氣時，sf6氣體的稀釋氣體採用空氣，氧氣的稀釋氣體採用氮氣。
本發明提供了採用混合配氣的被檢測氣體進行sf6洩漏在線監測報警裝置的校驗方法，採用混合配氣氣體進行校驗可對sf6洩漏在線監測報警裝置進行不同濃度點檢測，尤其適用於對擴散式定性sf6洩漏在線監測報警裝置進行報警趨勢檢驗。
本發明通過不同的被檢測氣體(成分、濃度和不確定度均為已知的標準氣體或採用按照一定比例將標準氣體和稀釋氣體進行混合的且成分、濃度和不確定度均為已知的混合氣體)對sf6洩漏在線監測報警裝置進行校驗方法，用於對sf6氣體和氧氣的報警誤差(定性)和檢測誤差(定量)進行檢測，實現了對定量sf6洩漏在線監測報警裝置的快速準確校驗和定性sf6洩漏在線監測報警裝置寬濃度的趨勢校驗。
以上所述只是本發明的優選實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本發明的保護範圍。