SF₆气体密度-压力监控装置的校验台及校验方法

专利名称：SF₆气体密度-压力监控装置的校验台及校验方法
技术领域：
本发明涉及一种电器装置的综合校验设备，特别涉及一种SF6气体密度-压力监控装置的校验台及校验方法。
背景技术：
SF6气体密度-压力监控装置(SR密度继电器)已广泛用于高压配电开 关、高压配电设备、大功率变压器等电气工程中，促进了电力行业的快速发 展。SF6气体密度-压力监控装置是电气开关的关键元件之一，它用来监测SFfi 电气设备本体中SF6气体密度的变化，它的性能好环直接影响到SF6电气设 备的安全可靠运行。安装于现场的SFe气体密度-压力监控装置因不经常动 作，经过一段时间后常出现动作不灵活或触点接触不良的现象，有的还会出 现温度补偿性能变差，当环境温度变化时容易导致SF6气体密度-压力监控装 置误动作，因此电力部门规定了一项实验规程各SF6电气开关使用单位必 须定期对SF6气体密度-压力监控装置进行校验。
目前国内的SF6密度-压力监控装置的校验仪器是可带到现场检验的便 携式校验仪，这种校验仪存在以下缺点i
1. 在测试方法和测试精度方面还比專交落后。
2. —次充气接口和二次接线接口拆装困难的问题，如有成批密度继电器 更换，要在现场校验非常困难，只能把更换下来的密度继电器放在恒温的实 验室内的综合校验台上校验。
3. 只能在现场校验环境温度下的压力值，然后将该温度下的压力值换算 到20。C时的等效压力值，再以20。C时的相对压力值作为标准值来判断密度 继电器的性能，因而不能校验出密度继电器的温度补偿性能。
4. 不能回收测试用的SF6气体。

发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种省时省力、准确高 效的SF6气体密度-压力监控装置的校验台及校验方法，该装置校验的精度 高，检定测试用的SF。气体可回收。
实现本发明目的一种技术方案是 一种SF6气体密度-压力监控装置的校 验台，包括一高低温箱、 一操作台、 一连接在操作台后端的操作拒、 一设在 操作拒上的主机，该主机包括若干并联连接的被测SF6气体密度-压力监控装 置的接口、 一与被测SF6气体密度-压力监控装置的接口相连的气路控制系 统、 一计算机、 一与计算机相连的触摸式显示屏和打印机，所述气路控制系 统包括一真空泵、 一储气缸、 一工作气缸及一驱动电机，其中，
所述真空泵通过第一管路依次与大气压力传感器、真空泵电磁阀、管路 压力传感器、温度传感器及接口开关阔的输入口相连，接口开关阀的输出口 与被测SF6气体密度-压力监控装置的接口连接；
所述储气缸通过第二管路依次与储气缸压力传感器、储气缸开关阀及储 气缸电磁阀的输入口相连，储气缸电磁阀的输出口与工作气缸相连；
所述工作气缸通过第三管路依次与气路总电磁阀及气路总开关阀的输 入口相连，气路总开关阀的输出口与第一管路连通并位于温度传感器与管路 压力传感器之间；
所述驱动电机的输出轴与工作气缸的活塞连接；
所述真空泵电磁阀、储气釭电磁岡、气路总电磁阀、驱动电机、大气压 力传感器、管路压力传感器、储气缸压力传感器及温度传感器分别通过测试 信号线与计算机连接；
所述计算机与被测SF6气体密度-压力监控装置之间通过测试信号线相连。
上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其中，所述驱动电机上还 连接一变频器，该变频器通过测试信号线与计算机连接。
上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其中，所述计算机还通过
信号线连接一报警驱动装置。
上述的任意一种SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其中，所述触摸式显示屏设置在操作拒的正面面板上，该面板上还设有电源指
示灯、电源开关、报警指示灯和报警蜂鸣器；
所述被测SF6气体密度-压力监控装置的接口和接口开关阀设置在操作 拒的一侧面才反上开设的一窗口内；
所述储气缸开关阀和气路总开关阀设置在操作拒的一侧面板上开设的 另一窗口内；
所述打印机设置在操作拒的另一側面面板上开设的一窗口内。 实现本发明目的另一种技术方案是 一种SF。气体密度-压力监控装置的
校验方法，执行于上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，该方法包括
下列步骤
步骤一，将待测SF6气体密度-压力监控装置安装到校验台的接口上，并 且通过测试信号线连接计算机；
步骤二，开启气路总开关阀及储气缸开关阀，触摸式显示屏显示测试的
步骤三，根据触摸式显示屏的界面提示对气路控制系统进行
a. 管路抽真空，只在主机刚开启时进行，先设置真空度参数，手动开启 真空泵电》兹阀及启动真空泵，然后对第一管路及储气缸抽真空；
b. 给储气缸补气，采用外接气瓶对储气缸补充SFe气体，所充气体的压 力不大于L3MPa，充气结束后储气缸电磁阀自动关闭，在触摸式显示屏跳 出复位窗口后关闭接口开关阀；
c. 给工作气缸加气，启动驱动电机以使工作气缸的活塞位于工作气缸的 中部，此时储气缸电石兹阀开启，由储气缸给工作气缸加气；
步骤四，根据触摸式显示屏的界面提示采集和设置校验参数
a. 点击接点测试按钮，先选择被测SF6气体密度-压力监控装置的类型及 是否带高压报警，然后设定额定压力值及接点设定值；
b. 通过温度传感器采集环境温度值并输入到计算机；
c. 通过管路压力传感器采集管路压力值并输入到计算机，由计算机控制 管路压力达到设定值的范围内；
步骤五，对被测SF6气体密度-压力监控装置进行常温下的接点性能检测；
步骤六，将被测SF6气体密度-压力监控装置放置在高低温箱内对其进行 高低温时的接点性能检测；
步骤七，回收检测用SR气体；
步骤八，打印报表并判断被测SF6气体密度-压力监控装置是否合格。 上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其中，在执行所述的步 骤五时先将被测表的各项标准值输入到界面上的信息输入框中并点击确 定，接着计算机向被测SF6气体密度-压力监控装置加压，在加压到超过额定 密度值或到达高压报警值后，则返回减压，当返回到额定密度值时，目测被 测表的实际指示值并输入到界面上出现的信息输入框，然后继续返回，当返 回到小于被测表的闭锁值时，再加压并重复上述的测试，总共重复三次，最 后根据所记录的接点值进行系统分析。
上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其中，在执行所述的步 骤六时先选择测试温度和输入额定压力值及接点设定值，然后点击相应的 高低温检测按钮启动同步骤五的检测程序；所述高低温箱的调节温度为-30 。C 70。C。
上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其中，在执行所述的步 骤七时需在整个检测完成后进行由计算机控制工作气缸的活塞移动，使管 路内的气体回流到工作气缸内并关闭气路总电磁阀；
上述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其中，所述温度传感器 感应的环境温度为-10。C 6(TC;所迷管路压力传感器的精度为0. 25级。
本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验台的技术方案具有如下优
点
1. 通过计算机控制的检定和测试操作的高度自动化；
2. 带有智能压力传感器监控的工作气缸，通过微机控制电机代替手动操 作，省时省力，准确高效；
3. 集抽真空、充气和补气于一体，经计算机控制对SF6气体密度-压力监 控装置实现智能化自动充气，以便进行高低温温度补偿试验；
4. 用配有触摸屏的计算机显示屏，方便、快捷和直观；5. 可以同时批量检定检测相同型号的SFb气体密度-压力监控装置2 4
乂^ ，
6. 通过计算机实现对历史数据的记录查询、分析统计、报表输出；通过 组态软件编程，实现形象、生动、直观、友好的操作控制界面；
7. 操作台内检定测试用的SF6气体可回收；
8. 具有可以自由选择的声、光报警功能。


图1为本发明的SF。气体密度-压力监控装置的校验台的结构示意图； 图2为本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验台的气路控制系统的 示意图3为本发明的SF6气体密度-压力监控装置的冲交验台的功能结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图l,本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，包括一高 低温箱(图中未示)、 一操作台1、 一连接在操作台l后端的操作拒2、 一设 在操作拒2上的主机，该主机包括若干并联连接的被测SF6气体密度-压力监 控装置的接口 3 、 一与被测SF6气体密度-压力监控装置10的接口 3相连的 气路控制系统、 一计算机、 一与计算才M目连的触摸式显示屏4和打印机5; 触摸式显示屏4设置在操作拒2的正面面板20上，该面板20上还设有电源 指示灯201、电源开关202、报警指示灯203和报警蜂鸣器204;打印机5 设置在4喿作拒2的右侧面面板21上开设的一窗口内。
再请参阅图2,气路控制系统包括一真空泵6、 一储气缸7、 一工作气 缸8及一驱动电机9，其中，
真空泵6通过第一管路60依次与大气压力传感器61、真空泵电磁阀62、 管路压力传感器63、温度传感器64及接口开关阀65的输入口相连，接口 开关阀65的输出口与被测SF6气体密度-压力监控装置10的接口 3连接；被测SF6气体密度-压力监控装置10的接口 3和接口开关阀65设置在操作拒2 的左侧面板22上开设的一窗口内；
大气压力传感器61感应环境压力，用于调整被测SFe气体密度-压力监 控装置的初始值；温度传感器64采集环境温度值并输入到计算机，用于将 在当前的环境温度下测得的压力值换算到常温2(TC时的压力值，由计算机 对该压力值与常温20。C的标准压力值进行对比；管路压力传感器63感应管 路压力值并输入到计算机，用于将当前的管路压力来对比被测SF6气体密度-压力监控装置指针所显示的压力，从而得到校验的效果；该管路压力传感器 63的精度大于被测SF6气体密度-压力监控装置的精度，本发明的校验台中 的管路压力传感器63的精度为0. 25级，大大超出了一般精度为1. 5级的被 测S^气体密度-压力监控装置，所以校验的质量达到准确高效；
储气缸7通过第二管路70依次与储气缸压力传感器71、储气缸开关阀 72及储气釭电》兹阀73的输入口相连，储气缸电磁阀73的输出口与工作气 缸8相连；储气缸压力传感器71感应储气缸7的压力值并输入到计算机， 用于控制储气缸7的压力；
工作气缸8通过第三管路80依次与气路总电磁阀81及气路总开关阀 82的输入口相连，气路总开关阀82的输出口与第一管路60连通并位于温 度传感器64与管路压力传感器63之间；
储气缸开关阀72和气路总开关阀82设置在操作拒2的一侧面板22上 开设的另一窗口内；
驱动电机9的输出轴与工作气釭8的活塞83连接，由驱动电机9控制 活塞83的左右移动；驱动电机9上还连接一变频器90,该变频器90通过
测试信号线与计算机连接。
真空泵电磁阀62、储气缸电磁阀73、气路总电磁阀81、驱动电才几9、 大气压力传感器61、管路压力传感器63、储气缸压力传感器n及温度传感 器64分别通过测试信号线与计算机连接；
计算机与被测SF6气体密度-压力监控装置10之间通过测试信号线相连；
计算机还通过信号线连接一报警驱动装置。
再请参阅图3，本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，执行于上述的SF6气体密度-压力监控装置的冲交验台，该方法包括下列步骤
步骤一，将待测SF6气体密度-压力监控装置10安装到校验台的接口 3
上，并且通过测试信号线连接计算^L;
步骤二，开启气路总开关阀82及储气缸开关阀72,触摸式显示屏4显
示测试的初始界面；
步骤三，根据触摸式显示屏4的界面提示对气路控制系统进行
a. 管路抽真空，只在主机刚开启时进行，先设置真空度参数，手动开启 真空泵电》兹阀62及启动真空泵6，然后对第一管路60及储气缸7抽真空；
b. 给储气缸7补气，采用外接气瓶对储气缸7补充SF6气体，所充气体 的压力不大于1. 3MPa,由储气缸压力传感器71感应所充气体的压力，使所 充气体的压力不大于1. 3MPa,充气结束后储气缸电磁阀72自动关闭，在触 摸式显示屏4跳出复位窗口后关闭接口开关阀65;
c. 给工作气缸8加气，启动驱动电才几9以使工作气釭8的活塞83位于 工作气缸8的中部，此时储气缸电磁阀73开启，由储气缸7给工作气缸8 加气；
步骤四，根据触摸式显示屏4的界面提示采集和设置校验参数
a. 点击接点测试按钮，先选择^^皮测SF6气体密度-压力监控装置10的类 型及是否带高压报警，然后设定额定压力值及接点设定值；点击接点测试按 钮后，界面出现被测装置10的类型选择，有相对压力表和绝对压力表两种， 选择之后界面出现是否带高压报警的选择，选择之后出现参数设定框，在参 数设定框内，所有的数据都需要设定，如果只有一个闭锁测试点，则需要把 另 一个闭锁框填上相同的值；
b. 通过温度传感器64采集环境温度值并输入到计算机；温度传感器64 感应的环境温度为-1 (TC 6 0 。C;
c. 通过管路压力传感器63采集管路压力值并输入到计算机，由计算机 控制管路压力达到设定值的范围内；管路压力传感器63的精度为0. 25级；
步骤五，对被测SF6气体密度-压力监控装置10进行常温下的接点性能 检测先将被测装置1Q的各项标准值输入到界面上的信息输入框中并点击 确定，这些标准值包括高压报警值、额定密度值、低压报警值和闭锁值，接着计算机向被测SF6气体密度-压力监控装置加压，在加压到超过额定密度值
或到达高压报警值后，则返回减压，当返回到额定密度值时，目测被测装置
10的实际显示值并输入到界面上出现的信息输入框，然后继续返回，当返 回到小于被测装置10的闭锁值时，再加压并重复上述的测试，总共重复三 次，最后根据所记录的接点值进行系统分析；
步骤六，将被测SF6气体密度-压力监控装置放置10在高低温竭内对其 进行高低温时的接点性能检测先选择测试温度和输入额定压力值及接点设 定值，然后点击相应的高低温检测按钮启动同步骤五的检测程序；高低温箱 的调节温度为-3(TC 7(TC;
步骤七，回收检测用SFe气体，需在整个检测完成后进行由计算机控 制驱动电机9使工作气缸8的活塞83移动，以使管路内的气体回流到工作 气缸8内并关闭气路总电磁阀81;
步骤八，打印报表并判断被测SF6气体密度-压力监控装置10是否合格。
本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验台在测试过程一开始的瞬 间，计算机会对管路内的气压做个检测，如果当时管路的气压大于需要检测 的任何一个值，则先复位到一个比较低的气压值，然后再气压上升并检测， 驱动电机9的速度是根据所设值来定的，越接近设定值，则速度越慢，在额 定值到达时，气路总电磁阀81关闭，驱动电机9的速度为零。
当测试多个表后，工作气缸8内的气体会变得很稀薄，这时就会出现气 体不足的情况，即当工作气缸8的活塞83压缩气体到达左极限时仍然不能 达到额定压力值或高压报警值，此时出现"工作气缸气压不够，补气开始…" 的信息条，同时控制驱动电机9拉动活塞83向右运行，到达工作气缸8中 部的时候停止，并自动打开储气缸电磁阀73，给工作气缸8加压，同时通 过储气缸压力传感器71检测充气压力，当到达需要的气体压力后自动关闭 储气缸电磁阀73,测试工作继续进行。当储气缸7内的气体压力小于0. 3MPa 时，系统会提示给储气缸7补气。
变频器90的可调节驱动电机9的工作频率粗调使活塞83往左、往右， 驱动电才几9是以30赫兹的频率运动，细调使活塞83往左、往右，驱动电才几 9是以5赫兹的频率运动，该功能可以在工作气缸8自动充气后仍没有达到所需气压情况下，打开从储气缸7到工作气缸8的储气缸电磁阀73，给工 作气缸8加压，当工作气缸8内压力太高时，可以进行对驱动电机9进行从 粗调到细调，以使工作气缸8内的压力达到所需的合适压力。
本发明的SF6气体密度-压力监控装置的校验台采用微机技术及全封闭 SF6气体循环系统，选用高性能的压力传感器和温度传感器，解决了目前实 验室对SF6气体密度-压力监控装置校验精度要求高、全封闭SF6气体循环困 难的问题。该综合校验设备同时采样被测SF6气体密度-压力监控装置动作时 气体压力和温度，并自动换算成20。 C时的标准压力值，从而完成了压力、 温度的动态自动补偿，弥补了现场只能校验常温密度继电器的弊端，因此该 综合校验设备无需传统校验方法所用的恒温室内工作，而且避免了大量的 SF6气体的浪费。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换 或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要 求所限定。
权利要求
1、一种SF6气体密度-压力监控装置的校验台，包括一高低温箱、一操作台、一连接在操作台后端的操作柜、一设在操作柜上的主机，该主机包括若干并联连接的被测SF6气体密度-压力监控装置的接口、一与被测SF6气体密度-压力监控装置的接口相连的气路控制系统、一计算机、一与计算机相连的触摸式显示屏和打印机，其特征在于，所述气路控制系统包括一真空泵、一储气缸、一工作气缸及一驱动电机，其中，所述真空泵通过第一管路依次与大气压力传感器、真空泵电磁阀、管路压力传感器、温度传感器及接口开关阀的输入口相连，接口开关阀的输出口与被测SF6气体密度-压力监控装置的接口连接；所述储气缸通过第二管路依次与储气缸压力传感器、储气缸开关阀及储气缸电磁阀的输入口相连，储气缸电磁阀的输出口与工作气缸相连；所述工作气缸通过第三管路依次与气路总电磁阀及气路总开关阀的输入口相连，气路总开关阀的输出口与第一管路连通并位于温度传感器与管路压力传感器之间；所述驱动电机的输出轴与工作气缸的活塞连接；所述真空泵电磁阀、储气缸电磁阀、气路总电磁阀、驱动电机、大气压力传感器、管路压力传感器、储气缸压力传感器及温度传感器分别通过测试信号线与计算机连接；所述计算机与被测SF6气体密度-压力监控装置之间通过测试信号线相连。
2、 根据权利要求1所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其特 征在于，所述驱动电机上还连接一变频器，该变频器通过测试信号线与计算 机连接。
3、 根据权利要求1所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其特 征在于，所述计算机还通过信号线连接一报警驱动装置。
4、 根据权利要求1至3所述的任意一种SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其特征在于，所述触摸式显示屏设置在操作拒的正面面板上，该面板上还设有电源指示灯、电源开关、报警指示灯和报警蜂鸣器；所述被测SF6气体密度-压力监控装置的接口和接口开关阀设置在操作 柜的一侧面板上开设的一窗口内；所述储气缸开关阀和气路总开关阀设置在操作拒的一侧面板上开设的 另一窗口内；所述打印机设置在操作拒的另 一侧面面板上开设的一窗口内。
5、 一种SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，执行于权利要求l所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验台，其特征在于，该方法包括下列步骤步骤一，将待测SF6气体密度-压力监控装置安装到校验台的接口上，并 且通过测试信号线连接计算机；步骤二，开启气路总开关阀及储气缸开关阀，触摸式显示屏显示测试的步骤三，根据触摸式显示屏的界面提示对气路控制系统进行a. 管路抽真空，只在主机刚开启时进行，先设置真空度参数，手动开启 真空泵电磁阀及启动真空泵，然后对第一管路及储气缸抽真空；b. 给储气缸补气，采用外接气瓶对储气缸补充SF6气体，所充气体的压 力不大于1. 3MPa，充气结束后储气缸电磁阀自动关闭，在触摸式显示屏跳 出复位窗口后关闭接口开关阀；c. 给工作气缸加气，启动驱动电机以使工作气缸的活塞位于工作气缸的 中部，此时储气缸电磁阀开启，由储气缸给工作气缸加气；步骤四，根据触摸式显示屏的界面提示采集和设置校验参数a. 点击接点测试按钮，先选择被测SF6气体密度-压力监控装置的类型及 是否带高压报警，然后设定额定压力值及接点设定值；b. 通过温度传感器采集环境温度值并输入到计算机；c. 通过管路压力传感器采集管路压力值并输入到计算机，由计算机控制 管路压力达到设定值的范围内；步骤五，对被测SF6气体密度-压力监控装置进行常温下的接点性能检测；步骤六，将被测SF6气体密度-压力监控装置放置在高低温箱内对其进行 高低温时的接点性能检测；步骤七，回收4企测用SF6气体；步骤八，打印报表并判断被测SF6气体密度-压力监控装置是否合格。
6、 根据权利要求5所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其 特征在于，在执行所述的步骤五时先将被测表的各项标准值输入到界面上 的信息输入框中并点击确定，接着计算机向被测SF6气体密度-压力监控装置 加压，在加压到超过额定密度值或到达高压报警值后，则返回减压，当返回 到额定密度值时，目测被测表的实际指示值并输入到界面上出现的信息输入 框，然后继续返回，当返回到小于被测表的闭锁值时，再加压并重复上述的 测试，总共重复三次，最后根据所记录的接点值进行系统分析。
7、 根据权利要求5所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其 特征在于，在执行所述的步骤六时先选择测试温度和输入额定压力值及接 点设定值，然后点击相应的高低温检测按钮启动同步骤五的检测程序；所述 高低温箱的调节温度为-3(TC 7(TC。
8、 根据权利要求5所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其 特征在于，在执行所述的步骤七时需在整个检测完成后进行由计算机控制 工作气缸的活塞移动，使管路内的气体回流到工作气缸内并关闭气路总电磁 阀；
9、 根据权利要求5所述的SF6气体密度-压力监控装置的校验方法，其 特征在于，所述温度传感器感应的环境温度为-10。C 6(TC;所述管路压力 传感器的精度为0. 25级。
全文摘要
本发明公开了一种省时省力、准确高效的SF₆气体密度-压力监控装置的校验台，包括一高低温箱、一操作台、一连接在操作台后端的操作柜、一设在操作柜上的主机，该主机包括若干并联连接的被测SF₆气体密度-压力监控装置的接口、一与被测SF₆气体密度-压力监控装置的接口相连的气路控制系统、一计算机、一与计算机相连的触摸式显示屏和打印机，所述气路控制系统包括一真空泵、一储气缸、一工作气缸及一驱动电机。该装置校验的精度高，检定测试用的SF₆气体可回收。本发明还公开了一种SF₆气体密度-压力监控装置的校验方法。
文档编号G01M99/00GK101424596SQ200810200559
公开日2009年5月6日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者于锡勇 申请人:上海电力设备安装有限公司