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原文传递具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器

专利名称：	具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器
摘要：	本申请提供一种具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，包括气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和智控单元。在线校验接点信号采样单元包括第一连接电路和第二连接电路，第一连接电路连接气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，第二连接电路连接气体密度继电器本体的接点与智控单元；非校验状态，第二连接电路断开，第一连接电路闭合；校验状态，第一连接电路断开，连通第二连接电路，将气体密度继电器本体的接点与智控单元相连接，确保检验时，接点动作信号不上传，不影响电网的安全运行，同时实现气体密度继电器的免维护，大大提高效益和提高电网的可靠安全运行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海乐研电气有限公司
发明人：	夏铁新;贺兵;常敏;郭正操;廖海明;金海勇;王恩林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910830273.1
公开号：	CN110426314A
代理机构：	上海海钧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	许兰
分类号：	G01N9/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N9
申请人地址：	201802 上海市嘉定区南翔镇蕰北公路1755弄35号-1一层A区、三层
主权项：	1.具有保护功能的在线采样校验气体密度继电器，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述压力调节机构的气路，与所述气体密度继电器本体的气路相连通；所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的压力升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；所述阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述阀的另一端与所述气体密度继电器本体的气路相连通；所述在线校验接点信号采样单元，包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元闭合所述接点信号控制回路，切断气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；所述智控单元，分别与所述气体密度检测传感器、所述压力调节机构、所述阀和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为控制所述阀的关闭或开启，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。 2.一种具有保护功能的气体密度监测装置，其特征在于，包括：气体密度继电器本体、气体密度检测传感器、压力调节机构、阀、在线校验接点信号采样单元和智控单元；所述压力调节机构的气路，与所述气体密度继电器本体的气路相连通；所述压力调节机构被配置为调节所述气体密度继电器本体的压力升降，使所述气体密度继电器本体发生接点信号动作；所述气体密度检测传感器，与所述气体密度继电器本体连通；所述阀的一端设有与电气设备相连通的接口，所述阀的另一端与所述气体密度继电器本体的气路相连通；所述在线校验接点信号采样单元，包括第一连接电路和第二连接电路，所述第一连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路，所述第二连接电路连接所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元；在非校验状态下，接点为常开型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元切断所述第一连接电路，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；或者，在非校验状态下，接点为常闭型密度继电器，所述第二连接电路断开或隔离，所述第一连接电路闭合；在校验状态下，所述在线校验接点信号采样单元闭合所述接点信号控制回路，切断气体密度继电器本体的接点与接点信号控制回路的连接，连通所述第二连接电路，将所述气体密度继电器本体的接点与所述智控单元相连接；所述智控单元，分别与所述气体密度检测传感器、所述压力调节机构、所述阀和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为控制所述阀的关闭或开启，完成所述压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器本体的接点信号动作值和/或接点信号返回值；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。 3.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述第一连接电路包括第一继电器，所述第二连接电路包括第二继电器，所述第一继电器设有至少一个常闭接点，所述第二继电器设有至少一个常开接点，所述常闭接点和所述常开接点保持相反的开关状态；所述常闭接点串联在所述接点信号控制回路中，所述常开接点连接在所述气体密度继电器本体的接点上；在非校验状态下，所述常闭接点闭合，所述常开接点断开，所述气体密度继电器实时监测所述接点的输出状态；在校验状态下，所述常闭接点断开，所述常开接点闭合，所述气体密度继电器本体的接点通过所述常开接点与所述智控单元相连接。 4.根据权利要求3所述的在线采样校验气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述第一继电器与所述第二继电器可以是两个独立的继电器，也可以是同一个继电器。 5.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括光电耦合器和一电阻，所述光电耦合器包括一发光二极管和一光敏三极管；所述发光二极管和所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路；所述光敏三极管的发射极接地；所述光敏三级管的集电极连接所述智控单元，所述光敏三极管的集电极还通过所述电阻与电源相连接；当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述发光二极管发光，光将所述光敏三极管导通，所述光敏三极管的集电极输出低电平；当所述接点断开时，闭合回路被断开，所述发光二极管不发光，所述光敏三极管截止，所述光敏三极管的集电极输出高电平。 6.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括第一光电耦合器和第二光电耦合器；所述第一光电耦合器的发光二极管和所述第二光电耦合器的发光二极管分别通过限流电阻并联，并联后与所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路，且所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的发光二极管的连接方向相反；所述第一光电耦合器的光敏三极管的集电极与所述第二光电耦合器的光敏三极管的集电极均通过分压电阻与电源相连接，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极与所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极连接形成输出端，该输出端与所述智控单元相连接，且通过一电阻接地；当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述第一光电耦合器导通，所述第二光电耦合器截止，所述第一光电耦合器的光敏三极管的发射极输出高电平；或者，所述第一光电耦合器截止，所述第二光电耦合器导通，所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极输出高电平；当所述接点断开时，闭合回路被断电，所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器均截止，所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的光敏三极管的发射极输出低电平。 7.根据权利要求6所述的在线采样校验气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述接点采样电路还包括第一稳压二极管组和第二稳压二极管组，所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组并联在所述接点信号控制回路上，且所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组的连接方向相反；所述第一稳压二极管组和所述第二稳压二极管组均由一个、两个或者两个以上的稳压二极管串联构成。 8.根据权利要求7所述的在线采样校验气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述第一稳压二极管组包括串联的第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的负极连接所述第二稳压二极管的正极；所述第二稳压二极管组包括串联的第三稳压二极管和第四稳压二极管，所述第三稳压二极管的正极连接所述第四稳压二极管的负极。 9.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器，所述第一霍尔电流传感器、所述第二霍尔电流传感器和所述气体密度继电器本体的接点串联形成闭合回路，且所述气体密度继电器本体的接点连接在所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间；所述第一霍尔电流传感器的输出端与所述第二霍尔电流传感器的输出端均与所述智控单元相连接；当所述接点闭合时，闭合回路通电，所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间流经电流，产生感应电势；当所述接点断开时，闭合回路被断电，所述第一霍尔电流传感器和所述第二霍尔电流传感器之间无电流流过，产生的感应电势为零。 10.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述在线校验接点信号采样单元设有接点采样电路，所述接点采样电路包括：第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅和第四可控硅；第一可控硅、第三可控硅串联，第二可控硅、第四可控硅串联后与第一可控硅、第三可控硅构成的串联线路形成串并联闭合回路，所述气体密度继电器本体的接点的一端通过线路与所述第一可控硅、第三可控硅之间的线路电连接，另一端通过线路与所述第二可控硅、第四可控硅之间的线路电连接。 11.根据权利要求10所述的在线采样校验气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述第一可控硅的阴极与智控单元相连接，所述第一可控硅的阳极与所述第三可控硅的阴极相连接；所述第一可控硅和所述第三可控硅的控制极与所述智控单元相连接；所述第二可控硅的阴极与智控单元相连接，所述第二可控硅的阳极与所述第四可控硅的阴极相连接；所述第二可控硅和所述第四可控硅的控制极与所述智控单元相连接。 12.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器设置在所述气体密度继电器本体上；或者，所述压力调节机构设置在所述气体密度继电器本体上；或者，所述气体密度检测传感器、所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元设置在所述气体密度继电器本体上。 13.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。 14.根据权利要求13所述的在线采样校验气体密度继电器或气体密度监测装置，其特征在于：所述压力传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上；所述温度传感器安装于所述气体密度继电器本体的气路上或气路外，或所述气体密度继电器本体内，或所述气体密度继电器本体外。 15.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：校验时，所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室的外部或内部设有加热元件、和/或制冷元件，通过加热所述加热元件、和/或通过所述制冷元件制冷，导致所述密闭气室内的气体的温度变化，进而完成所述气体密度继电器的压力升降；或者，所述压力调节机构为一端开口的腔体，所述腔体的另一端连通所述气体密度继电器本体的气路；所述腔体内有活塞，所述活塞的一端连接有一个调节杆，所述调节杆的外端连接驱动部件，所述活塞的另一端伸入所述开口内，且与所述腔体的内壁密封接触，所述驱动部件驱动所述调节杆进而带动所述活塞在所述腔体内移动；或者，所述压力调节机构为一密闭气室，所述密闭气室的内部设有活塞，所述活塞与所述密闭气室的内壁密封接触，所述密闭气室的外面设有驱动部件，所述驱动部件通过电磁力推动所述活塞在所述腔体内移动；或者，所述压力调节机构为一端连接驱动部件的气囊，所述气囊在所述驱动部件的驱动下发生体积变化，所述气囊连通所述气体密度继电器本体；或者，所述压力调节机构为波纹管，所述波纹管的一端连通所述气体密度继电器本体，所述波纹管的另一端在驱动部件的驱动下伸缩；或者，所述压力调节机构为一放气阀，所述放气阀为电磁阀或电动阀，或其它通过电的或气的方式实现的放气阀；或者，所述压力调节机构为一压缩机；或者，所述压力调节机构为一泵，所述泵包括、但不限于造压泵、增压泵、电动气泵、电磁气泵中的一种；其中，所述驱动部件包括、但不限于磁力、电机、往复运动机构、卡诺循环机构、气动元件中的一种。 16.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述阀为电动阀、和/或电磁阀，或为压电阀，或为温度控制的阀，或为采用智能记忆材料制作的、采用电加热开启或关闭的新型阀。 17.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述智控单元还包括实现远距离传输测试数据、和/或校验结果的通讯模块，所述通讯模块的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式。 18.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述智控单元设有电气接口，所述电气接口完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据打印，和/或与上位机进行数据通讯，和/或输入模拟量、数字量信息。 19.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于：所述智控单元的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。 20.根据权利要求1所述的在线采样校验气体密度继电器或权利要求2所述的气体密度监测装置，其特征在于，还包括：用于人机交互的显示界面，与所述智控单元相连接，实时显示当前的校验数据，或/和支持数据输入。 21.一种气体密度继电器的校验方法，其特征在于，包括：正常工作状态时，气体密度继电器监控电气设备内的气体密度值；气体密度继电器根据设定的校验时间，以及气体密度值情况，在允许校验气体密度继电器的状况下：通过智控单元关闭阀；通过智控单元驱动压力调节机构，使气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器发生接点动作，接点动作通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元根据接点动作时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器的接点信号动作值，完成气体密度继电器的接点信号动作值的校验工作；当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元开启阀。 22.根据权利要求21所述的一种气体密度继电器的校验方法，其特征在于，包括：正常工作状态时，气体密度继电器监控电气设备内的气体密度值，同时气体密度继电器通过气体密度检测传感器以及智控单元在线监测电气设备内的气体密度值；气体密度继电器根据设定的校验时间，以及气体密度值情况，在允许校验气体密度继电器的状况下：通过智控单元关闭阀；通过智控单元把在线校验接点信号采样单元调整到校验状态，在校验状态下，在线校验接点信号采样单元切断气体密度继电器的接点信号控制回路，将气体密度继电器本体的接点连接至智控单元；通过智控单元驱动压力调节机构，使气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器发生接点动作，接点动作通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元根据接点动作时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器的接点信号动作值，完成气体密度继电器的接点信号动作值的校验工作；通过智控单元驱动压力调节机构，使气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器发生接点复位，接点复位通过在线校验接点信号采样单元传递到智控单元，智控单元根据接点复位时的压力值、温度值得到气体密度值，或直接得到气体密度值，检测出气体密度继电器的接点信号返回值，完成气体密度继电器的接点信号返回值的校验工作；当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元开启阀，并将在线校验接点信号采样单元调整到工作状态，气体密度继电器的接点信号控制回路恢复运行正常工作状态。
所属类别：	发明专利