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原文传递机电一体化数显气体密度继电器

专利名称：	机电一体化数显气体密度继电器
摘要：	本发明涉及电力设备。一种机电一体化气体密度继电器，包括机械部分和与机械部分相对独立的电子部分；所述机械部分包括压力检测器、温度补偿元件、若干信号发生器；通过所述压力检测器和温度补偿元件监测气体密度，并结合若干信号发生器实现对气体密度的监控，所述电子部分包括压力传感器、温度传感器、智能部件、数显元件；所述智能部件分别与压力传感器、温度传感器、数显元件相连接。通过压力传感器、温度传感器采集压力和温度信号，经过智能部件处理得到相应的密度值P20进而通过数显元件显示相应的密度值P20。数码显示读数，可以准确知道气体密度值，当气体绝缘电气设备发生漏气时能够更加及时发现。本发明减少SF6气体的泄漏，利于环保。
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：	王乐乐;贺兵;廖海明;金海生;金海勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910830725.6
公开号：	CN110618060A
代理机构：	上海微策知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	汤俊明
分类号：	G01N9/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N9
申请人地址：	200082 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：	1.一种机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，包括机械部分和与机械部分相对独立的电子部分；所述机械部分包括压力检测器、温度补偿元件、若干信号发生器；所述压力检测器和温度补偿元件监测气体密度，并结合若干信号发生器实现对气体密度的监控，当气体密度低于或/和高于设定的气体密度P20设定时，通过若干信号发生器输出报警或/和闭锁接点信号；所述电子部分包括压力传感器、温度传感器、智能部件、数显元件；所述智能部件分别与压力传感器、温度传感器、数显元件相连接；通过压力传感器、温度传感器采集压力和温度信号，根据气体压力-温度特性，经过智能部件处理得到相应的密度值P20，进而通过数显元件显示相应的密度值P20。 2.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述密度继电器还包括通讯单元，智能部件通过通讯单元把得到的密度值P20上传到目标设备或目标平台，进而实现在线监测电气设备的气体密度值P20；或者，智能部件通过通讯单元把得到的相应密度值P20、压力值P、温度值T，或压力值P、温度值T上传到目标设备或目标平台，进而实现全面在线监测电气设备的气体密度值P20。 3.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述密度值P20是实时监测的气体密度值，或者是经过平均值法后得到的气体密度值P20平均，或者是趋势值△P20。 4.根据权利要求1或3所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括电子信号接点，当所述电子部分所监测的电气设备的气体密度值P20低于或高于所设定的密度值P20设定时，电子部分输出电子信号接点，使运检人员知道异常信息；或者，在设定的时间间隔，当所监测的电气设备的气体密度值P20的趋势变化值△P20低于或高于所设定的趋势变化值△P20设定时，继电器输出告示信号接点；或者，在设定的时间间隔，当所监测的电气设备的气体密度值P20的平均值P20平均低于或高于所设定的密度平均值P20平均设定时，继电器输出告示信号接点。 5.根据权利要求3所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述平均值法为：采用在设定的时间间隔里、设定采集频率，把全部采集得到的不同时间点的N个密度进行平均值计算处理，得到其气体密度值P20的平均值P20平均；或者，采用在设定的时间间隔里、设定温度间隔步长，把全部温度范围内采集得到的不同温度值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值P20的平均值P20平均；或者，采用在设定的时间间隔里、设定压力间隔步长，把全部压力变化范围内采集得到的不同压力值的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值P20的平均值P20平均。 6.根据权利要求3所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述趋势变化值△P20为：采用在设定的时间间隔里、设定采集频率，把全部采集得到的不同时间点的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值P20的平均值P20平均，然后设定趋势计算周期T周期，得到趋势变化值△P20＝P20平均(前一个T周期值)-P20平均(T周期)，即平均值P20平均前后周期T周期的差值；或者，在设定的时间间隔T间隔，当所监测的电气设备的气体密度值P20的趋势变化值△P20＝P20(前一个T间隔)-P20(T间隔)，即密度值P20前后时间间隔T间隔的差值；或者，在设定的时间间隔T间隔，设定的时间长度T长度。采用在设定的时间间隔T间隔、设定采集频率，把全部采集得到的不同时间点的密度值P20(N个)进行累计计算得到累计值∑P20，得到趋势变化值△P20＝∑P20(前一个T长度)-∑P20(当下T长度)，即前后时间长度T长度累计值∑P20之间的差值。 7.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的设定的密度值P20设定是根据要求设定的密度值，或者是根据需要以往一定时期内检测到的密度值。 8.根据权利要求1、或4、或5所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的智能部件对一定间隔时间的气体密度值P20进行傅里叶变换，转换成对应的频谱，把周期性成份滤掉，或者，按照时间序列对成份分解为趋势性、周期性和随机成份，按照趋势性成份判断气体泄漏。 9.根据权利要求8所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，根据得到的电气设备的密度值P20低于或高于所设定的密度值P20设定时，继电器输出告示信号接点。 10.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的设定值是可以在线修改并存储的。 11.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它具有输入补气、或/和放气测试事件，并根据对应的补气、或/和放气测试等事件进行气体密度值P20新的计算或调整。 12.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它在一定的短时间内，监测到气体密度值P20逐渐明显增大，就判断为补气事件，并根据当时监测到的最大气体密度值P20时，就判断为补气事件结束，并进行气体密度值P20新的计算或调整。 13.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述密度继电器在一定的短时间内，监测到气体密度值P20逐渐微小下降，就判断为放气测试事件，并根据当时监测到的最小气体密度值P20时，就判断为放气测试事件结束，并进行气体密度值P20新的计算或调整。 14.根据权利要求13或14所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它同时记录补气、或/和放气测试事件，如时间、或/和次数、或/和气体质量。 15.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的所设定的密度值P20设定可以是根据要求设定的密度值，或者是根据需要以往一定时期内检测到的密度值。 16.根据权利要求4所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述电子信号接点包括、但不限于电磁继电器、固态继电器、时间继电器、功率继电器、可控硅、电子开关、电接点、光耦、DI、MOS场效应管、三极管、二极管、MOS FET继电器中的一种或几种。 17.根据权利要求16所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述电子信号接点与所述信号发生器并联或串联在一起，通过密度继电器的报警或闭锁信号线上传异常信号，使运检人员知道异常信息；或者，通过其它信号线上传异常信号，使运检人员知道异常信息。 18.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述智能部件通过压力传感器、温度传感器，采集压力值、温度值，然后根据所采集到的气体压力值、温度值，依据气体特性换算成相应的20℃的的压力值P20，即密度值P20。当密度值P20小于或等于设定值P20设定时，智能部件可以通过密度继电器的报警接点信号线上传异常信号，使运检人员知道异常信息。或者，当密度值P20小于或等于设定值P20设定时，智能部件通过通讯模块上传异常信号，使运检人员知道异常信息。 19.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述设定值是：根据要求设定的密度值，或者是根据需要以往一定时期内检测到的密度值。 20.根据权利要求1或5所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述智能部件通过压力传感器、温度传感器，采集压力值、温度值，然后根据所采集到的气体压力值、温度值，依据气体特性换算成相应的20℃的的压力值，即密度值P20。当密度值P20的趋势是变小的，当其变小趋势值大于或等于设定值△P20设定时，智能部件可以通过密度继电器的报警接点信号线上传异常信号，使运检人员知道漏气异常信息；或者，当密度值P20的趋势是变小的，当其变小趋势值大于或等于设定值△P20设定时，智能部件通过通讯模块上传异常信号，使运检人员知道异常信息。 21.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括密度测量传感器。 22.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括电子信号接点，当所述电子部分所监测的电气设备的气体压力值低于或高于所设定的压力值时，或当所述电子部分所监测的电气设备的气体温度值低于或高于所设定的温度值时，电子部分输出电子信号接点。 23.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述电子信号接点与相应的信号发生器并联或串联。 24.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它通过信号发生器输出机械接点信号。 25.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括微水传感器，在线监测气体微水值，当微水值超过设定值时，电子部分输出电子信号接点。 26.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括分解物传感器，在线监测气体分解物，当分解物含量超过设定值时，电子部分输出电子信号接点。 27.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，气体密度继电器将监测的数据及信息通过输出的电子信号接点，并联或串联到信号发生器或专用线、或其它线上，且经过有规律的编码进行上传；所述的数据及信息涉及包括、但不限于监测的密度值、压力值、温度值、机械接点信号状态信息、异气设备的密度值过低漏气现象、压力过高、温度过高、气体密度继电器的压力、温度传感器自身异常现象，自身诊断结果中的一种或几种。 28.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它将监测的数据及其信息可以通过密度继电器的报警信号线、或闭锁信号线、或专用信号线以PLC电力载波方式上传。 29.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述智能部件还包括通讯模块，通过通讯模块实现远距离传输测试数据或/和状态监测结果等信息。 30.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述温度传感器设置在气体密度继电器的温度补偿元件附近。 31.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述信号发生器包括：微动开关或磁助式电接点；所述压力检测器包括：巴登管或波纹管；所述温度补偿元件包括：双金属片构成的补偿元件或者充有补偿气体的补偿元件。 32.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述密度继电器还包括屏蔽件，屏蔽电场和/或磁场。 33.根据权利要求33所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述屏蔽件设置在电子部分的内部或外部。 34.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述压力传感器设有屏蔽件。 35.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述智能部件和/或通讯模块设有屏蔽件。 36.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括若干绝缘件，通过若干绝缘件实现所述压力传感器与密度继电器的壳体间的绝缘；或者所述压力传感器的外壳和气体密度继电器的壳体间的绝缘。 37.根据权利要求1所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述微智能部件包括边缘计算单元，所述的边缘计算单元把得到的相应密度值P20进行深度计算处理，得到准确的密度值P20准确。 38.根据权利要求37所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的深度计算处理为：所述智能部件的边缘计算单元对所检测的气体密度值采用平均值法计算处理得到气体密度值P20的平均值P20平均，该平均值P20平均就是准确的密度值P20准确。 39.根据权利要求37所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的深度计算处理为：所述的智能部件的边缘计算单元对一定间隔时间的气体密度值P20进行傅里叶变换，转换成对应的频谱，把周期性成份滤掉，然后计算得到准确的密度值P20准确。 40.根据权利要求39所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述的深度计算处理为：所述的智能部件的边缘计算单元按照时间序列对成份分解为趋势性、周期性和随机成份，按照趋势性成份判断气体泄漏状况。 41.根据权利要求1、或2、或3所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，它还包括校验接口和阀门，通过该校验接口和阀门对气体密度继电器进行不拆卸校验；或者，对电气设备进行补气或/和微水测试。 42.根据权利要求1或2所述的机电一体化数显气体密度继电器，其特征在于，所述数显元件为独立设置，通过有线或无线方式与气体密度继电器连接。
所属类别：	发明专利