[發明專利]現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201710665127.9
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107389149A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 蔡萱;張瑩;瞿子涵;張馳;肖志邦
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院;湖北方源東力電力科學研究有限公司
• 主分類號: G01F17/00
• 分類號: G01F17/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所42113
• 代理人: 胡盛登

1.一種現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：包括氣缸、充氣閥、壓力表以及逆止閥，所述充氣閥通過第二連接管路連接到壓力表，壓力表通過第一連接管路連接到逆止閥，所述氣缸的出氣口通過第三連接管路連接到充氣閥與壓力表之間的第二連接管路上，所述氣缸與轉盤連接，通過轉盤的旋轉調節氣缸的體積，所述充氣閥與SF6瓶裝新氣相連，所述逆止閥與被測SF6氣體絕緣電氣設備的充氣口相連。

2.根據權利要求1所述的現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：所述轉盤包括轉動圓盤，轉動圓盤連接螺桿的一端并帶動螺桿轉動，螺桿另一端穿過支撐座的通孔。

3.根據權利要求2所述的現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：所述氣缸包括設置在其缸體內的活塞，活塞上固定連接有連接桿，所述連接桿一端設置在氣缸內與活塞連接，另一端伸出氣缸外與穿過支撐座的螺桿端部相接觸。

4.根據權利要求2所述的現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：所述螺桿上設置有外螺紋，所述支撐座的通孔內設置有與外螺紋相匹配的內螺紋，從而使得在旋轉轉動圓盤時螺桿推動活塞運動。

5.根據權利要求2所述的現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：所述轉動圓盤上還設置有方便借力的握把。

6.根據權利要求2所述的現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量裝置，其特征在于：所述壓力表為具有溫度補償功能的高精度數字型壓力表。

7.一種現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

首先通過被測SF6氣體絕緣電氣設備氣室上的自帶壓力表讀取并記錄設備氣室的運行絕對壓力值p₀，隨后對測量裝置進行標準抽真空處理后充入滿足瓶裝新氣標準的SF6氣體，直到測量裝置上的壓力表指示的絕對壓力值為p₀；

將測量裝置上的管路與被測SF6氣體絕緣電氣設備氣室相連，使被測SF6氣體絕緣電氣設備氣室和測量裝置組成一個連通的系統，待整個系統壓力平衡后讀取并記錄測量裝置上的壓力表指示的絕對壓力值p₁，同時讀取并記錄測量裝置上氣缸此時的指示的內部體積V₁；

人為壓縮測量裝置上氣缸內的活塞，將一部分氣缸內的SF6氣體壓至被測SF6氣體絕緣電氣設備氣室中，此時氣缸的內部體積縮小，整個系統的壓力升高，待壓力平衡后讀取并記錄測量裝置上的壓力表指示的絕對壓力值p₂、同時讀取并記錄測量裝置上氣缸此時的指示的內部體積V₂；

已知測量裝置連接管路的內部體積為V_c，被測SF6設備氣室內部體積V_x用如下計算公式得到：

Vx=V1×ρ1-V2×ρ2ρ2-ρ1-Vc]]>

式中，ρ₁為p₁壓力下SF6密度，ρ₂為p₂壓力下SF6密度。

8.根據權利要求7所述的一種現場運行SF6氣體絕緣電氣設備內部體積測量方法，其特征在于：

由于SF6氣體分子質量大，分子之間相互作用顯著，SF6氣體表現得與理想氣體的特性相偏離，因此SF6氣體的狀態參數一般采用比蒂·布立奇曼經驗公式計算，即

p＝[0.58×10^-3ρT(1+B)-ρ²A]×10^-1

A＝0.764×10^-3(1-0.727×10^-3ρ)

B＝2.51×10^-3ρ(1-0.846×10^-3ρ)

式中

p——SF6氣體的壓力，MPa；

ρ——SF6氣體的密度，kg/m³；

T——SF6氣體的溫度，K；

所述p₁壓力下SF6密度ρ₁，p₂壓力下SF6密度ρ₂通過以上經驗公式，利用計算機編程或軟件計算得出。