[發明專利]一種GIS設備的加熱裝置及方法

有效

• 申請號: 201711191000.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107864525B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 羅漢武;來文青;葉立剛;曹永東;孟輝;高志鵬;姜廣鑫;陳曦;王永強
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司;國網內蒙古東部電力有限公司檢修分公司;華北電力大學（保定）
• 主分類號: H05B6/02
• 分類號: H05B6/02;H05B6/06;H05B6/10;H05B3/14;H05B3/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開一種GIS設備的加熱裝置及方法。該加熱裝置為圓筒狀結構，纏繞貼合在GIS設備外殼上，加熱裝置包括：半導體加熱膜、感應加熱線圈、環境溫度傳感器、氣體壓力與溫度傳感器、加熱控制電源、控制電路；半導體加熱膜與感應加熱線圈水平方向并列設置，半導體加熱膜與感應加熱線圈之間設置有距離間隔；環境溫度傳感器的輸出端、氣體壓力與溫度傳感器的輸出端均通過控制電路與加熱控制電源的輸入端連接；加熱控制電源的輸出端通過控制電路與半導體加熱膜的輸入端、感應加熱線圈的輸入端分別連接。本發明的加熱裝置及方法，采用半導體加熱膜與感應加熱線圈結合，大大提高了對GIS設備的加熱效率。

技術領域

本發明GIS領域，特別是涉及一種GIS設備的加熱裝置及方法。

背景技術

GIS(Gas Insulated Switchgear)是氣體絕緣全封閉組合開關的英文簡稱。GIS由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。

由于SF6氣體具有優良的絕緣性能和開斷性能，而被廣泛應用于輸配電設備領域。目前，GIS已經占有了絕對優勢而且還有進一步擴大其應用范圍的趨勢。當GIS用于嚴寒地區時，如在新疆、內蒙古及東北地區，冬季氣溫較低，戶外環境溫度會降到-40℃以下，部分地區甚至達到-50℃，SF6氣體在這種溫度下會產生部分液化，導致SF6氣體壓力及密度下降，SF6氣體壓力降低到閉鎖壓力值時，將閉鎖斷路器的跳閘回路，如果這時線路發生故障，保護啟動后，而斷路器不能可靠動作，將會引起事故擴大，造成保護越級動作，或者是設備損壞事故的發生。

于是，運行部門通常的做法是用保溫加熱罩將GIS設備包裹起來，傳統GIS設備的保溫加熱罩一般采用電加熱方式，如履帶式電加熱器，其內部有鎳鉻合金電阻絲或不銹鋼電熱板，纏繞緊貼在GIS設備上，進行傳導加熱。或在GIS罐體上開設的拔口里內置電加熱裝置，這種加熱方式不僅加熱速度慢，而且材料受熱不夠均勻，熱效率較低，存在一定的弊端。

發明內容

本發明的目的是提供一種GIS設備的加熱裝置及方法，以提高對GIS設備的加熱效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種GIS設備的加熱裝置，所述加熱裝置為圓筒狀結構，纏繞貼合在GIS設備外殼上，所述加熱裝置包括：半導體加熱膜、感應加熱線圈、環境溫度傳感器、氣體壓力與溫度傳感器、加熱控制電源、控制電路；

所述半導體加熱膜與所述感應加熱線圈水平方向并列設置，所述半導體加熱膜與所述感應加熱線圈之間設置有距離間隔；

所述環境溫度傳感器的輸出端、所述氣體壓力與溫度傳感器的輸出端分別通過所述控制電路與所述加熱控制電源的輸入端連接；

所述加熱控制電源的輸出端通過所述控制電路與所述半導體加熱膜的輸入端、所述感應加熱線圈的輸入端分別連接；所述加熱控制電源用于通過所述控制電路控制所述半導體加熱膜的通斷，還用于通過所述控制電路控制所述感應加熱線圈的電流頻率。

可選的，所述加熱裝置還包括：絕熱棉，所述絕熱棉包覆于所述半導體加熱膜外表面。

可選的，所述加熱裝置還包括：隔熱絕緣毯，所述隔熱絕緣毯設置于所述GIS設備外殼和所述感應加熱線圈之間。

可選的，所述半導體加熱膜的加熱功率為3500W。

可選的，所述半導體加熱膜具體包括：碳素發熱區、銅箔載流條和基膜。

可選的，當所述GIS設備外殼為不銹鋼材質時，所述感應加熱線圈的電流頻率為200kHz～250kHz；當所述GIS設備外殼為鋁合金材質時，所述感應加熱線圈的電流頻率為40kHz～70kHz。