[發明專利]一種用于環保型絕緣電氣設備的氣體補氣裝置及方法

在審

• 申請號: 201910692470.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110332458A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 林莘;張震;徐建源;張佳;庚振新;劉鵬飛;李瑞嵩
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: F17C5/06
• 分類號: F17C5/06;F17C13/00;F17C13/02;F17C13/04
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

本發明提供一種用于環保型絕緣電氣設備的氣體補氣裝置及方法，該裝置包括C₄F₇N氣瓶、緩沖氣體氣瓶、充氣氣管、球閥、單向電磁閥、溫度傳感器、壓力傳感器和密度傳感器、混氣罐和控制處理裝置，是一種針對新型環保氣體在應用時的智能充氣裝置。本發明可以解決在設備充氣補氣過程中所需氣體量的問題，氣體絕緣電力設備中設定溫度傳感器、壓力傳感器和密度傳感器，根據三個傳感器分別采集到的溫度、壓力與氣體密度參數，確定C₄F₇N與緩沖氣體分別需要補充的量，打開相應的球閥完成補氣操作，能夠遠程操控，在保證其安全運行的同時降低運行成本。

技術領域

本發明屬于電氣工程氣體絕緣技術領域，尤其涉及一種用于環保型絕緣電氣設備的氣體補氣裝置及方法。

背景技術

SF₆絕緣和滅弧介質在氣體絕緣開關設備(Gas Insulated Switchgear,GIS)和氣體絕緣輸電管道(Gas Insulated Lines,GIL)等電力設備中被廣泛應用，但其全球變暖潛能值約為CO₂的23900倍，大氣中的存續壽命長達3200年，對環境有害。因此，尋求一種新型SF₆環保替代氣體是電力行業的熱點問題。

C₄F₇N的全球變暖潛能值約為CO₂的2100倍，低于SF₆氣體，無毒、無腐蝕性，介電常數約為SF₆的2倍。其液化溫度較高，一個大氣壓下液化溫度約為-4.7℃，將其與CO₂或N₂混合即可將其液化溫度降低到能接受的范圍內，CO₂或N₂的混入還會降低混合氣體的全球變暖潛能值，降低對環境的危害，具有較好的應用前景。

近年來，與C₄F₇N相關的實驗研究大量展開，相信在不久的將來C4F7N會在電力設備絕緣方面占有一席之地。但目前實驗過程中使用的充氣補氣方案還多是依靠壓力表的數值作為充入氣體量的依據，這會造成實驗氣體用量的準確性不足。另外，在一定氣體壓力范圍內，氣體的絕緣與滅弧性能都和氣體壓力成正線性關系，氣體泄露會使氣體壓力下降，這就會導致氣體絕緣與滅弧性能下降，嚴重的會影響設備的正常使用。為了保證氣體絕緣電力設備的可靠運行，提高電力系統連續可靠的運行，及時對氣體泄漏的設備充氣很有必要。

對氣體泄漏的設備充氣時手動操作開關進行充氣操作過程繁瑣，容易產生差錯。另外，對于目前應用的氣體絕緣電力設備大多是無人值守的，如果能夠實現遠程控制完成充氣操作，在很大程度上可以節省人力物力，降低運行成本，而且由于對C₄F₇N的分解產物檢測結果表明是存在有害氣體的，因此要盡量避免工作人員靠近充氣裝置。

因此，亟需一種能夠對于C₄F₇N及其混合氣體相關的電力設備準確充氣，并能夠遠程操控，在保證其安全運行的同時降低運行成本。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種用于環保型絕緣電氣設備的氣體補氣裝置及方法，能夠對于C₄F₇N及其混合氣體相關的電力設備準確充氣，并能夠遠程操控，在保證其安全運行的同時降低運行成本。

一種用于環保型絕緣電氣設備的氣體補氣裝置，包括：C₄F₇N氣瓶、緩沖氣體氣瓶、充氣氣管、球閥、單向電磁閥、溫度傳感器、壓力傳感器和密度傳感器、混氣罐和控制處理裝置；