[發明專利]基于定容法的梯度充放氣式SF6

有效

• 申請號: 202011359085.4
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112556776B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 趙躍;馬鳳翔;朱峰;陳慶濤;袁小芳;劉子恩;劉偉
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02;G01G17/04;G01K13/00;G01L11/00;G01N9/00;F17C13/02
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 鄭浩

基于定容法的梯度充放氣式SFsubgt;6/subgt;氣室容積測定方法，屬于SFsubgt;6/subgt;測量設備技術領域，解決如何準確地對電氣設備的氣室內部體積進行精確測算的問題，本發明的方法采用測試裝置對電氣設備的SFsubgt;6/subgt;氣室內的氣體量測量時，當SFsubgt;6/subgt;氣室內的壓力偏高時，進行放氣測量，當SFsubgt;6/subgt;氣室內的壓力偏低時，進行充氣測量；充放氣測量時根據氣室壓力設定值分配多個階段放氣閾值，分階段對氣室進行放氣并測量數據，各個階段分別計算氣室的體積與質量，再取各個階段測得的數據的平均值，消除了由于壓力傳感器的測量精度限制，提高了計算結果的精確度。

技術領域

本發明屬于SF₆測量設備技術領域，涉及基于定容法的梯度充放氣式SF₆氣室容積測定方法。

背景技術

六氟化硫(SF₆)氣體因優良的絕緣和滅弧性能，已廣泛應用于高、中壓電氣設備中。據統計，全球每年六氟化硫(SF₆)氣體產量在2萬噸左右，約80％應用于電力行業。隨著交/直特高壓工程大量開建、投運，SF₆氣體的用量越來越大。但SF₆氣體溫室效應是CO₂的23900多倍，在空氣中能夠存在3200多年，是京都協議書禁止排放的六種氣體之一。

電力行業六氟化硫電氣設備數量巨大，大部分在運行設備銘牌未標注氣體用量和設備容積(設備內含多種復雜結構，難以通過外形估算)，SF₆氣體放氣量未知；部分新投運設備銘牌標注的SF₆氣體放氣量不準確，且實際運行壓力普遍高于額定壓力值，因此，電氣設備六氟化硫用氣量的準確數據難以掌握，設備檢修、退役時氣體回收率無法管控，回收率不達標情況時有發生。

為控制和減少六氟化硫氣體排放，形成“分散回收、集中處理、統一檢測、循環利用”的工作模式，實現現場六氟化硫氣體的回收、回充和凈化處理。現有技術中，申請號為201821892226.7、公開日期為2019年6月7日的中國實用新型專利《一種SF₆氣體計量裝置》，如圖5所示，具體包括稱重裝置1、質量流量計2、自封接頭3、連接頭4、調壓針閥5、第一壓力表6、第二壓力表7、加熱裝置8、氣體鋼瓶9。該裝置可實時獲取放氣鋼瓶重量、氣體流量、鋼瓶溫度、操作前后的設備壓力等數據，實現對SF₆電氣設備充補氣數據以及氣體鋼瓶使用量的實時監控管理。該裝置如對已被抽真空的氣室進行充補氣，可根據稱重裝置確定補放氣后氣室內存有SF₆氣體的量。

現有技術存在的缺點：

(1)對運行中電氣設備的SF₆氣室內的體積進行測量時，存在SF₆氣室內的壓力存在偏高或者偏低的情況，SF₆氣室內的壓力偏高時，需要進行放氣，SF₆氣室內的壓力偏低時，需要進行充氣；上述裝置只能對SF₆氣室進行充氣測量，不能同時測量兩種情況下的SF₆氣室內的壓力。

(2)由于壓力傳感器的測量精度限制，對氣室進行充放氣時，如果一次性從初始值放到設定值、進行一次測量并計算氣室體積以及氣室內初始氣體質量，測量必然存在較大的偶然誤差，難以精確的得出實時的壓力數值，計算結果的精確度難以保證。

(3)在放氣測量過程中，現有裝置容易出現氣室內氣體放出過多，導致氣室內壓力下降至報警值發出報警的情況。

(4)采用稱重裝置確定充放的SF₆氣體量，卻無法得知氣室中原有的SF₆氣體量，也不能對氣室內部體積進行有效測算。而且，稱重傳感器易受外借因素影響，穩定性差。

因此，基于現場生產需求，如何準確地對電氣設備的SF₆氣室內部的氣體量進行精確測算成為當前亟待解決的難題。

發明內容