用于gis設(shè)備的sf6氣體泄漏率檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，實(shí)施步驟如下：建立GIS受負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)的變化而產(chǎn)生熱量的熱網(wǎng)絡(luò)模型；選定多個(gè)采樣點(diǎn)，針對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)檢測負(fù)載電流及熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)，將檢測數(shù)據(jù)輸入熱網(wǎng)絡(luò)模型得到采樣點(diǎn)溫度；根據(jù)各個(gè)采樣點(diǎn)的溫度計(jì)算SF6氣體的平均溫度并輸入氣體壓力模型換算得到換算氣體壓力值；通過壓力傳感器檢測GIS設(shè)備的SF6氣體壓力值得到的檢測氣體壓力值，將換算氣體壓力值減去檢測氣體壓力值后再除以換算氣體壓力值得到SF6氣體泄漏率。本發(fā)明能夠提高電力系統(tǒng)的安全性，具有檢測精度高、檢測精度穩(wěn)定、原理簡單、智能化程度高、可靠性好、環(huán)保安全的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)變電站的GIS設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展,GIS設(shè)備(即Gas Insulated Switchgear設(shè)備，中文全稱為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高壓輸變電系統(tǒng)中。GIS設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，其中的SF6氣體不可避免地會(huì)向外泄漏，危害人體健康；同時(shí)GIS設(shè)備外部潮氣也會(huì)滲進(jìn)GIS設(shè)備內(nèi)部，而導(dǎo)致GIS設(shè)備內(nèi)SF6氣體密度下降，使GIS設(shè)備存在安全隱患。因此，國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定GIS設(shè)備應(yīng)配備氣體泄漏率監(jiān)控設(shè)備，將SF6氣體的年泄漏率維持在一定水平。在檢測氣體泄漏率的過程中，關(guān)鍵是要保證較高精度的監(jiān)測，并且是適用于變電站的GIS設(shè)備的監(jiān)測方法，但是現(xiàn)有技術(shù)的SF6氣體泄漏率檢測方法忽視了 GIS內(nèi)部電流波動(dòng)和外部環(huán)境變化的影響，其監(jiān)測效果存在一些缺陷，檢測精度難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高電力系統(tǒng)的安全性、檢測精度高、檢測精度穩(wěn)定、原理簡單、智能化程度高、可靠性好、環(huán)保安全的用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，其實(shí)施步驟如下:
[0006]I)根據(jù)GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量受負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)的的影響，建立GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱網(wǎng)絡(luò)模型，所述熱網(wǎng)絡(luò)模型中的負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)與SF6氣體的最終溫度值之間包括以下兩種映射關(guān)系:(I)在不同負(fù)載電流下，相同熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)到SF6氣體的最終溫度值之間的映射關(guān)系；(2)在相同負(fù)載電流下，不同熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)到SF6氣體的最終溫度值之間的映射關(guān)系；
[0007]2)在GIS設(shè)備的SF6氣體中選定多個(gè)采樣點(diǎn)，針對(duì)每一個(gè)采樣點(diǎn)分別采集GIS設(shè)備的負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)得到一組檢測數(shù)據(jù)，將各個(gè)采樣點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)分別輸入熱網(wǎng)絡(luò)模型得到各個(gè)采樣點(diǎn)的溫度；
[0008]3)根據(jù)各個(gè)采樣點(diǎn)的溫度計(jì)算得到GIS設(shè)備內(nèi)SF6氣體的平均溫度；
[0009]4)將所述SF6氣體的平均溫度輸入包含氣體壓力和溫度換算關(guān)系的氣體壓力模型換算得到換算氣體壓力值；
[0010]5)通過傳感器檢測GIS設(shè)備內(nèi)的SF6氣體壓力值得到的檢測氣體壓力值，將所述換算氣體壓力值減去檢測氣體壓力值后再除以換算氣體壓力值得到GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率。
[0011]作為本發(fā)明用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法的進(jìn)一步改進(jìn):
[0012]所述步驟I)的詳細(xì)步驟如下:[0013]1.1)將GIS設(shè)備在不同負(fù)載電流下運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱表示為電阻發(fā)熱，用電流源模擬；
[0014]1.2)將熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)分為兩部分=(I)GIS設(shè)備發(fā)熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)，包括日照發(fā)熱、外殼發(fā)熱，GIS設(shè)備發(fā)熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)均用電流源模擬；(2)GIS設(shè)備散熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)，包括傳導(dǎo)散熱、對(duì)流耗散、輻射散熱，GIS設(shè)備散熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)由熱阻模擬；
[0015]1.3)分別將熱容量由電容模擬，通過將GIS設(shè)備在不同負(fù)載電流下運(yùn)行時(shí)的電阻發(fā)熱、日照發(fā)熱、外殼發(fā)熱三者的熱源發(fā)熱減去傳導(dǎo)散熱、對(duì)流耗散、輻射散熱三者的熱量損耗得到的熱量分別與GIS設(shè)備SF6氣體的最終溫度值建立映射關(guān)系，從而得到GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱網(wǎng)絡(luò)模型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，其特征在于實(shí)施步驟如下: .1)根據(jù)GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量受負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)的的影響，建立GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱網(wǎng)絡(luò)模型，所述熱網(wǎng)絡(luò)模型中的負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)與SF6氣體的最終溫度值之間包括以下兩種映射關(guān)系:(I)在不同負(fù)載電流下，相同熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)到SF6氣體的最終溫度值之間的映射關(guān)系；(2)在相同負(fù)載電流下，不同熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)到SF6氣體的最終溫度值之間的映射關(guān)系； .2)在GIS設(shè)備的SF6氣體中選定多個(gè)采樣點(diǎn)，針對(duì)每一個(gè)采樣點(diǎn)分別采集GIS設(shè)備的負(fù)載電流、熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)得到一組檢測數(shù)據(jù)，將各個(gè)采樣點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)分別輸入熱網(wǎng)絡(luò)模型得到各個(gè)采樣點(diǎn)的溫度； .3)根據(jù)各個(gè)采樣點(diǎn)的溫度計(jì)算得到GIS設(shè)備內(nèi)SF6氣體的平均溫度； .4)將所述SF6氣體的平均溫度輸入包含氣體壓力和溫度換算關(guān)系的氣體壓力模型換算得到換算氣體壓力值； .5)通過傳感器檢測GIS設(shè)備內(nèi)的SF6氣體壓力值得到的檢測氣體壓力值，將所述換算氣體壓力值減去檢測氣體壓力值后再除以換算氣體壓力值得到GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，其特征在于，所述步驟I)的詳細(xì)步驟如下: .1.1)將GIS設(shè)備在不同負(fù)載電流下運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱表示為電阻發(fā)熱，用電流源模擬； .1.2)將熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)分為兩部分:(I )GIS設(shè)備發(fā)熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)，包括日照發(fā)熱、外殼發(fā)熱，GIS設(shè)備發(fā)熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)均用電流源模擬；(2)GIS設(shè)備散熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)，包括傳導(dǎo)散熱、對(duì)流耗散、輻射散熱，GIS設(shè)備散熱相關(guān)環(huán)境參數(shù)由熱阻模擬； .1.3)分別將熱容量由電容模擬，通過將GIS設(shè)備在不同負(fù)載電流下運(yùn)行時(shí)的電阻發(fā)熱、日照發(fā)熱、外殼發(fā)熱三者的熱源發(fā)熱減去傳導(dǎo)散熱、對(duì)流耗散、輻射散熱三者的熱量損耗得到的熱量分別與GIS設(shè)備SF6氣體的最終溫度值建立映射關(guān)系，從而得到GIS設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱網(wǎng)絡(luò)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，其特征在于:所述步驟3)中具體是根據(jù)式(4)計(jì)算得到GIS設(shè)備內(nèi)SF6氣體的平均溫度；



4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測方法，其特征在于:所述步驟3)中具體是根據(jù)式(5)計(jì)算得到GIS設(shè)備內(nèi)SF6氣體的平均溫度；
【文檔編號(hào)】G01M3/26GK103645014SQ201310651959
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】劉秋平, 王旭紅, 李海燕 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司, 長沙理工大學(xué)