用于gis設(shè)備的sf6氣體泄漏率檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測(cè)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(cè)負(fù)載電流及熱量變化相關(guān)環(huán)境參數(shù)，將檢測(cè)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(guò)壓力傳感器檢測(cè)GIS設(shè)備的SF6氣體壓力值得到的檢測(cè)氣體壓力值，將換算氣體壓力值減去檢測(cè)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(cè)精度高、檢測(cè)精度穩(wěn)定、原理簡(jiǎn)單、智能化程度高、可靠性好、環(huán)保安全的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】用于GIS設(shè)備的SF6氣體泄漏率檢測(cè)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(cè)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(kāi)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(guó)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(cè)氣體泄漏率的過(guò)程中，關(guān)鍵是要保證較高精度的監(jiān)測(cè)，并且是適用于變電站的GIS設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法，但是現(xiàn)有技術(shù)的SF6氣體泄漏率檢測(cè)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(cè)效果存在一些缺陷，檢測(cè)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(wèn)題是提供一種能夠提高電力系統(tǒng)的安全性、檢測(cè)精度高、檢測(cè)精度穩(wěn)定、原理簡(jiǎn)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(cè)方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)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(cè)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(cè)數(shù)據(jù)，將各個(gè)采樣點(diǎn)的檢測(cè)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(guò)傳感器檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)的SF6氣體壓力值得到的檢測(cè)氣體壓力值，將所述換算氣體壓力值減去檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(cè)數(shù)據(jù)，將各個(gè)采樣點(diǎn)的檢測(cè)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(guò)傳感器檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)的SF6氣體壓力值得到的檢測(cè)氣體壓力值，將所述換算氣體壓力值減去檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(cè)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(kāi)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(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司, 長(zhǎng)沙理工大學(xué)