一种在线智能补气装置的制作方法

1.本发明涉及六氟化硫高压电器补气装置技术领域，尤其涉及一种在线智能补气装置。

背景技术：

2.随着变电站自动化程度的不断提高，无人值守的变电站越来越多，六氟化硫高压电器设备以其良好的性能在电力系统中得到了广泛地应用，并成为了电网中的主流设备。
3.但是，为确保设备正常运行，设备气室内的六氟化硫气体压力需保持在额定值，当压力低于额定值时，一般通过停电人工补气或者带电人工补气的传统补气方式使压力恢复至额定值，但是，人工补气无法使与设备气室相连通的管道压力值恒定在一定范围内，进而无法控制补气速率，补气速率过快，很容易导致过充问题，补气速率过慢，需要工作人员花费较长时间才能完成补气工作。
4.因此，亟需一种在线智能补气装置，来解决现有技术的补气装置无法控制补气速率，容易导致过充或者补气时间过长的技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种在线智能补气装置，以解决现有技术的补气装置无法控制补气速率，容易导致过充或者补气时间过长的正常运行的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种在线智能补气装置，其包括第一管道、第二管道、第一调节组件、控制模块和气瓶组件，所述气瓶组件包括至少两个气瓶，所述气瓶组件接入所述第一管道，所述第一管道连接第二管道，所述第一调节组件串接于所述第二管道上，所述第一调节组件包括第一压力计和第一电磁阀，所述第一压力计、控制模块和第一电磁阀依次电连接，所述第一压力计用于检测所述第二管道进气口的实时压力值，所述控制模块依据所述第二管道进气口的实时压力值控制所述第一电磁阀的开启度，以将所述第二管道的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。
8.较佳地，所述在线智能补气装置还包括减压阀和第二调节组件，所述减压阀和第二调节组件均串接于所述第一管道上，所述第二调节组件包括第二压力计，所述第二压力计用于检测所述减压阀减压后第一管道的实时压力值。
9.较佳地，所述第二调节组件还包括第二电磁阀，所述第二压力计、控制模块和第二电磁阀依次电连接，所述控制模块依据所述减压阀减压后第一管道的实时压力值控制所述第二电磁阀的开启度，以使所述第一管道出气口的压力值恒定在第二阈值区间内。
10.较佳地，所述在线智能补气装置还包括气化装置，所述气化装置连通所述第一管道和第二管道，并气化所述气瓶组件传输至气化装置的气体。
11.较佳地，所述在线智能补气装置还包括第三压力计，所述第二管道的出气口连通设备气室，所述第三压力计串接于第二管道上，并检测所述设备气室的实时压力值。
12.较佳地，所述第三压力计分别电连接所述控制模块和第一电磁阀，所述控制模块依据所述设备气室的实时压力值控制所述第一电磁阀的开闭。
13.较佳地，所述在线智能补气装置还包括显示装置，所述显示装置通讯连接所述控制模块，以显示第一压力计、第二压力计、第三压力计、第一电磁阀和第二电磁阀的参数。
14.较佳地，所述在线智能补气装置还包括检测装置，所述检测装置电连接所述控制模块，并检测所述气瓶组件内气体余量。
15.较佳地，所述在线智能补气装置还包括用于更换气瓶的机械手，所述控制模块根据所述气瓶组件内气体余量控制所述机械手的动作。
16.较佳地，所有气瓶呈串联、并联或串并联设置，每个所述气瓶均设有数控阀门，所述控制模块依据所述设备气室的实时压力值控制所有数控阀门的开闭。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果：
18.本发明设置了一种在线智能补气装置，该在线智能补气装置设有第一管道、第二管道、第一调节组件、控制模块和气瓶组件，气瓶组件包括多个气瓶，多个气瓶接入第一管道，第一管道连通第二管道，第二管道上设有第一电磁阀和第一压力计，第一压力计检测第二管道进气口的实时压力值，控制模块根据第二管道进气口的实时压力值控制第一电磁阀的开启度，如第二管道进气口的实时压力高于第一阈值区间时，控制模块减小第一电磁阀的开启度，第二管道进气口的实时压力低于第一阈值区间时，控制模块加大第一电磁阀的开启度，以将第二管道的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。本发明通过第一调节组件将第二管道出气口的压力值恒定在第一阈值区间内，来控制补气速率，避免了补气速率过快带来过充，补气速率过低带来补气时间长的问题。
附图说明
19.图1是本发明的在线智能补气装置的结构示意图；
20.图2是本发明第一压力计控制第一电磁阀的逻辑框图；
21.图3是本发明第二压力计控制第二电磁阀的逻辑框图；
22.图4是本发明第三压力计控制第一电磁阀和气瓶的逻辑框图。
23.图示说明：气瓶1、第一管道2、第二管道3、减压阀4、第二压力计5、第二电磁阀6、气化装置7、第一压力计8、第一电磁阀9、第三压力计10、充气接头11、控制模块12。
具体实施方式
24.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
25.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
26.请参阅图1和图2所示，本实施例提供在线智能补气装置，具体为六氟化硫气体绝缘设备在线智能补气装置，该六氟化硫气体绝缘设备在线智能补气装置包括第一管道2、第二管道3、第一调节组件、控制模块12和气瓶组件，气瓶组件包括至少两个气瓶1，气瓶组件
接入第一管道2，第一管道2连接第二管道3，第一调节组件串接于第二管道3上，第一调节组件包括第一压力计8和第一电磁阀9，第一压力计8、控制模块12和第一电磁阀9依次电连接，第一压力计8用于检测第二管道3进气口的实时压力值，控制模块12依据第二管道3进气口的实时压力值控制第一电磁阀9的开启度，以将第二管道3的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。
27.需要说明的是，本发明的第一阈值为0.6mpa-0.64mpa,第一压力计8检测第二管道3进气口的实时压力值低于0.6mpa时，控制模块12可以相应地加大第一电磁阀9的开启度，第一压力计8检测第二管道3的实时压力高于0.64mpa时，控制模块12可以相应地减小第一电磁阀9的开启度，以保持第二管道3的出气口的压力值恒定在0.6-0.64mpa，第二管道3出气口的压力值恒定在0.6mpa和0.64mpa之间，补气速率恒定在10立方分米/分-12立方分米/分，此时补气速率不会过高也不会过低，避免了过充和补气时间长的问题，需要特别强调的是，控制模块12控制第一电磁阀9的开启度是根据第二管道3进气口的实时压力值控制第一电磁阀9的开合幅度，第二管道3进气口的每一压力值均对应第一电磁阀9的一个开合幅度，开合幅度越大，单位时间允许通过第一电磁阀9的气量就越多，开合幅度越小，单位时间允许通过第一电磁阀9的气量就越小，当然，在实际应用中，第一阈值的区间可以根据需要自行设定，也可以通过其他方式调节第一电磁阀9的开启度，本发明对此不做限制。
28.具体的，请参阅图1，在线智能补气装置还包括减压阀4和第二调节组件，减压阀4和第二调节组件均串接于第一管道2上，第二调节组件包括第二压力计5，第二压力计5用于检测减压阀4减压后第一管道2的实时压力值。
29.更具体的，请参阅图3，第二调节组件还包括第二电磁阀6，第二压力计5、控制模块12和第二电磁阀6依次电连接，控制模块12根据减压阀4减压后第一管道2的实时压力值控制第二电磁阀6的开启度，以使第一管道2出气口的压力值恒定在第二阈值区间内。
30.更具体的，所有气瓶1呈串联、并联或串并联设置。
31.需要说明的是，为了保证第一管道2的气体量足够，第一管道2上连接了多个气瓶1，第一管道2的气压也因此变大，补气速率有所提升，但为避免补气速率过快造成过充，本发明在第一管道2上设置了减压阀4，此外还利用第二压力计5和控制模块12控制第二电磁阀6的开启度，以使第一管道2出气口的压力值恒定在第二阈值区间内，本发明的第二阈值区间为0.7-0.8mpa，第一管道2出气口的压力值设定在0.7mpa和0.8mpa之间，不仅能保证补气速率不会过低或过高，而且此时传输至第二管道3的出气口的压力值接近0.60-0.64mpa。需要特别强调的是，控制模块12控制第二电磁阀6的开启度是根据第一管道2减压阀4减压后第一管道2的实时压力值控制第二电磁阀6的开合幅度，第一管道2减压后的每一压力值均对应第二电磁阀6的一个开合幅度，开合幅度越大，单位时间允许通过第二电磁阀6的气量就越多，开合幅度越小，单位时间允许通过第二电磁阀6的气量就越小，在本发明中，第一调节组件的调节精度高于第二调节组件的调节，第二调节组件相当于控制补气气量的粗调调节开关，第一调节组件相当于控制补气气量的微调调节开关，使用时，操作者可以先通过第二调节组件粗略控制第一管道2输入气化装置7的补气气量，然后再利用第一调节组件进一步精准控制第二管道3出气口的压力值，当然，在实际应用中，第二阈值区间可以根据需要自行设定，也可以通过其他方式调节第二电磁阀6的开启度，本发明对此不做限制。
32.具体的，在线智能补气装置还包括气化装置7，气化装置7连通第一管道2和第二管
道3，并气化气瓶组件传输至气化装置7的气体。气瓶组件通过第一管道2将气体传输至气化装置7以后，气化装置7能对气体进行充分气化，使输出的气体完全成为气态，还可以使输出的气体温度接近环境温度，避免了气体通过第二管道3充入设备气室后发生高温膨胀，从而影响设备气室内设备的正常使用。
33.具体的，请参阅图1，在线智能补气装置还包括第三压力计10，第二管道3的出气口连通设备气室，第三压力计10串接于第二管道3上，并检测设备气室的实时压力值。
34.具体的，请参阅图4，第三压力计10分别电连接控制模块12和第一电磁阀9，控制模块12依据设备气室的实时压力值控制第一电磁阀9的开闭。
35.本发明的第三压力计10用于检测设备气室的实时压力值，当第三压力计10检测到设备气室的压力值未达到额定值时，第一电磁阀9始终保持闭合，气瓶组件持续对设备气室进行补气，直至第三压力计10检测到设备气室的压力值达到额定值时，控制模块12才关闭第一电磁阀9，以停止气瓶组件对设备气室的补气。需要强调的是，本发明设备气室的额定值为设备气室的设备正常运行的压力值，在实际应用中，该额定值可以根据设备的不同而变化，本发明对此不做限定。
36.具体的，为了便于检修人员对整个六氟化硫气体绝缘设备的充气补气工作过程进行监控，本发明的在线智能补气装置还包括显示装置，显示装置通讯连接控制模块12，以显示第一压力计8、第二压力计5、第三压力计10、第一电磁阀9和第二电磁阀6的参数。
37.具体的，还包括检测装置，检测装置电连接控制模块12，并检测气瓶组件内气体余量。
38.具体的，在线智能补气装置还包括用于更换气瓶1的机械手，控制模块12根据气瓶组件内气体余量控制机械手的动作。
39.需要说明的是，为了保证连通到第一管道2的气瓶组件具有充足的气体，本发明设置了检测装置检测气瓶组件内气体余量，当检测装置检测到任一气瓶1内的气体余量为0mpa时，控制模块12控制机械手取走空的气瓶1，并重新抓取新气瓶1连通在第一管道2上，本发明利用检测装置对气瓶1的气体余量进行检测，利用机械手及时更换气瓶1，有效保证了气瓶组件具有足够的气体对设备气室进行补气，避免了由于气瓶组件气体不够造成补气工作滞后的问题。
40.优选的，请参阅图4，每个气瓶1均设有数控阀门，控制模块12根据设备气室的实时压力值控制所有气瓶1的数控阀门。
41.示例性地，当第三压力计10检测到设备气室的压力低于额定值时，控制模块12开启所有气瓶1的数控阀门，以对设备气室进行充气，直至第三压力计10检测到设备气室的压力值达到额定值时，控制模块12才关闭所有气瓶1的数控阀门。
42.具体的，在线智能补气装置还包括充气接头11，该充气接头11为自封接头，第二管道3通过该自封接头与设备气室连接，能有效避免气体泄漏。
43.工作原理：本发明通过第三压力计10实时监测设备气室的压力值，当设备气室的压力值低于额定值时，控制模块12开启气瓶1和第一电磁阀9，此时利用减压阀4、第二调节组件和控制模块12先将第一管道2出气口的压力值恒定在第二阈值区间，然后利用第一调节组件和控制模块12将第二管道3出气口的压力值恒定在第一阈值区间，以此来使补气速率恒定在10立方分米/分-12立方分米/分，气瓶组件能以适中的速率进行补气，直至第三压
力计10检测到设备气室的压力值达到额定值时，控制模块12才关闭第一电磁阀9和气瓶1，结束补气，本发明提供的在线智能补气装置利用机械手、检测装置和控制模块12确保气瓶组件的气体足够，设备气室一旦压力值不够，气瓶组件就能以适中的补气速率对设备气室进行补气，一旦补气完成，就能自动结束补气，十分便捷。
44.结合图1-图4，本发明设置了一种在线智能补气装置，该在线智能补气装置设有第一管道2、第二管道3、第一调节组件、控制模块12和气瓶组件，气瓶组件包括多个气瓶1，多个气瓶1接入第一管道2，第一管道2连通第二管道3，第二管道3上设有第一电磁阀9和第一压力计8，第一压力计8检测第二管道3进气口的实时压力值，控制模块12根据第二管道3进气口的实时压力值控制第一电磁阀9的开启度，如第二管道3进气口的实时压力高于第一阈值区间时，控制模块12减小第一电磁阀9的开启度，第二管道3进气口的实时压力低于第一阈值区间时，控制模块12加大第一电磁阀9的开启度，以将第二管道3的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。本发明通过第一调节组件将第二管道3出气口的压力值恒定在第一阈值区间内，来控制补气速率，避免了补气速率过快带来过充，补气速率过低带来补气时间长的问题。
45.本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种在线智能补气装置，其特征在于：包括第一管道、第二管道、第一调节组件、控制模块和气瓶组件，所述气瓶组件包括至少两个气瓶，所述气瓶组件接入所述第一管道，所述第一管道连接第二管道，所述第一调节组件串接于所述第二管道上，所述第一调节组件包括第一压力计和第一电磁阀，所述第一压力计、控制模块和第一电磁阀依次电连接，所述第一压力计用于检测所述第二管道进气口的实时压力值，所述控制模块依据所述第二管道进气口的实时压力值控制所述第一电磁阀的开启度，以将所述第二管道的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。2.根据权利要求1所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括减压阀和第二调节组件，所述减压阀和第二调节组件均串接于所述第一管道上，所述第二调节组件包括第二压力计，所述第二压力计用于检测所述减压阀减压后第一管道的实时压力值。3.根据权利要求2所述的在线智能补气装置，其特征在于：所述第二调节组件还包括第二电磁阀，所述第二压力计、控制模块和第二电磁阀依次电连接，所述控制模块依据所述减压阀减压后第一管道的实时压力值控制所述第二电磁阀的开启度，以使所述第一管道出气口的压力值恒定在第二阈值区间内。4.根据权利要求1所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括气化装置，所述气化装置连通所述第一管道和第二管道，并气化所述气瓶组件传输至气化装置的气体。5.根据权利要求3所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括第三压力计，所述第二管道的出气口连通设备气室，所述第三压力计串接于第二管道上，并检测所述设备气室的实时压力值。6.根据权利要求5所述的在线智能补气装置，其特征在于：所述第三压力计分别电连接所述控制模块和第一电磁阀，所述控制模块依据所述设备气室的实时压力值控制所述第一电磁阀的开闭。7.根据权利要求5所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括显示装置，所述显示装置通讯连接所述控制模块，以显示第一压力计、第二压力计、第三压力计、第一电磁阀和第二电磁阀的参数。8.根据权利要求1所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括检测装置，所述检测装置电连接所述控制模块，并检测所述气瓶组件内气体余量。9.根据权利要求8所述的在线智能补气装置，其特征在于：还包括用于更换气瓶的机械手，所述控制模块根据所述气瓶组件内气体余量控制所述机械手的动作。10.根据权利要求5所述的在线智能补气装置，其特征在于：所有气瓶呈串联、并联或串并联设置，每个所述气瓶均设有数控阀门，所述控制模块依据所述设备气室的实时压力值控制所有数控阀门的开闭。

技术总结

本发明公开了一种在线智能补气装置，其包括第一管道、第二管道、第一调节组件、控制模块和气瓶组件，气瓶组件包括至少两个气瓶，气瓶组件接入第一管道，第一管道连接第二管道，第一调节组件串接于第二管道上，第一调节组件包括第一压力计和第一电磁阀，第一压力计、控制模块和第一电磁阀依次电连接，第一压力计用于检测第二管道进气口的实时压力值，控制模块依据第二管道进气口的实时压力值控制第一电磁阀的开启度，以将第二管道的出气口的压力值恒定在第一阈值区间内。本发明通过第一调节组件将第二管道出气口的压力值恒定在第一阈值区间内来控制补气速率，避免了补气速率过快带来过充及补气速率过低带来补气时间长的问题。过充及补气速率过低带来补气时间长的问题。过充及补气速率过低带来补气时间长的问题。