1.本发明属于高压开关设备六氟化硫气体补气技术领域，具体涉及一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法。
背景技术：2.六氟化硫是一种无色、无味、无毒、不燃的稳定气体，具有优良的绝缘性能和灭弧性能，因此常被用作高压开关的绝缘介质。六氟化硫气体的压力过低会使高压开关的灭弧能力降低，因此，除了需定期对六氟化硫气体进行检漏、压力巡检外，还需对压力低的气室进行补气。现今，变电站主要应用的为机械式的密度继电器。需要到现场实际检查压力数值来判断是否需要补气，并且不同气室体积不同，无法准确估计补气量。这种方式无法实现高压开关气室密度数据的实时性，也增加了气室的隐患。为了保证高压开关气室密度数据的实时性，提高高压开关设备的安全性，降低人工成本，需要一种预估六氟化硫高压开关补气时间及补气量的方法，方便现场作业，保证高压开关设备的安全稳定运行。
技术实现要素：3.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，它能够实时监测、预估六氟化硫的补气时间及补气量。
4.实现上述目的的一种技术方案是：一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，包括如下步骤：
5.步骤1，通过六氟化硫压力温度传感器对高压开关内六氟化硫气体的压力和温度进行监测，得到压力值p和温度值t，通过计算得到六氟化硫气体20℃时的压力值即密度值，实现对六氟化硫气体密度监测；
6.步骤2，通过对一天内密度值进行平均，得到起始密度值为p0，第一天密度平均值为p1,第二天密度平均值为p2，第三天密度平均值为p3，
……
，第n天密度平均值为pn；
7.步骤3，根据直线公式y＝kx+b，计算开关设备内气体密度每天变化斜率；
8.第一天斜率k1＝p1-p0；
9.第二天斜率k2＝p2-p1；
10.第三天斜率k3＝p3-p2；
11.第四天斜率k4＝p4-p3；
12.……
13.第n天斜率kn＝pn-pn-1；
14.步骤4，据已运行的天数n，对每天密度变化斜率求取平均值kp，有kp＝(k1+k2+
…
+kn)/n，可得kp＝(pn-p0)/n，则pn＝kp*n+p0或n＝(pn-p0)/kp；
15.步骤5，设补气压力点为pz，根据pn＝kp*n+p0可得pz＝kp*n+p0,可求得n＝(pz-p0)/kp,n即为气压降到补气压力点pz时的天数，即预期补气时间；
16.步骤6，通过容积测定装置测得开关气室的容积为v；
17.步骤7，根据理想气体状态方程pv＝nrt，通过开关气室容积v，通过六氟化硫压力温度传感器测量取气口位置的温度t和压力p，r为理想气体常数，设pr为额定压力，pz为补气点压力，求得需要补气的气体的物质的量n＝(pr-pz)v/rt，根据m＝n*m，得到需要补气的六氟化硫气体的质量，其中m为六氟化硫气体的摩尔质量146.05。
18.进一步的，步骤2中密度平均值，为同一天内等时间间隔内测量的多次六氟化硫气体密度值的算术平均值。
19.进一步的，同一天内测量计算六氟化硫气体密度值的时间间隔为2小时，密度平均值为12个六氟化硫气体密度值的测量值的算术平均值。
20.本发明的一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，实现了对开关气室补气时间和补气量的预估，现场人员可合理对补气工作进行安排，解决了需要到现场实际检查压力数值来判断是否需要补气，并且不同气室体积不同，无法确定气室需要的补气量的问题。
附图说明
21.图1为本发明的一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法流程示意图。
具体实施方式
22.为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
23.请参阅图1，本发明的一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，包括如下步骤：
24.步骤1，通过六氟化硫压力温度传感器对高压开关内六氟化硫气体的压力和温度进行监测，得到压力值p和温度值t，通过计算得到六氟化硫气体20℃时的压力值即密度值，实现对六氟化硫气体密度监测。
25.步骤2，通过对一天内密度值进行平均，得到起始密度值为p0，第一天密度平均值为p1,第二天密度平均值为p2，第三天密度平均值为p3，
……
，第n天密度平均值为pn。密度平均值，为同一天内等时间间隔内测量的多次六氟化硫气体密度值的算术平均值。同一天内测量计算六氟化硫气体密度值的时间间隔为2小时，密度平均值为12个六氟化硫气体密度值的测量值的算术平均值。
26.步骤3，根据直线公式y＝kx+b，计算开关设备内气体密度每天变化斜率；
27.第一天斜率k1＝p1-p0；
28.第二天斜率k2＝p2-p1；
29.第三天斜率k3＝p3-p2；
30.第四天斜率k4＝p4-p3；
31.……
32.第n天斜率kn＝pn-pn-1。
33.步骤4，据已运行的天数n，对每天密度变化斜率求取平均值kp，有kp＝(k1+k2+
…
+kn)/n，可得kp＝(pn-p0)/n，则pn＝kp*n+p0或n＝(pn-p0)/kp。
34.步骤5，设补气压力点为pz，根据pn＝kp*n+p0可得pz＝kp*n+p0,可求得n＝(pz-p0)/kp,n即为气压降到补气压力点pz时的天数，即预期补气时间。
35.步骤6，通过容积测定装置测得开关气室的容积为v。
36.步骤7，根据理想气体状态方程pv＝nrt，通过开关气室容积v，通过六氟化硫压力温度传感器测量取气口位置的温度t和压力p，r为理想气体常数，设pr为额定压力，pz为补气点压力，求得需要补气的气体的物质的量n＝(pr-pz)v/rt，根据m＝n*m，得到需要补气的六氟化硫气体的质量，其中m为六氟化硫气体的摩尔质量146.05。
37.通过上述方法能够掌握气体绝缘电器设备每次的补气量，为气体绝缘电气设备精益化管理提供生产一线资料，为gis气室进行精益化管理提供技术手段。
38.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
技术特征：1.一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，通过六氟化硫压力温度传感器对高压开关内六氟化硫气体的压力和温度进行监测，得到压力值p和温度值t，通过计算得到六氟化硫气体20℃时的压力值即密度值，实现对六氟化硫气体密度监测；步骤2，通过对一天内密度值进行平均，得到起始密度值为p0，第一天密度平均值为p1,第二天密度平均值为p2，第三天密度平均值为p3，
……
，第n天密度平均值为pn；步骤3，根据直线公式y＝kx+b，计算开关设备内气体密度每天变化斜率；第一天斜率k1＝p1-p0；第二天斜率k2＝p2-p1；第三天斜率k3＝p3-p2；第四天斜率k4＝p4-p3；
……
第n天斜率kn＝pn-pn-1；步骤4，据已运行的天数n，对每天密度变化斜率求取平均值kp，有kp＝(k1+k2+
…
+kn)/n，可得kp＝(p
n-p0)/n，则p
n
＝kp*n+p0或n＝(p
n-p0)/kp；步骤5，设补气压力点为pz，根据pn＝kp*n+p0可得pz＝kp*n+p0,可求得n＝(pz-p0)/kp,n即为气压降到补气压力点pz时的天数，即预期补气时间；步骤6，通过容积测定装置测得开关气室的容积为v；步骤7，根据理想气体状态方程pv＝nrt，通过开关气室容积v，通过六氟化硫压力温度传感器测量取气口位置的温度t和压力p，r为理想气体常数，设pr为额定压力，pz为补气点压力，求得需要补气的气体的物质的量n＝(pr-pz)v/rt，根据m＝n*m，得到需要补气的六氟化硫气体的质量，其中m为六氟化硫气体的摩尔质量146.05。2.根据权利要求1所述的一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，其特征在于，步骤2中密度平均值，为同一天内等时间间隔内测量的多次六氟化硫气体密度值的算术平均值。3.根据权利要求2所述的一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，其特征在于，同一天内测量计算六氟化硫气体密度值的时间间隔为2小时，密度平均值为12个六氟化硫气体密度值的测量值的算术平均值。
技术总结本发明公开了一种六氟化硫高压开关预估补气时间及补气量的方法，包括步骤1，对六氟化硫气体进行密度监测；步骤2，求得连续天内的密度平均值；步骤3，计算开关设备内气体密度每天变化斜率；步骤4，对每天密度变化斜率求取平均值；步骤5，设定补气压力点，计算气压降到补气压力点的天数，即预期补气时间；步骤6，通过容积测定装置测得开关气室的容积为V；步骤7，求得需要补气的六氟化硫气体的质量。本发明能够实时监测、预估六氟化硫的补气时间及补气量。预估六氟化硫的补气时间及补气量。预估六氟化硫的补气时间及补气量。
技术研发人员：陆昱 汪献忠 朱启扬 李博 宋杰 薛明 刘恩富 金明雨 乔亚兴 朱钦 徐若军 赵皓明 李洋 聂兴尧
受保护的技术使用者：河南省日立信股份有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
