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JP-2026514809-A - ガス密度リレーの自己検査方法及び装置

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Abstract

本発明の実施例は、ガス密度リレーの自己検査方法及び装置に関し、前記方法は、異なる密度値においてガス密度リレー本体の対応する特性データを予め収集してリストとして保存するステップと、ガス密度測定センサの測定値から、被測電気設備の現時点の密度値を算出するステップと、ガス密度リレー本体の現時点の特性データにより、前記リストを照会して当該特性データに対応する密度値を取得するステップと、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値及びロックアウト接点動作値を計算するステップと、得られている警報接点動作値及びロックアウト接点動作値により、前記ガス密度リレーを検査するステップと、を含む。本発明の実施例で提供される技術的解決手段は、検査に関連する一部のデータを予め記憶し、実際に測定した関連実験データと表照会データを組み合わせて計算することにより、検査用のデータを得て、機器の自己検査を実現しているとともに、高い正確性と信頼性を有する。

Inventors

  • 金 海勇

Assignees

  • 上▲海▼▲楽▼研▲電▼▲気▼有限公司

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20230310
Priority Date
20230302

Claims (17)

  1. ガス密度リレーの自己検査方法であって、 前記ガス密度リレーはガス密度リレー本体と、ガス密度測定センサとを含み、前記ガス密度リレーは被測電気設備に接続され、前記方法は、 異なる密度値においてガス密度リレー本体に対応する特性データを予め収集して保存するステップと、 ガス密度測定センサの測定値から、被測電気設備の現時点の密度値P 20XZ を算出するステップと、 ガス密度リレー本体の現時点の特性データにより、保存されている特性データから当該特性データに対応する密度値を取得するステップと、 前記特性データ、各密度値、及びガス密度リレーの初期警報接点動作値PDZ BJCS 及び/又は初期ロックアウト接点動作値PDZ BSCS から、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算するステップと、 得られている警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ により、前記ガス密度リレーを検査するステップと、を含む、 ことを特徴とする方法。
  2. 前記特性データはガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =P 20XZ -P 20CS +PDZ BJCS PDZ BSXZ =P 20XZ -P 20CS +PDZ BSCS ここで、P 20CS は、現時点のガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度によりリストを照会して得ている対応する密度値である、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 前記特性データは、ガス密度リレー本体のポインタの警報時のポインタのある位置に対する角度差値、及び/又はガス密度リレー本体のポインタのロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =P 20XZ -P 20BJCS +PDZ BJCS PDZ BSXZ =P 20XZ -P 20BSCS +PDZ BSCS ここで、P 20BJCS は現時点のガス密度リレー本体のポインタの警報時のポインタのある位置に対する角度差値により、リストを照会して得ている対応する密度値であり、P 20BSCS は、現時点のガス密度リレー本体のポインタのロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値により、リストを照会して得ている対応する密度値である、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =(ΔSX BJXZ -ΔSX BJCS )×K+PDZ BJCS PDZ BSXZ =(ΔSX BSXZ -ΔSX BSCS )×K+PDZ BSCS ここで、ΔSX BJXZ 及びΔSX BSXZ は、それぞれ、ガス密度リレー本体のポインタの現在位置の初期警報時及び初期ロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値であり、ΔSX BJCS 及びΔSX BSCS は、それぞれ、前記被測電気設備の現時点の密度値P 20XZ でのリスト照会に対応するガス密度リレー本体のポインタの警報時及びロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値であり、Kは、ガス密度リレー本体のポインタの単位移動変位に対応する密度値である、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  7. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =(ΔSX BJXZ -ΔSX BJCS )×K+ΔSJCT×M×N+PDZ BJCS PDZ BSXZ =(ΔSX BSXZ -ΔSX BSCS )×K+ΔSJCT×M×N+PDZ BSCS ここで、ΔSX BJXZ 及びΔSX BSXZ は、それぞれ、ガス密度リレー本体のポインタの現在位置の初期警報時及び初期ロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値であり、ΔSX BJCS 及びΔSX BSCS は、それぞれ、前記被測電気設備の現時点の密度値P 20XZ でのリスト照会に対応するガス密度リレー本体のポインタの警報時及びロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値であり、Kは、ガス密度リレー本体のポインタの単位移動変位に対応する密度値であり、ΔSJCTは、ガス密度リレー本体の接点の動作時の対応する静的接触接点の変位変化値であり、Mは、静的接触接点部品の単位移行変位に対応する密度値であり、Nは方向変数を表し、静的接触接点部品が密度の大きい方向に向かって移行する場合に、N=1であり、対応する静的接触接点部品が密度の小さい方向に向かって移行する場合に、N=-1である、ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  8. 前記特性データは、信号動作機構の現在位置の警報時にある位置に対する抵抗変化量、及び/又は信号動作機構の現在位置のロックアウト時にある位置に対する抵抗変化量を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BSXZ =P 20XZ -P 20BJCS +PDZ BJCS PDZ BSXZ =P 20XZ -P 20BSCS +PDZ BSCS ここで、PDZ BJCS 及びPDZ BSCS は、それぞれ、ガス密度リレーの出荷時に測定された初期警報接点動作値及び初期ロックアウト接点動作値であり、P 20BJCS は、信号動作機構の現在位置の警報時にある位置に対する抵抗変化量により得ている対応する密度値であり、P 20BSCS は、信号動作機構の現在位置のロックアウト時にある位置に対する抵抗変化量により得ている対応する密度値である、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記特性データは、接点動作値がPDZ CS である時の、密度リレーの温度補償標準ガス室内でのガス密度値を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  11. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =PDZ BJCS +P 20BCXZ -P 20BCCS PDZ BSXZ =PDZ BSCS +P 20BCXZ -P 20BCCS ここで、PDZ BJCS 及びPDZ BSCS は、それぞれ、ガス密度リレーの出荷時に測定された初期警報接点動作値及び初期ロックアウト接点動作値であり、P 20BCXZ は温度補償標準ガス室の現在のガス密度値であり、P 20BCCS は接点動作値がPDZ CS である時の、密度リレーの温度補償標準ガス室内でのガス密度値である、ことを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記特性データは、バイメタル温度補償素子の有効補償距離の変位変化量を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  13. 下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算し、 PDZ BJXZ =P 20XZ -P 20CS +PDZ BJCS PDZ BSXZ =P 20XZ -P 20CS +PDZ BSCS ここで、PDZ BJCS 及びPDZ BSCS は、それぞれ、ガス密度リレーの出荷時に測定された初期警報接点動作値及び初期ロックアウト接点動作値であり、P 20CS は、バイメタル温度補償素子の現在の有効補償距離の警報時にある有効補償距離に対する変位変化量を照会して得ている対応する密度値である、ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記特性データは、ガス密度リレー本体の接点が動作する時に、異なる密度値においてポインタのある位置の間に生じている変位量を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  15. 下式により、現時点のガス密度リレーの接点動作値PDZ XZ を計算し、 PDZ XZ =VCS/VXZ×PDZ CS ここで、VCSは、初期の接点動作時、ポインタの単位変位変化値に対応する密度変化値を表し、VXZは、現時点の接点動作時、ポインタの単位変位変化値に対応する密度変化値を表し、VCS=初期の密度変化値MPa/ポインタの単位変位mm、VXZ=現時点の密度変化値MPa/ポインタの単位変位mmである、ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. ガス密度リレーの自己検査装置であって、 前記ガス密度リレーはガス密度リレー本体と、ガス密度測定センサとを含み、前記ガス密度リレーは被測電気設備に接続され、前記装置は、 異なる密度値においてガス密度リレー本体に対応する特性データを予め収集して保存する事前記憶モジュールと、 ガス密度測定センサの測定値から、被測電気設備の現時点の密度値P 20XZ を算出する現在密度値計算モジュールと、 ガス密度リレー本体の現時点の特性データにより、保存されているデータから当該特性データに対応する密度値を取得する対応密度値取得モジュールと、 前記特性データ、各密度値、及びガス密度リレーの出荷時に測定された初期警報接点動作値PDZ BJCS 及び/又は初期ロックアウト接点動作値PDZ BSCS から、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ を計算する計算モジュールと、 を含む、ことを特徴とする装置。
  17. 得られている警報接点動作値PDZ BJXZ 及び/又はロックアウト接点動作値PDZ BSXZ により、前記ガス密度リレーを検査する検査モジュールをさらに含む、ことを特徴とする請求項16に記載のガス密度リレーの自己検査装置。

Description

<関連出願の相互参照> 本願は、出願番号が2023101905645であり、出願日が2023年3月2日である中国特許出願に基づき、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願の全ての内容を引用して本願に組み込む。 本発明の実施例は、電力設備監視の技術分野に関し、特に、ガス密度リレーの自己検査方法及び装置に関する。 現在、六フッ化硫黄(以下、「SF6」と表記する)電気設備は、既に電力機関、工業・鉱業企業で幅広く用いられており、電力業界の急速な発展を推し進めている。近年、SF6電気設備の使用はますます増えている。高電圧電気設備において、SF6ガスはアーク消弧と絶縁のために用いられ、高電圧電気設備内のSF6ガスの密度の低減はSF6高電圧電気設備の安全な運転に深刻な影響を与える。SF6ガスの密度が一定の程度まで低減していると絶縁及びアーク消弧性能はなくなる。したがって、電力網運転規則では、設備の運転開始前及び運転中に、SF6ガスの密度を定期的に測定し、ガス密度リレーを検査しなければならないと義務付けている。 無人変電所がネットワーク化、デジタル化へと進化し、遠隔制御及び遠隔測定の高度化が求められるにつれて、SF6電気設備に対するガス密度状態のオンライン監視は重要な現実的意味を持っている。現在、高電圧電気設備は殆どがSF6ガス絶縁設備であり、ガス密度が低減する場合に(漏洩などによる)、設備の電気的特性に深刻な影響が及び、安全な運転に深刻な危険性を及ぼす。現在、SF6高電圧電気設備におけるガス密度値のオンライン監視は一般的に行われており、既存のガス密度監視システム(ガス密度リレー)は基本的に次の2つである。1)遠隔式SF6ガス密度リレーを使用し、当該遠隔密度リレーは警報接点、ロックアウト接点を含み、ガス密度をモニタリングする。また、密度、圧力及び温度の収集とアップロードを実現し、ガス密度のオンライン監視を実現できる。2)通常の密度リレーに密度トランスミッターを組み合わせてガス密度をモニタリングし、警報接点、ロックアウト接点を含み、ガス密度をモニタリングする。トランスミッターは密度、圧力及び温度の収集とアップロードを実現し、ガス密度のオンライン監視を実現できる。SF6ガス密度リレーはコアかつ重要な部品であり、遠隔式SF6ガス密度リレー又はガス密度トランスミッターがコアかつ重要な部品であり、正常な動作を保証する上で非常に重要である。 電気設備におけるガス密度リレーを定期的に検査又は診断するのは、危険を未然に防ぎ、電気設備の安全で確実な運転を保証するための必要な措置である。実際の運転状況をみると、ガス密度リレーを定期的に検査するのは、電力設備の安全で確実な運転を保証するための必要な措置の一つである。また、ガス密度オンライン監視装置又は遠隔密度リレーの検査又は検証を行う場合に、多大な人力と資源が必要である。したがって、どのようにガス密度リレーの自己検査を実現するかは、早急に解決すべき課題となっている。 本発明の実施例に係るガス密度リレーの動作原理の模式図である。本発明の実施例で提供されるガス密度リレーの自己検査方法のフローチャートである。本発明の実施例に係るガス密度リレー自己検査装置の構造模式図である。本発明のもう一つの実施例で提供されるガス密度リレー自己検査装置の構造模式図である。本発明のもう一つの実施例で提供されるガス密度リレー自己検査装置の構造模式図である。本発明のもう一つの実施例で提供されるガス密度リレー自己検査装置の構造模式図である。 以下、本発明の目的、技術的解決手段及び利点がより明瞭になるよう、具体的な実施形態を用いて、図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。これらの記述は例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないと理解されたい。また、以下の説明では、本発明の概念に不要な混同が生じないよう、公知の構造及び技術に関する記述を省略している。 なお、特に定義のない限り、本発明の1つ又は複数の実施例で使用されている技術用語又は科学用語は、当業者に理解されている一般的な意味を有する。本発明の1つ又は複数の実施例で使用されている「第1」、「第2」及び類似の用語は、いかなる順番、数又は重要性を表すものでもなく、異なる構造部分を区別するものに過ぎない。「含む」又は「備える」あるいは類似の用語は、当該用語の前に記される素子又は物体が、当該用語の後ろに列挙している素子又は物体及び同等なものをカバーしており、しかも他の素子又は物体は除外しないことを意味する。「接続」又は「連結」あるいは類似の用語は、物理的な接続又は機械的な接続に限定されず、電気的接続も含まれ、直接か間接的なのかは問わない。「上」、「下」、「左」、「右」などは、相対的位置関係を表すものに過ぎず、記述される対象の絶対位置が変わると、当該相対的位置関係もそれに応じて変わる可能性はある。 以下、図面を参照して本発明の技術的解決手段を詳細に説明する。本発明の実施例は、ガス密度リレーの自己検査方法を提供し、図1は、本発明の実施例に係るガス密度リレーの動作原理の模式図を示す。前記ガス密度リレーは、ガス密度リレー本体1と、ガス密度測定センサとを含み、ガス密度測定センサは、例えば、圧力センサ2及び温度センサ3を含み、ガス密度リレーは、被測電気設備に接続され、被測電気設備のSF6ガス密度を測定することができる。ガス密度リレー本体1はガスの密度を指示するポインタを含み、ガス密度測定センサは圧力センサ2及び温度センサ3により被測電気設備の圧力及び温度を測定し、さらに、予め設定されている計算方法により被測電気設備のガス密度を算出する。当該ガス密度リレーは信号サンプリングユニット6、インテリジェント制御ユニット7、診断監視ユニット8、通信ユニット9、接点回路電流監視ユニット16、接点電圧監視ユニット17及び密封診断ユニット18をさらに含む。信号サンプリングユニット6は第1の接続回路及び第2の接続回路を含み、第1の接続回路はガス密度リレー本体1の接点と接点信号制御回路20を接続させ(信号制御回路20は電気設備内に設けられる)、第2の接続回路はガス密度リレー本体1の接点とインテリジェント制御ユニット7を接続させる。非検査状態では、第2の接続回路は開き、第1の接続回路は閉じる。検査状態では、信号サンプリングユニット6は第1の接続回路を切断し、第2の接続回路を連通させ、ガス密度リレー本体1の接点とインテリジェント制御ユニット7を接続させる。第1の接続回路は第1の電磁リレーJ1を含み、第2の接続回路は第2の電磁リレーJ2を含む。第1の電磁リレーJ1に常閉接点J11及びJ12が設けられ、常閉接点J11及びJ12は接点信号制御回路内に直列して接続され、前記第2の電磁リレーJ2に常開接点J21及びJ22が設けられ、常開接点J21及びJ22はガス密度リレー本体1の接点PJに接続され、第1の電磁リレーJ1と第2の電磁リレーJ2が一つに統合され、即ち、常開・常閉接点を有する中間リレーであってもよい。非検査状態では、常閉接点J11及びJ12は閉じ、常開接点J21及びJ22は開き、ガス密度リレーは接点PJの出力状態をリアルタイムに監視する。検査状態では、常閉接点J11及びJ12は開き、常開接点J21及びJ22は閉じ、ガス密度リレー本体1の接点PJは常開接点J21及びJ22を通じてインテリジェント制御ユニット7に接続される。これにより、電気設備は電源が入っている状態で、インテリジェント制御ユニット7及びガス密度測定センサ(即ち、圧力センサ2及び温度センサ3)を通じて、接点動作機構15及び信号サンプリングユニット6を動作させてガス密度リレーの接点動作値の検査とテストを行うことを実現できる。ガス密度リレー本体1の接点PJは測定されたガス密度値を参照し、当該密度値が警報値に達している時に警報信号を出力し、又は当該密度値がロックアウト値に達している時にロックアウト信号を出力する。 本発明の実施例に係るガス密度リレーでガス密度を測定する具体的な方法は本願の出願者の先行中国特許出願(CN201910830155.0、CN201910830213.X、CN201911263998.3、及びCN202010416678.3)を参照することができる。図2は当該自己検査方法のフローチャートを示し、図2に示すように、前記方法は、以下のステップを含む。 S202では、異なる密度値においてガス密度リレー本体の対応する特性データを予め収集してリストとして保存する。前記特性データは、ガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度を含み、又は、ガス密度リレー本体のポインタの警報時のポインタのある位置に対する角度差値、及びガス密度リレー本体のポインタのロックアウト時のポインタのある位置に対する角度差値を含み、又は、信号動作機構の現在位置の警報時にある位置に対する抵抗変化量、及び信号動作機構の現在位置のロックアウト時にある位置に対する抵抗変化量を含む。 S204では、ガス密度測定センサの測定値から、被測電気設備の現時点の密度値P20XZを算出する。 S206では、ガス密度リレー本体の現時点の特性データにより、前記リストを照会して当該特性データに対応する密度値を取得する。 S208では、前記特性データ、各密度値、及びガス密度リレーの初期警報接点動作値PDZBJCS及び/又は初期ロックアウト接点動作値PDZBSCSから、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZBJXZ及び/又はロックアウト接点動作値PDZBSXZを計算する。当該ステップでは、ガス密度リレーの警報接点動作値PDZBJXZ及び/又はロックアウト接点動作値PDZBSXZを以下のいくつかの状況に分けることができる。 特性データがガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度である場合に、下式により、現時点のガス密度リレーの警報接点動作値PDZBJXZ及び/又はロックアウト接点動作値PDZBSXZを計算することができる。 PDZBJXZ=P20XZ-P20CS+PDZBJCS PDZBSXZ=P20XZ-P20CS+PDZBSCS ここで、P20CSは、現時点のガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度によりリストを照会して得ている対応する密度値である。 本実施例では、ガス密度リレーは、出荷時、運転開始前、又は運転中に密度リレーの接点動作値PDZCSによりテストし又はオンラインで検査することにより、初期警報接点の動作値PDZBJCS及び初期ロックアウト接点動作値PDZBSCSを得る。異なる密度値においてガス密度リレー本体のガス密度リレー本体のポインタの初期位置に対する角度を予め収集し、両者が互いに対応するデータを、例えば、インテリジェント制御ユニット7(又はホストコンピュータ)に記憶する。ガス密度リレーは運転中に、圧力値及び温度値を含むガス密度測定センサの測定値から、被測電気設備の現時点の密度値P20XZを算出し、換算して電気設備内のガスの現時点の密度値P20XZを得る。ガス密度リレー本体のポインタの現在位置のデータを収集し、次いで、ガス密度リレーの事前(初期時)の接点動作値PDZCS、及び接点動作値PDZCSの異なる密度値に対応するポインタの事前(初期時)の位置リストと組み合わせ、関連する特性関係により、この時の新しい接点動作値を算出することができ、計算式は上述したとおりである。さらに、具体的なパラメータの密度リレーを例にとって説明し、例えば、密度リレーのパラメータは定格圧力値0.6MPa/警報圧力値0.55MPa/ロックアウト圧力値0.50MPaである。出荷時に20℃の(20℃でなくてもよい)環境において、当該密度リレーについて警報接点、ロックアウト接点の動作値PDZCSをテストする