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摘 要：该文针对目前电网中气室抽真空及密封性检查中准确度低、耗时耗力、不能有效监测等问题，提出智能真空校验控制仪的研制。该项目能够实时监测设备真空情况，且自行对真空度、抽真空时间进行设定，同时增加了电磁阀，能最大程度保证设备真空度监测的准确性。该装置满足国家电网或厂家需求，同时符合国家电网工作精细化、操作标准化、效率优化的要求，为电网安全提供安全可靠的保障。
关键词：智能 真空 校验控制仪 实时监测 节能
中图分类号：TM571 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）03（a）-0078-03
Development of a new intelligent vacuum calibration controller
FU Chenxiao1 MA Yongqiang1 LIU Hao1 WU Xiaobing2 YAO Yinglong2
（1.Ningxia Electric Power Company Wuzhong Power Supply Bureau， Wuzhong， Ningxia Hui Autonomous Region， 751100 China; 2.Hangzhou Xiupu Electronic Technology Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）
Abstract： the paper aiming at the problems such as low accuracy， time-consuming and force-consuming， and unable to monitor effectively in the current inspection of air chamber vacuum extraction and tightness in the power grid， the development of an intelligent vacuum calibration controller is proposed， moreover， the vacuum degree and vacuum time are set by ourselves， and the electromagnetic valve is increased to ensure the accuracy of vacuum degree monitoring. The device meets the needs of the state grid or the manufacturers， and meets the requirements of the State Grid for fine work， standardized operation and efficiency optimization， providing a safe and reliable guarantee for the security of the grid.
Key words： Intelligence; Vacuum; Calibration controller; Real-time Monitoring; Energy saving
目前，SF6电气设备已经广泛应用于国家电网中，110 kV及以上变电站大部分采用组合电器形式，小部分采用户外敞开式[1-2]。随着设备使用时间的增加，组合电器B类检修、SF6敞开断路器B类检修数在逐年增加。对于气室抽真空及密封性检查主要有两种方法，第一种是按照厂家要求进行，若厂家无明确规定时，抽真空至133 Pa以下并继续抽真空30 min，停泵30 min，记录真空度（1），再隔5 h，读真空度（2），若（2）-（1）值<133 Pa，则可认为合格，否则应重新抽真空并进行处理至合格为止[3-5]。此工作方式仅通过设备本体SF6密度继电器或真空设备上的真空计，进行监测设备真空情况，大量工作过程需要2名人员始终在现场值守。此外，因SF6密度继电器为正压监测设备，針对真空情况下监测不够准确，往往当气室真空度下降133 pa时密度表上数值并没有变化。第二种则是利用真空泵上的真空计来进行真空度监测，虽然真空泵上的真空计为高精度真空计，但由于抽真空管路的长度不一（规定不长于5 m），真空管的真空度难以保持。当静止5 h后，85%以上概率计算（2）-（1）值>133 Pa，气室设备本体的真空度其实并没有明显变化，导致真空工作不能正常有效监测，无法满足规定要求。因此，需研制一套智能真空校验控制仪，可实现根据设定值对抽真空设备进行真空泵的自动及远程启停，真空度远程监测，判断设备真空度是否符合要求的智能真空校验控制仪[6-7]。
1 智能真空校验控制仪的组成及性能
1.1 功能要求
（1）可以实现APP对真空度在线实时监测，报警。（2）实现APP对继电器、电磁阀吸合断开远程控制。
1.2 装置草图
新型智能真空校验控制仪及连接设备草图如图1所示。
1.3 组成与性能
智能真空校验控制仪主要有数字式真空表、真空电磁阀（要求气密性绝对良好）、无线控制式继电器、4G无线模块、控制器等模块组成。产品设计如图2所示。 仪表采用大容量锂电池，为产品提供稳定可靠的电源，使其安全运行5年以上。低功耗液晶显示装置提供对现场数据调取，无线上传，仪器具有信号中断续传功能、工作模式自动切换、压力波动实时报警、一键唤醒等实用功能。
通过使用物联网压力检测终端（一种低功耗、无线通信功耗的智能数据传输仪表），设计通过成熟的窄带物联网网络、云平台和移动客户端无线传输。该产品可以通过终端USB设置压力、量程零点、量程满点、量程高/低报警值、波动阈值、上传时间等参数。还可以通过云平台远程采集频率，在线查看实时数据和历史数据，云平台操作界面如图3所示。智能真空校验控制仪主要性能参数如表1所示。该仪器操简便、运行稳定，达到全面提升35 kV及以上SF6设备检修抽真空工作效率和数据准确性。
2 结语
智能真空校验控制仪的研制项目提出，使用高精度数字式真空表，将其安装于抽真空设备本体接头上，实时监测设备真空情况，同时增加控制芯片单片机或PLC控制真空泵的工作状态，用户可自行对真空度、抽真空时间进行设定，满足国家电网或厂家需求，同时增加了电磁阀最大程度保证设备真空度监测的准确性。该装置满足国家电网工作精细化、操作标准化、效率优化的要求，进一步为电网安全提供安全可靠的保障。
参考文献
[1] 关卫军.便携式真空校验仪的研制[D].西安理工大学，2017.
[2] 陈旭银，张斌.0.4级精密压力表示值误差测量不确定度评定[J].木工机床，2019（2）：29-30.
[3] 李茂权，秦正英，刘红梅，等.普通压力表示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术，2017，44（4）：103-104.
[4] 南雪.新型电子式互感器及合并单元研究[D].山东理工大学，2019.
[5] 王浩然.校验用现场动平衡测试仪技术研究[D].沈阳理工大学，2019.
[6] 冯凌，杨华夏，程瑛颖，等.基于射频同步技术的高压电能计量装置现场校验仪的设计[J].电测与仪表，2018，55（10）：132-136.
[7] 张建渊.基于RS485總线的智能有纸记录仪电气系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2018（1）：113-114.
关键词：智能 真空 校验控制仪 实时监测 节能
中图分类号：TM571 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）03（a）-0078-03
Development of a new intelligent vacuum calibration controller
FU Chenxiao1 MA Yongqiang1 LIU Hao1 WU Xiaobing2 YAO Yinglong2
（1.Ningxia Electric Power Company Wuzhong Power Supply Bureau， Wuzhong， Ningxia Hui Autonomous Region， 751100 China; 2.Hangzhou Xiupu Electronic Technology Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）
Abstract： the paper aiming at the problems such as low accuracy， time-consuming and force-consuming， and unable to monitor effectively in the current inspection of air chamber vacuum extraction and tightness in the power grid， the development of an intelligent vacuum calibration controller is proposed， moreover， the vacuum degree and vacuum time are set by ourselves， and the electromagnetic valve is increased to ensure the accuracy of vacuum degree monitoring. The device meets the needs of the state grid or the manufacturers， and meets the requirements of the State Grid for fine work， standardized operation and efficiency optimization， providing a safe and reliable guarantee for the security of the grid.
Key words： Intelligence; Vacuum; Calibration controller; Real-time Monitoring; Energy saving
目前，SF6电气设备已经广泛应用于国家电网中，110 kV及以上变电站大部分采用组合电器形式，小部分采用户外敞开式[1-2]。随着设备使用时间的增加，组合电器B类检修、SF6敞开断路器B类检修数在逐年增加。对于气室抽真空及密封性检查主要有两种方法，第一种是按照厂家要求进行，若厂家无明确规定时，抽真空至133 Pa以下并继续抽真空30 min，停泵30 min，记录真空度（1），再隔5 h，读真空度（2），若（2）-（1）值<133 Pa，则可认为合格，否则应重新抽真空并进行处理至合格为止[3-5]。此工作方式仅通过设备本体SF6密度继电器或真空设备上的真空计，进行监测设备真空情况，大量工作过程需要2名人员始终在现场值守。此外，因SF6密度继电器为正压监测设备，針对真空情况下监测不够准确，往往当气室真空度下降133 pa时密度表上数值并没有变化。第二种则是利用真空泵上的真空计来进行真空度监测，虽然真空泵上的真空计为高精度真空计，但由于抽真空管路的长度不一（规定不长于5 m），真空管的真空度难以保持。当静止5 h后，85%以上概率计算（2）-（1）值>133 Pa，气室设备本体的真空度其实并没有明显变化，导致真空工作不能正常有效监测，无法满足规定要求。因此，需研制一套智能真空校验控制仪，可实现根据设定值对抽真空设备进行真空泵的自动及远程启停，真空度远程监测，判断设备真空度是否符合要求的智能真空校验控制仪[6-7]。
1 智能真空校验控制仪的组成及性能
1.1 功能要求
（1）可以实现APP对真空度在线实时监测，报警。（2）实现APP对继电器、电磁阀吸合断开远程控制。
1.2 装置草图
新型智能真空校验控制仪及连接设备草图如图1所示。
1.3 组成与性能
智能真空校验控制仪主要有数字式真空表、真空电磁阀（要求气密性绝对良好）、无线控制式继电器、4G无线模块、控制器等模块组成。产品设计如图2所示。 仪表采用大容量锂电池，为产品提供稳定可靠的电源，使其安全运行5年以上。低功耗液晶显示装置提供对现场数据调取，无线上传，仪器具有信号中断续传功能、工作模式自动切换、压力波动实时报警、一键唤醒等实用功能。
通过使用物联网压力检测终端（一种低功耗、无线通信功耗的智能数据传输仪表），设计通过成熟的窄带物联网网络、云平台和移动客户端无线传输。该产品可以通过终端USB设置压力、量程零点、量程满点、量程高/低报警值、波动阈值、上传时间等参数。还可以通过云平台远程采集频率，在线查看实时数据和历史数据，云平台操作界面如图3所示。智能真空校验控制仪主要性能参数如表1所示。该仪器操简便、运行稳定，达到全面提升35 kV及以上SF6设备检修抽真空工作效率和数据准确性。
2 结语
智能真空校验控制仪的研制项目提出，使用高精度数字式真空表，将其安装于抽真空设备本体接头上，实时监测设备真空情况，同时增加控制芯片单片机或PLC控制真空泵的工作状态，用户可自行对真空度、抽真空时间进行设定，满足国家电网或厂家需求，同时增加了电磁阀最大程度保证设备真空度监测的准确性。该装置满足国家电网工作精细化、操作标准化、效率优化的要求，进一步为电网安全提供安全可靠的保障。
参考文献
[1] 关卫军.便携式真空校验仪的研制[D].西安理工大学，2017.
[2] 陈旭银，张斌.0.4级精密压力表示值误差测量不确定度评定[J].木工机床，2019（2）：29-30.
[3] 李茂权，秦正英，刘红梅，等.普通压力表示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术，2017，44（4）：103-104.
[4] 南雪.新型电子式互感器及合并单元研究[D].山东理工大学，2019.
[5] 王浩然.校验用现场动平衡测试仪技术研究[D].沈阳理工大学，2019.
[6] 冯凌，杨华夏，程瑛颖，等.基于射频同步技术的高压电能计量装置现场校验仪的设计[J].电测与仪表，2018，55（10）：132-136.
[7] 张建渊.基于RS485總线的智能有纸记录仪电气系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2018（1）：113-114.