本實(shí)用新型涉及一種在線監(jiān)測(cè)的裝置，尤其涉及一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，屬電力設(shè)備監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

六氟化硫(SF₆)氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，在氣體絕緣電器(Gas Insulated Switchgear,GIS)中得到廣泛應(yīng)用。正常情況下，SF₆的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易分解。但在放電或過(guò)熱作用下，SF₆會(huì)發(fā)生分解，并產(chǎn)生的多種低氟硫化物，這些低氟硫化物會(huì)與GIS內(nèi)部存在的微量O₂、H₂O及固體絕緣材料發(fā)生反應(yīng)，生成SO₂、CF₄、HF、H₂S、CO、SOF₂、SO₂F₂、SO₂F₁₀等多種較為穩(wěn)定的分解產(chǎn)物。在SF₆設(shè)備故障診斷的早期階段，傳統(tǒng)的電氣試驗(yàn)方法難以察覺(jué)GIS內(nèi)部的早期潛伏性絕緣故障，而對(duì)GIS內(nèi)部的SF₆氣體進(jìn)行組分分析，不僅可有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)潛伏性故障，且能夠?qū)收线M(jìn)行初步定位，使得SF₆分解組分法判斷設(shè)備運(yùn)行狀況成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。大量實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明，SF₆的主要分解物為SO₂、HF、SOF₂、SO₂F₂等，若故障涉及到固體絕緣材料，則還會(huì)產(chǎn)生H₂S、CO、CF₄等分解組分。

由于GIS內(nèi)部吸附劑的吸附作用對(duì)分解物的成分和含量影響較大，致使離線檢測(cè)的結(jié)果不能很好的反映設(shè)備內(nèi)部的故障情況，對(duì)GIS內(nèi)部多種SF₆分解產(chǎn)物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)十分必要。

GIS的泄漏缺陷在運(yùn)行設(shè)備中較為常見(jiàn)，普遍存在因設(shè)計(jì)、制造、安裝以及運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，而造成設(shè)備SF₆氣體的緩慢泄漏。一方面，SF₆氣體的泄漏會(huì)降低設(shè)備的絕緣性能，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。另一方面，SF₆氣體具有強(qiáng)烈溫室效應(yīng)，是CO₂的23900倍，它的泄漏對(duì)大氣環(huán)境將造成嚴(yán)重污染。目前對(duì)SF₆電氣設(shè)備泄漏的檢測(cè)手段主要采用離線式，在線監(jiān)測(cè)可解決實(shí)時(shí)監(jiān)控SF₆緩慢泄漏的問(wèn)題。

此外，GIS設(shè)備受潮缺陷早在設(shè)備運(yùn)行初期就已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注，水分 含量是其中十分重要的指標(biāo)。離線檢測(cè)SF₆氣體中微水含量(濕度)已發(fā)現(xiàn)過(guò)多起受潮缺陷，但三年一次的離線檢測(cè)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期受潮。在線監(jiān)測(cè)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期受潮缺陷，避免設(shè)備故障的發(fā)現(xiàn)。

公告號(hào)為CN104198393B.專利名稱為SF₆電氣設(shè)備內(nèi)分解氣體組分在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，已成功研發(fā)出單臺(tái)光聲光譜在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)單個(gè)GIS倉(cāng)進(jìn)行多種分解物組分的在線監(jiān)測(cè)。此外，公告號(hào)為CN204302440U，專利名稱為能對(duì)多臺(tái)SF₆電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)及水分進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置，還研發(fā)出單臺(tái)對(duì)多臺(tái)SF₆電氣設(shè)備的SF₆純度、SO₂含量和微水含量的在線監(jiān)測(cè)裝置。

然而在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，僅實(shí)現(xiàn)單臺(tái)對(duì)單個(gè)GIS倉(cāng)中多種分解物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的指標(biāo)不夠全面，成本也較高，不利于普遍推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，利用一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置實(shí)現(xiàn)一種低成本、監(jiān)測(cè)SF₆氣體多種指標(biāo)，從而監(jiān)測(cè)運(yùn)行中GIS的多種潛伏性故障和缺陷，能對(duì)GIS倉(cāng)中多種分解組分(SO₂、H₂S、CO、CF₄)、SF₆純度及水分進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決單臺(tái)在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)單個(gè)GIS倉(cāng)中多種分解物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的指標(biāo)不夠全面，成本較高，不利于普遍推廣應(yīng)用的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，包括GIS倉(cāng)a、GIS倉(cāng)b、過(guò)濾網(wǎng)a、三通a、電磁閥a、壓力傳感器a、四通和微水傳感器，所述的GIS倉(cāng)a通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)a、三通a、電磁閥a和四通第一接口連接，GIS倉(cāng)b通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)b、三通b、電磁閥b和四通第二接口連接，GIS倉(cāng)c通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)c、三通c、電磁閥c和四通第三接口連接；四通第四接口與SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置減壓閥a入口連接，所述的減壓閥a、三通d、球閥a、流量計(jì)a、SF₆純度傳感器、緩沖器室、壓力傳感器a、壓力傳感器b、微水傳感器、電磁閥d、恒流閥a、紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元、恒流閥b、電磁閥e、三通e、球閥b、電磁閥f、真空加壓泵、電磁閥h、電磁閥g、三通閥f、球閥c均安裝在SF₆氣 體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置內(nèi)；SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置通過(guò)電控四通切換閥分別經(jīng)過(guò)單向閥a、單向閥b和單向閥c和三通a、三通b、三通c連接。

所述的SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置減壓閥a經(jīng)三通d、流量計(jì)a、SF₆純度傳感器、緩沖器室、電磁閥d、恒流閥a、紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元、恒流閥b、電磁閥e、三通e、電磁閥f、真空加壓泵和電磁閥h連接；所述的真空泵經(jīng)球閥c、三通f和電磁閥g與三通e連接。

所述的壓力傳感器a和微水傳感器安裝在緩沖氣室。

所述的壓力傳感器b安裝在紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元。

所述的標(biāo)定進(jìn)氣口經(jīng)過(guò)球閥a與三通d連接。

所述的標(biāo)定排氣口經(jīng)球閥b與三通e連接。

采用本技術(shù)方案的SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，由于是多臺(tái)GIS設(shè)備同時(shí)連接到一套SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，在設(shè)備安裝完成時(shí)，只需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行抽真空和標(biāo)定操作，即可保證設(shè)備內(nèi)沒(méi)有其它干擾因素，從而不會(huì)造成分析數(shù)據(jù)失真，在需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行SF₆氣體分解物、純度及濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析時(shí)，只需要將對(duì)應(yīng)的GIS與SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置連接的過(guò)濾網(wǎng)、三通、電磁閥以及四通對(duì)應(yīng)的閥門打開(kāi)即可，只要SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置處于正常情況，即可對(duì)該GIS倉(cāng)中的SF₆氣體分解物、純度及濕度實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)完畢關(guān)閉GIS倉(cāng)與SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置連接的過(guò)濾網(wǎng)、三通、電磁閥以及四通對(duì)應(yīng)的閥門即可，即可對(duì)其它的GIS倉(cāng)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置對(duì)多個(gè)GIS倉(cāng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的功能。

本實(shí)用新型的SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置減壓閥a經(jīng)三通d、流量計(jì)a、SF₆純度傳感器、緩沖器室、電磁閥d、恒流閥a、紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元、恒流閥b、電磁閥e、三通e、電磁閥f、真空加壓 泵和電磁閥h連接；所述的真空泵經(jīng)球閥c、三通f和電磁閥g與三通e連接。對(duì)于SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)多組分分解物的檢測(cè)。

本實(shí)用新型的壓力傳感器a和微水傳感器安裝在緩沖氣室，緩沖氣室工況穩(wěn)定，可保證檢測(cè)的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

本實(shí)用新型的壓力傳感器b安裝在紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元，由于壓力需要穩(wěn)定在1個(gè)大氣壓，檢測(cè)多種分解物含量，便于測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

本實(shí)用新型的標(biāo)氣進(jìn)氣口經(jīng)過(guò)球閥a與三通d連接，用于通入標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定設(shè)備。

本實(shí)用新型的標(biāo)氣排氣口經(jīng)球閥b與三通e連接，用于排放標(biāo)準(zhǔn)氣。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了單臺(tái)在線監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)對(duì)多個(gè)GIS倉(cāng)進(jìn)行多種氣體分解組分、SF₆純度和濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，保證多臺(tái)設(shè)備被檢測(cè)的氣體互相不混合。與單對(duì)單的SF₆電氣設(shè)備內(nèi)分解氣體組分在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，大幅度降低了成本，且擴(kuò)展了監(jiān)測(cè)指標(biāo)，監(jiān)測(cè)設(shè)備缺陷更為全面，和能對(duì)多臺(tái)SF₆電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)及水分進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置比較，簡(jiǎn)化了傳感器的個(gè)數(shù)、三通個(gè)數(shù)和氣體支路，并且能檢測(cè)多種分解物，利于在GIS站實(shí)施普遍應(yīng)用。

綜上所述，利用一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置實(shí)現(xiàn)一種低成本、監(jiān)測(cè)SF₆氣體多種指標(biāo)，從而監(jiān)測(cè)運(yùn)行中GIS的多種潛伏性故障和缺陷，能對(duì)GIS倉(cāng)中多種分解組分(SO₂、H₂S、CO、CF₄)、SF₆純度及水分進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決單臺(tái)在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)單個(gè)GIS倉(cāng)中多種分解物進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的指標(biāo)不夠全面，成本較高，不利于普遍推廣應(yīng)用的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

如圖1所示，一種對(duì)GIS中SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置，包括GIS倉(cāng)a、GIS倉(cāng)b、GIS倉(cāng)c、過(guò)濾網(wǎng)a、過(guò)濾網(wǎng)b、過(guò)濾網(wǎng)c、三通a、三通b、三通c、電磁閥a、電磁閥b、電磁閥c、四通、減壓閥a、三通d、球閥a、流量計(jì)a、SF₆純度傳感器、緩沖器室、壓力傳感器a、壓力傳感器b、微水傳感器、電磁閥d、恒流閥a、紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元、恒流閥b、電磁閥e、三通e、球閥b、電磁閥f、真空加壓泵、電磁閥h、電磁閥g、三通閥f和球閥c，所述的GIS倉(cāng)a通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)a、三通a、電磁閥a和四通第一接口連接，GIS倉(cāng)b通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)b、三通b、電磁閥b和四通第二接口連接，GIS倉(cāng)c通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)c、三通c、電磁閥c和四通第三接口連接；四通第四接口與SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置減壓閥a入口連接，所述的減壓閥a、三通d、球閥a、流量計(jì)a、SF₆純度傳感器、緩沖器室、壓力傳感器a、壓力傳感器b、微水傳感器、電磁閥d、恒流閥a、紅外光聲感器檢測(cè)多種分解物單元、恒流閥b、電磁閥e、三通e、球閥b、電磁閥f、真空加壓泵、電磁閥h、電磁閥g、三通閥f、球閥c均安裝在SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置內(nèi)；SF₆氣體分解物、純度及濕度在線監(jiān)測(cè)的裝置通過(guò)電控四通切換閥分別經(jīng)過(guò)單向閥a、單向閥b和單向閥c和三通a、三通b、三通c連接。

按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案完成設(shè)備安裝后，按以下兩個(gè)步驟首先對(duì)設(shè)備進(jìn)行抽真空和標(biāo)定操作:

第一步、打開(kāi)所有閥門(除開(kāi)球閥a和球閥b)進(jìn)行裝置整體抽真空，杜絕空氣對(duì)裝置氣路的影響。

第二步、準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)氣對(duì)傳感器標(biāo)定，傳感器包括紅外傳感器(監(jiān)測(cè)SF₆純度)、紅外光聲傳感器單元(監(jiān)測(cè)多種SF₆氣體分解物)及電阻電容式傳感器(監(jiān)測(cè)微水)，將標(biāo)準(zhǔn)氣體從標(biāo)定進(jìn)氣口通入，再?gòu)臉?biāo)定出氣口排出，在傳感器標(biāo)定完成后，關(guān)閉標(biāo)定進(jìn)出口球閥a和球閥b，再次整體抽真空。

設(shè)備完成抽真空后就可以開(kāi)始測(cè)量，測(cè)量經(jīng)歷以下3個(gè)步驟:

1、關(guān)閉電磁閥b、電磁閥c、電磁閥f和電磁閥g，打開(kāi)電磁閥a。左邊 的GIS倉(cāng)a中的氣體經(jīng)過(guò)減壓閥調(diào)整至2個(gè)大氣壓后，通過(guò)流量計(jì)a控制，以150mL/min進(jìn)入SF₆純度測(cè)量單元，直到測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后進(jìn)入緩沖氣室，檢測(cè)微水含量，控制緩沖氣室壓力值為1.4個(gè)大氣壓，再打開(kāi)電磁閥d、恒流閥a和恒流閥b，對(duì)紅外光聲傳感器進(jìn)行充氣，穩(wěn)定在1個(gè)大氣壓，檢測(cè)多種分解物含量，直至測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

2、打開(kāi)電磁閥f、電磁閥h和電控四通切換閥(僅連通單向閥a)，真空加壓泵開(kāi)啟將氣和緩沖氣室中殘余氣體全部送回GIS倉(cāng)a本體。

3、完成左邊SF₆電氣設(shè)備的測(cè)量后，抽真空，中間的GIS倉(cāng)b和右邊的GIS倉(cāng)c中的氣體測(cè)量重復(fù)左邊的步驟。

本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)單臺(tái)在線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)3個(gè)GIS倉(cāng)中多種氣體分解組分(SO₂、H₂S、CO、CF₄)、SF₆純度和濕度的檢測(cè)，但不僅限于對(duì)3個(gè)GIS倉(cāng)中多種氣體分解組分(SO₂、H₂S、CO、CF₄)、SF₆純度和濕度的檢測(cè)，且涵蓋的分解組分不局限于上述四種分解組分，只需要在檢測(cè)裝置入口增加氣體通入接口即可完成對(duì)更多臺(tái)的GIS倉(cāng)進(jìn)行檢測(cè)，只需適當(dāng)調(diào)整傳感器即可實(shí)現(xiàn)更多分解組分的檢測(cè)。