CN104215884A - 气体绝缘状态模拟检测装置和气体绝缘状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气体绝缘状态模拟检测装置和气体绝缘状态检测方法。其中气体绝缘状态检测装置包括：仓体，仓体内形成仓室，仓体上开设有气孔；发热元件，发热元件设置在仓室内；以及温度检测单元，温度检测单元安装在仓体上，用于检测发热元件的温度。使用本发明的气体绝缘装载模拟检测装置可以对绝缘气体在高温下的分解产物进行检测，并且该气体绝缘装载模拟检测装置可以对真实的气体绝缘设备进行模拟，以便能将测试结果直接应用到对气体绝缘设备的故障检测中。在检测时，首先通过气孔向仓室内充入待测试的绝缘气体，并使发热元件开始发热，利用温度检测单元对发热元件的温度进行检测，在预定的温度下从气孔对仓室内的气体进行抽样检测。

Description

气体绝缘状态模拟检测装置和气体绝缘状态检测方法

技术领域

本发明涉及电气绝缘领域，更具体地，涉及一种气体绝缘状态模拟检测装置和气体绝缘状态检测方法。

背景技术

六氟化硫气体作为绝缘介质广泛应用于GIS、断路器、变压器等电气设备中，这些设备称为气体绝缘设备。目前，如何对气体绝缘设备内部的绝缘状态进行判断仍属于重大技术难题，所以寻找有效评估气体绝缘设备内部绝缘状态的方法具有重大意义。

现有技术中，可以通过分析六氟化硫气体的分解产物，对气体绝缘设备的绝缘状态作出判断。通过对六氟化硫气体的分解产物进行分析，进而判断气体绝缘设备的绝缘状态的方法具有抗外界干扰强、灵敏度高和准确性好等优点，适合与诊断气体绝缘设备内部的潜伏性故障，并且能够对故障进行定位。

现有的对六氟化硫气体的分解产物的研究，都是针对六氟化硫气体在电弧、火花和电晕放电中产生的气体和固体分解物的鉴定，而缺少对六氟化硫气体在高温下的分解产物的鉴定。例如国外研究机构在实验室模拟了气体绝缘设备的电弧、火花和电晕放电等现象，并对六氟化硫气体分解产生的气体和固体产物进行了鉴定。此外，国内的某些高校和科研机构也对六氟化硫气体在放电状态下的分解产物进行了初步定性研究，但仅局限于单一缺陷类型的模拟，未对六氟化硫气体分解产物进行完整、系统地研究，难以实际应用在气体绝缘设备中。

因此，为更好的研究电流温度与六氟化硫气体的分解产物之间的联系，迫切需要一种气体绝缘状态模拟检测装置，搭建一套气体绝缘状态检测系统，并展开针对不同温度对应待测试的绝缘气体分解产物的检测与应用问题的研究。

发明内容

本发明旨在提供一种气体绝缘状态模拟检测装置和气体绝缘状态检测方法，以解决现有技术的需要对绝缘气体在高温下的分解产物进行鉴定的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种气体绝缘状态模拟检测装置，包括：仓体，仓体内形成仓室，仓体上开设有气孔；发热元件，发热元件设置在仓室内；以及温度检测单元，温度检测单元安装在仓体上，用于检测发热元件的温度。

进一步地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括多个供电端子，供电端子安装在仓体上，发热元件与供电端子连接。

进一步地，仓体包括本体和第一安装板，本体上开设有第一开口，第一安装板安装在第一开口处，供电端子安装在第一安装板上。

进一步地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括进气阀和排气阀，进气阀和排气阀均与气孔连接。

进一步地，仓体还包括测温窗口，温度检测单元安装在与测温窗口相对应的位置处。

进一步地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括用于检测仓室内的气体压强的气压表，气压表安装在仓体上。

进一步地，仓体包括本体和第二安装板，本体上开设有第二开口，第二安装板安装在第二开口处，气压表安装在第二安装板上。

进一步地，仓体上还设置有多个测试端子。

进一步地，发热元件是铜管。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种气体绝缘状态检测方法，包括：步骤1，将待测试气体充入一密闭的仓体内，在仓体内设置有发热元件；步骤2，使发热元件工作，并检测发热元件的温度；步骤3，当发热元件的温度达到预定温度时，对仓体内的气体进行取样分析。

使用本发明的气体绝缘装载模拟检测装置可以对绝缘气体在高温下的分解产物进行检测，并且该气体绝缘装载模拟检测装置可以对真实的气体绝缘设备进行模拟，例如GIS设备，以便能将测试结果直接应用到对气体绝缘设备的故障检测中。在检测时，首先通过气孔向仓室内充入待测试的绝缘气体，并加热发热元件，利用温度检测单元对发热元件的温度进行检测，在预定的温度下从气孔对仓室内的气体进行抽样检测，例如检测该气体的绝缘性等。利用气体绝缘装载模拟检测装置对绝缘气体在高温下的分解产物进行检测，可以得到一张待测试的绝缘气体在不同温度下的分解产物的对照表，进而得到气体绝缘设备的运行温度与该设备绝缘性的对照表，这样就能实现对气体绝缘设备的故障进行检测与预测。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的气体绝缘状态模拟检测装置的俯视图；以及

图2示意性示出了本发明中的气体绝缘状态模拟检测装置的剖视图。

图中附图标记：10、仓体；11、仓室；12、气孔；13、本体；14、第一安装板；15、测温窗口；16、第二安装板；17、测试端子引出板；20、发热元件；30、供电端子；40、进气阀；50、排气阀；60、气压表；131、第一开口；132、第二开口；133、第三开口；171、测试端子；172、测试端子保护板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

根据本发明的第一个方面，提供了一种气体绝缘状态模拟检测装置，如图1和图2所示，该气体绝缘状态模拟检测装置包括：仓体10，仓体10内形成仓室11，仓体10上开设有气孔12；发热元件20，发热元件20设置在仓室11内；以及温度检测单元，温度检测单元安装在仓体10上，用于检测发热元件20的温度。

使用本发明的气体绝缘装载模拟检测装置可以对绝缘气体在高温下的分解产物进行检测，并且该气体绝缘装载模拟检测装置可以对真实的气体绝缘设备进行模拟，例如GIS设备，以便能将测试结果直接应用到对气体绝缘设备的故障检测中。在检测时，首先通过气孔12向仓室11内充入待测试的绝缘气体，并使发热元件20开始发热，利用温度检测单元对发热元件20的温度进行检测，在预定的温度下从气孔12对仓室11内的气体进行抽样检测，例如检测该气体的绝缘性等。利用气体绝缘装载模拟检测装置对绝缘气体在高温下的分解产物进行检测，可以得到一张待测试的绝缘气体在不同温度下的分解产物的对照表，进而得到气体绝缘设备的运行温度与该设备绝缘性的对照表，这样就能实现对气体绝缘设备的故障进行检测与预测。

优选地，气体绝缘装载模拟检测装置的仓体10整体可以承受压强1兆帕，并且可以承受真空状态，仓体10的整体泄漏率小于每年0.5%。

优选地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括多个供电端子30，供电端子30安装在仓体10上，发热元件20与供电端子30连接。优选地，仓体10包括本体13和第一安装板14，本体13上开设有第一开口131，第一安装板14安装在第一开口131处，供电端子30安装在第一安装板14上。供电端子30外接电源，通过向发热元件20供电以使发热元件升温。优选地，供电端子30外接电源的额定电流为2000安培。

优选地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括进气阀40和排气阀50，进气阀40和排气阀50均与气孔12连接。如图1和图2所示，本发明的气体绝缘状态模拟检测装置包括两个气孔12，进气阀40和排气阀50可以与同一个气孔12连接，也可以分别与两个气孔12连接。优选地，进气阀40和排气阀50是电磁阀。

优选地，仓体10还包括测温窗口15，温度检测单元安装在与测温窗口15相对应的位置处。如图1和图2所示，本发明的气体绝缘状态模拟检测装置包括两个测温窗口15，两个测温窗口15分别对应发热元件20的不同位置，这样温度检测单元通过两个不同的测温窗口15可以对发热元件20的不同位置的温度进行检测，提高温度检测的精确度。

优选地，气体绝缘状态模拟检测装置还包括用于检测仓室11内的气体压强的气压表60，气压表60安装在仓体10上。气压表60可用于检测仓室11是否漏气。

优选地，仓体10包括本体13和第二安装板16，本体13上开设有第二开口132，第二安装板16安装在第二开口132处，气压表60安装在第二安装板16上。如图1和图2所示，第二开口132直径较大，这样可以通过第二开口132对仓室11内的部件进行操作与调整，例如安装发热元件20。

优选地，仓体10上还设置有多个测试端子171。优选地，仓体10包括本体13和测试端子引出板17，本体13上开设有第三开口133，测试端子引出板17安装在第三开口133处，多个测试端子171安装在测试端子引出板17上。测试端子171可以外接其他测试仪器，例如电压表、电流表等，以便对发热元件20或待测试的其他元件进行检测。或者利用测试端子171组成电弧放电端等装置，以测试待测试的绝缘气体在电弧放电状态下的分解产物等。优选地，仓体10上共设置有8个测试端子171。优选地，仓体10还包括测试端子保护板172，测试端子保护板172设置在测试端子171的外侧。

优选地，发热元件20是铜管。优选地，发热元件20是紫铜管。紫铜材料含铜量较高，不会在加热过程中产生杂质，而且实际运行的气体绝缘设备中应用的也是紫铜材料，因此选用紫铜材料作为发热元件20更能贴近实际情况。

优选地，气体绝缘状态模拟检测装置采用耐热硅橡胶进行密封。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种气体绝缘状态检测方法，包括：步骤1，将待测试气体充入一密闭的仓体10内，在仓体10内设置有发热元件20；步骤2，使发热元件20工作，并检测发热元件20的温度；步骤3，当发热元件20的温度达到预定温度时，对仓体10内的气体进行取样分析。

上述气体绝缘状态检测方法可以应用本发明提供的气体绝缘状态模拟检测装置来实现，步骤包括：通过气孔12向仓室11内充入待测试气体；接通发热元件20的电源，并通过温度检测单元对发热元件20的温度进行检测；当发热元件20的温度达到预定温度时，通过气孔12对仓室11内的气体进行取样分析。

优选地，待测试气体是六氟化硫气体。优选地，仓室11内六氟化硫气体的纯度高于99.99%。

优选地，测试时仓室11内的压强为0.1兆帕至0.6兆帕。

通过上述气体绝缘状态的检测方法，可以在发热元件20处于不同温度的状态下对六氟化硫气体的分解产物进行取样分析，通过分析这些气体，可以得出这些气体的各种属性，例如绝缘性、腐蚀性与压强等，进而得到一份发热元件20的温度与绝缘气体的属性之间的对照表。利用对照表，工作人员可以通过测试气体绝缘设备的运行温度，判断该设备的绝缘状态。或者通过测试故障气体绝缘设备中的绝缘气体的分解产物，来判断该设备出现故障时的温度。

因此，将测试得到的数据应用到真实的气体绝缘设备中，有利于开展气体绝缘设备状态评估和状态检修，对避免设备事故具有重要价值，解决了部分气体绝缘设备运行后没有测试手段和出现问题时没有应对措施等难题。同时能够检测出潜伏性隐患，通过及时处理，能够节省上千万的修理费用，避免设备事故，具有重大的经济和社会效益。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，包括：

仓体（10），所述仓体（10）内形成仓室（11），所述仓体（10）上开设有气孔（12）；发热元件（20），所述发热元件（20）设置在所述仓室（11）内；以及

温度检测单元，所述温度检测单元安装在所述仓体（10）上，用于检测所述发热元件（20）的温度。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述气体绝缘状态模拟检测装置还包括多个供电端子（30），所述供电端子（30）安装在所述仓体（10）上，所述发热元件（20）与所述供电端子（30）连接。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述仓体（10）包括本体（13）和第一安装板（14），所述本体（13）上开设有第一开口（131），所述第一安装板（14）安装在所述第一开口（131）处，所述供电端子（30）安装在所述第一安装板（14）上。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述气体绝缘状态模拟检测装置还包括进气阀（40）和排气阀（50），所述进气阀（40）和所述排气阀（50）均与所述气孔（12）连接。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述仓体（10）还包括测温窗口（15），所述温度检测单元安装在与所述测温窗口（15）相对应的位置处。

6.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述气体绝缘状态模拟检测装置还包括用于检测所述仓室（11）内的气体压强的气压表（60），所述气压表（60）安装在所述仓体（10）上。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述仓体（10）包括本体（13）和第二安装板（16），所述本体（13）上开设有第二开口（132），所述第二安装板（16）安装在所述第二开口（132）处，所述气压表（60）安装在所述第二安装板（16）上。

8.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述仓体（10）上还设置有多个测试端子（171）。

9.根据权利要求1所述的气体绝缘状态模拟检测装置，其特征在于，所述发热元件（20）是铜管。

10.一种气体绝缘状态检测方法，其特征在于，包括：

步骤1，将待测试气体充入一密闭的仓体（10）内，在所述仓体（10）内设置有发热元件（20）；

步骤2，使所述发热元件（20）工作，并检测所述发热元件（20）的温度；

步骤3，当所述发热元件（20）的温度达到预定温度时，对所述仓体（10）内的气体进行取样分析。