CN106207843B - 一种gis设备内sf6在线取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气体取样检测装置领域，具体涉及一种GIS设备内SF6在线取样装置，包括GIS气室，其特征在于GIS气室上设有出气口和回气口，出气口和回气口之间通过管路连接，按照从出气口到回气口的方向，管路上依次串接有出气电磁阀、减压阀、测量单元、气体输送装置和回气电磁阀。本发明具有如下优点：1)安全性能高，在线检测，能够及时发现故障。2)SF6气体无污染，测量准确，本发明与气体接触的活动部件少，无需润滑，对SF6气体无影响。3)密封严密，运行安全可靠，不存在活动的密封结构，结构简单，活动部件少，可靠性高。4)为测量单元提供压力稳定的样气，提高测量的准确性。
Description
技术领域
本发明属于气体取样检测装置领域，具体涉及一种GIS设备内SF6在线取样装置。
背景技术
SF6气体是一种非常理想的绝缘和灭弧介质，目前越来越被广泛的应用于气体绝缘组合电器(GIS)、断路器、气体绝缘变压器、气体绝缘电缆等各种输变电设备中。SF6气体虽然具有很好的化学稳定性和优异的电气性能，但是由于设计、材质和工艺等原因使设备内部存在绝缘缺陷和导电杆连接不良，引起SF6气体和固体绝缘材料分解，乃至酿成事故，影响了电力生产的正常运行。所以检测GIS 设备内气体中所含的SF6气体以及固体绝缘材料分解产物对判断设备运行状况，故障时的故障类型以及严重程度都有重要的指导意义。
现有的检测SF6中分解产物的仪器都是离线是工作的，由检修人员定期或不定期的携带仪器到现场去从设备中放出一定量的SF6气体来检测。这样由于不是实时监测，有些故障发生时就得不到及时发现；同时，检测时需要从设备气室内放出SF6气体来测试即造成SF6气体的浪费又影响到设备的安全运行。
由于SF6气体在设备中维持较高的压力状态，以及SF6气体对设备绝缘的重要性，所以在实际研发中需要解决以下问题：首先要密封可靠，决不允许泄露。其次在取样过程要保证无污染，对SF6气体无影响，不能影响SF6气体的绝缘性能。最后在现场工作中要稳定可靠，要求达到长寿命免维护。
目前几种常用的SF6气体泵送方式：
1)轴流分机，工作压差低，无法在大压差下工作这就要求测试端工作在高压下增加了检测装置的设计难度。
2)无油压缩机，活塞与汽缸壁密封不够严密，存在一定泄露。
3)旋片泵、活塞泵工作时需要润滑对SF6气体介质产生一定的污染，如无润滑的话又严重影响工作寿命且容易泄露可靠性降低。
4)隔膜泵、磁悬浮泵在一定程度上可以满足要求，但结构仍较复杂且隔膜泵的隔膜易坏影响系统工作可靠性。磁悬浮泵价格太高，泵送压力较低。
发明内容
本发明的目的在于解决目前SF6检测装置采用离线检测，存在不能及时发现故障的缺陷，取样时需要放出一定量的气体，存在密封性差、易造成气体浪费和污染、影响设备安全运行的缺陷，提供一种GIS设备内SF6在线取样装置，其密封严密、运行安全可靠、对SF6无污染，采用在线检测，能够及时发现故障。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
即一种GIS设备内SF6在线取样装置，包括GIS气室，其特征在于GIS气室上设有出气口和回气口，出气口和回气口之间通过管路连接，按照从出气口到回气口的方向，管路上依次串接有出气电磁阀、减压阀、测量单元、气体输送装置和回气电磁阀。
本发明的测量单元为现有技术已知的任何一种测量仪器。
本发明的出气电磁阀、回气电磁阀提供通断控制。
本发明的气体输送装置推动样气在管路中流动，是取样过程的动力源。
本发明的减压阀的作用是将GIS气室内的高压SF6气体在气体输送装置的抽吸作用下减压为测量单元用的低压SF6气体。
本发明的工作原理如下:
出气电磁阀、回气电磁阀打开后气体输送装置启动，GIS气室内的SF6气体通向测量单元，在减压阀的作用下测量单元部分的压力逐渐降低，当达到规定压力时测量单元开始测量，测量后的SF6气体经过气体输送装置加压后回输到GIS气室中。
作为本发明的一个方案：气体输送装置可以是现有技术的隔膜泵或磁悬浮泵。
作为本发明的另一个方案：气体输送装置包括两个储气室和1个半导体制冷片，储气室为扁平结构，两个储气室分别在贴合在半导体制冷片的正面和反面，分别是正面储气室和反面储气室，正面储气室和反面储气室一端通过管路相联，管路上设有第二单向阀，正面储气室的另一端设有出气管，出气管上设有第三单向阀，反面储气室的另一端设有进气管，进气管上设有第一单向阀。
上述气体输送装置为申请人自行研发，其工作原理如下：
工作时，半导体制冷片正向通电，反面储气室的温度下降，在热胀冷缩原理下收缩，正面储气室的温度上升，在热胀冷缩原理下膨胀，第一单向阀打开，测量单元中的SF6气体被吸入到反面储气室中，同时第三单向阀打开，正面储气室中的SF6气体排入GIS气室中，此时第二单向阀处于关闭状态。延迟一定时间后半导体制冷片反向通电，反面储气室的温度上升，在热胀冷缩原理下膨胀，储气室的温度下降，在热胀冷缩原理下收缩，第一单向阀，第三单向阀关闭，第二单向阀打开，SF6气体自反面储气室流入到正面储气室中。之后延迟一定时间半导体制冷片再次正向通电完成一个工作循环。
本发明具有如下优点：
1)安全性能高，在线检测，能够及时发现故障。
2)SF6气体无污染，测量准确，本发明与气体接触的活动部件少，无需润
滑，对SF6气体无影响。
3)密封严密，运行安全可靠，不存在活动的密封结构，结构简单，活动部件少，可靠性高。
4)为测量单元提供压力稳定的样气，提高测量的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明气体输送装置的结构示意图。
如图中所示：1.GIS气室；2.出气电磁阀；3.减压阀；4.测量单元； 5.气体输送装置；6.回气电磁阀；7.进气管；8.第一单向阀；9.反面储气室；10.半导体制冷片；11.第二单向阀；12.正面储气室；13.第三单向阀；14.出气管。
具体实施方式
实施例1
如图1所示：GIS气室1设置出气口和回气口，出气口和回气口之间通过管路连接，从出气口到回气口的方向，以此串接有出气电磁阀2、减压阀3、测量单元4、气体输送装置5和回气电磁阀6。气体输送装置5采用现有技术的隔膜泵或磁悬浮泵。
本实施例使用时，出气电磁阀2、回气电磁阀6打开后气体输送装置5 启动，GIS气室1内的SF6气体通向测量单元4，在减压阀3的作用下测量单元部分的压力逐渐降低，当达到规定压力时测量单元4开始测量，测量后的SF6气体经过气体输送装置5加压后回输到GIS气室1中。
实施例2
如图1、图2所示：气体输送装置5为申请自行研制的装置，其包括正面储气室12、反面储气室9和半导体制冷片10，两个储气室均为扁平结构，分别在贴合在半导体制冷片10的正面和反面，正面储气室12和反面储气室9的右端通过管路相联，管路上设有第二单向阀11，正面储气室12的另一端设有出气管14，出气管14上设有第三单向阀13，反面储气室9的另一端设有进气管7，进气管7上设有第一单向阀8。其他同实施例1。
本实施例使用时，出气电磁阀2、回气电磁阀6打开后气体输送装置5 启动，GIS气室1内的SF6气体通向测量单元4，在减压阀3的作用下测量单元部分的压力逐渐降低，当达到规定压力时测量单元4开始测量，测量后的SF6气体经过气体输送装置5加压后回输到GIS气室1中。
气体输送装置5的工作过程如下：
半导体制冷片10正向通电，反面储气室9的温度下降，在热胀冷缩原理下收缩，正面储气室12的温度上升，在热胀冷缩原理下膨胀，第一单向阀8打开，测量单元4中的SF6气体被吸入到反面储气室9中，同时第三单向阀13打开，正面储气室12中的SF6气体排入GIS气室1中，此时第二单向阀11处于关闭状态。延迟一定时间后半导体制冷片10反向通电，反面储气室9的温度上升，在热胀冷缩原理下膨胀，正面储气室12的温度下降，在热胀冷缩原理下收缩，第一单向阀8，第三单向阀13关闭，第二单向阀11打开，SF6气体自反面储气室9流入到正面储气室12中。之后延迟一定时间半导体制冷片10再次正向通电完成一个工作循环。
Claims (1)
1.一种GIS设备内SF6在线取样装置，包括GIS气室，其特征在于GIS气室上设有出气口和回气口，出气口和回气口之间通过管路连接，按照从出气口到回气口的方向，管路上依次串接有出气电磁阀、减压阀、测量单元、气体输送装置和回气电磁阀，气体输送装置包括两个储气室和1个半导体制冷片，储气室为扁平结构，两个储气室分别在贴合在半导体制冷片的正面和反面，分别是正面储气室和反面储气室，正面储气室和反面储气室一端通过管路相联，管路上设有第二单向阀，正面储气室的另一端设有出气管，出气管上设有第三单向阀，反面储气室的另一端设有进气管，进气管上设有第一单向阀。
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