CN113341040A - 七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法及系统，检测方法包括以下步骤：对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样；检测绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量；计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。系统包括气体取样模块、分解物检测模块、分析处理模块。本发明对七氟异丁腈混合气体绝缘电力设备内部的样气进行检测，通过对比七氟异丁腈在放电故障下的六氟乙烷与七氟异丁腈的气相色谱谱线峰面积评估七氟异丁腈混合气体的绝缘性能劣化情况，检测方法简单可靠，可降低设备检测和运维难度。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备检测领域，具体涉及一种七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法及系统。
背景技术
六氟化硫气体具有优良的绝缘与灭弧性能，是电力系统中应用最为广泛的绝缘介质和灭弧介质。但是，六氟化硫气体是一种很强的温室气体，其对全球气候变暖的影响程度是二氧化碳的23900倍。因此，探索环境友好、绝缘/灭弧性能优良的六氟化硫替代气体，并在电力系统中减少、限制甚至禁止使用六氟化硫气体是电网装备发展的必然趋势。七氟异丁腈气体由于具有优良的绝缘性能，作为典型的六氟化硫替代气体受到广泛关注。然而，该气体在多次放电情况下，可能发生分解且无法完全恢复。当分解严重时会出现绝缘性能劣化的现象，影响电力设备使用可靠性。但一般方法难以对电力设备内部的气体劣化情况进行评估。
发明内容
本发明的目的在于针对七氟异丁腈混合气体在多次放电情况下出现劣化而难以检测的问题，提供一种七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法及系统，操作简单、可靠。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法，包括以下步骤：
-对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样；
-检测绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量；
-计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。
作为本发明七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法的一种优选方案，通过气相色谱检测绝缘气体当中包括六氟乙烷以及七氟异丁腈在内的各种气体成分的含量。
作为本发明七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法的一种优选方案，所述的阈值为50％。
本发明还提供一种实现所述七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法的系统，包括气体取样模块、分解物检测模块、分析处理模块；所述的气体取样模块用于对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样，气体取样模块将采样到的绝缘气体通入分解物检测模块，所述的分解物检测模块能够检测出绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量，分解物检测模块将检测出的含量信息发送至分析处理模块，所述的分析处理模块计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。
作为本发明系统的一种优选方案，所述的气体取样模块包括取样气路以及回充气路；所述的取样气路的一端与气体绝缘设备的气体采样口连接，另一端与分解物检测模块的进气口连接；回充气路的一端与分解物检测模块的出气口连接，另一端与气体绝缘设备的充气口连接；所述的分解物检测模块与所述的分析处理模块通过信号线连接。
作为本发明系统的一种优选方案，所述的取样气路与气体绝缘设备的气体采样口之间设置第一电磁阀，气体取样时第一电磁阀打开，其他时间段关闭；回充气路与气体绝缘设备的充气口之间设置第二电磁阀，气体回充时第二电磁阀打开，其他时间段关闭。
作为本发明系统的一种优选方案，所述的分解物检测模块通过气相色谱检测绝缘气体当中包括六氟乙烷以及七氟异丁腈在内的各种气体成分的含量。
作为本发明系统的一种优选方案，所述的分析处理模块设定阈值为50％。
相较于现有技术，本发明至少有如下的有益效果：
针对七氟异丁腈混合气体绝缘电力设备中七氟异丁腈混合气体在多次放电情况下出现劣化而难以检测的问题，本发明对设备内部的样气进行检测，通过对比七氟异丁腈在放电故障下的典型分解物六氟乙烷与七氟异丁腈的气相色谱谱线峰面积来评估七氟异丁腈混合气体的绝缘性能劣化情况，该检测方法简单可靠，可降低设备检测和运维难度。
进一步的，本发明检测系统中气体取样模块包括取样气路以及回充气路；取样气路的一端与气体绝缘设备的气体采样口连接，另一端与分解物检测模块的进气口连接；回充气路的一端与分解物检测模块的出气口连接，另一端与气体绝缘设备的充气口连接；采样过程中不会对气体绝缘设备的正常工作造成影响，不会造成绝缘气体的损耗，可以做到随时检测。
进一步的，取样气路与气体绝缘设备的气体采样口之间设置第一电磁阀，回充气路与气体绝缘设备的充气口之间设置第二电磁阀，能够避免在检测过程中出现干扰，提供封闭环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的方案，下面对所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法流程图；
图2实施例10％七氟异丁腈-二氧化碳混合气体在多次击穿放电下的绝缘劣化情况图；
图3实施例10％七氟异丁腈-二氧化碳混合气体在多次击穿放电后的气相色谱检测图；
图4实施例10％七氟异丁腈-二氧化碳混合气体在多次击穿放电后的谱线峰面积统计图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中所列举的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法，包括以下步骤：
S1：从待检七氟异丁腈混合气体绝缘设备中取样；
S2：采用气相色谱检测取样气体中六氟乙烷的含量，获得气体中各种含量的谱线图；
S3：计算样气中各种含量的峰面积；
S4：对比六氟乙烷和七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的50％以上时，则认为七氟异丁腈混合气体绝缘性能有明显下降趋势。
一种实现上述七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法的系统，包括气体取样模块、分解物检测模块、分析处理模块。气体取样模块用于对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样，气体取样模块将采样到的绝缘气体通入分解物检测模块，分解物检测模块能够检测出绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量，分解物检测模块将检测出的含量信息发送至分析处理模块，分析处理模块计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。
其中一种实施例中，气体取样模块包括取样气路以及回充气路；所述的取样气路的一端与气体绝缘设备的气体采样口连接，另一端与分解物检测模块的进气口连接；回充气路的一端与分解物检测模块的出气口连接，另一端与气体绝缘设备的充气口连接；所述的分解物检测模块与所述的分析处理模块通过信号线连接。进一步的，取样气路与气体绝缘设备的气体采样口之间设置第一电磁阀，气体取样时第一电磁阀打开，其他时间段关闭；回充气路与气体绝缘设备的充气口之间设置第二电磁阀，气体回充时第二电磁阀打开，其他时间段关闭。
所述的分解物检测模块通过气相色谱检测绝缘气体当中包括六氟乙烷以及七氟异丁腈在内的各种气体成分的含量。所述的分析处理模块设定阈值为50％。
参见图2至图4，以10％七氟异丁腈-二氧化碳混合气体为例，由实验结果可以看出，混合气体在超过400次击穿放电之后气体的击穿电压值呈现出明显的劣化现象，其原因是混合气体放电过程中气体分子发生分解且未完全恢复，多次放电后该现象累积严重。同时，随放电次数增多，气体分解情况越发严重，气体中的六氟乙烷明显增多，当六氟乙烷峰面积约超过七氟异丁腈峰面积的50％时，基本对应混合气体击穿电压下降的区域。
综上所述，本发明基于六氟乙烷分解物含量检测的七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测系统及方法，针对七氟异丁腈混合气体绝缘电力设备中七氟异丁腈混合气体在多次放电情况下出现劣化而难以检测的问题，对设备内部的样气进行检测，通过对比七氟异丁腈在放电故障下的典型分解物六氟乙烷与七氟异丁腈的气相色谱谱线峰面积来评估七氟异丁腈混合气体的绝缘性能劣化情况，此检测方法简单可靠，可降低设备检测和运维难度。
以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
-对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样；
-检测绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量；
-计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。
2.根据权利要求1所述七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法，其特征在于：通过气相色谱检测绝缘气体当中包括六氟乙烷以及七氟异丁腈在内的各种气体成分的含量。
3.根据权利要求1所述七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法，其特征在于：所述的阈值为50％。
4.一种实现权利要求1至3中任意一项所述七氟异丁腈混合气体绝缘设备绝缘劣化检测方法的系统，其特征在于：包括气体取样模块、分解物检测模块、分析处理模块；所述的气体取样模块用于对气体绝缘设备中的绝缘气体进行采样，气体取样模块将采样到的绝缘气体通入分解物检测模块，所述的分解物检测模块能够检测出绝缘气体当中六氟乙烷以及七氟异丁腈的含量，分解物检测模块将检测出的含量信息发送至分析处理模块，所述的分析处理模块计算六氟乙烷以及七氟异丁腈的峰面积，当六氟乙烷的峰面积达到七氟异丁腈的峰面积的阈值以上时，判定七氟异丁腈混合气体绝缘设备出现绝缘劣化。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述的气体取样模块包括取样气路以及回充气路；所述的取样气路的一端与气体绝缘设备的气体采样口连接，另一端与分解物检测模块的进气口连接；回充气路的一端与分解物检测模块的出气口连接，另一端与气体绝缘设备的充气口连接；所述的分解物检测模块与所述的分析处理模块通过信号线连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的取样气路与气体绝缘设备的气体采样口之间设置第一电磁阀，气体取样时第一电磁阀打开，其他时间段关闭；回充气路与气体绝缘设备的充气口之间设置第二电磁阀，气体回充时第二电磁阀打开，其他时间段关闭。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的分解物检测模块通过气相色谱检测绝缘气体当中包括六氟乙烷以及七氟异丁腈在内的各种气体成分的含量。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的分析处理模块设定阈值为50％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210903 |
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