CN201421448Y - 组合电器sf6气体在线监测仪 - Google Patents

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吴伟
杨文举
谢铁成
顾理强
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Abstract

本实用新型公开了一种组合电器SF6气体在线监测仪，包括一采样气室和一通气接口，所述采样气室内设有露点传感器、压力传感器和温度传感器，所述露点传感器、压力传感器和温度传感器与一信号处理电路连接，所述通气接口与所述采样气室连通，所述通气接口内设有一止封阀。该监测仪实现了组合电器SF6气体露点、压力和温度的在线实时检测，提高了设备检测的自动化程度，可以及时的发现设备出现异常，保证设备的安全稳定运行，减少人力物力的浪费。

Description

组合电器SF6气体在线监测仪
技术领域
本实用新型属于一种电力行业应用的监测仪表，特别涉及一种对组合电器内使用的SF6气体的含水量、压力和温度进行在线监测的仪器。
背景技术
在电力设备中，组合电器是将变电站里除变压器外的各种电气设备全部封闭在接地金属外壳内组成的装置，它广泛应用于72.5kV及以上电压等级的电力系统中，多采用圆筒式结构，将所有电器元件如断路器、隔离开关、互感器、套管、母线、避雷器等，放置在接地的金属材料制成的圆筒形外壳中，壳内充以0.3～0.7MPa的SF6气体作为绝缘灭弧介质。
SF6气体作为一种重要的绝缘介质，因其良好的绝缘性能和灭弧性能得到了人们的认可。并被广泛应用于高压开关气体绝缘。在SF6高压电器设备中，当SF6气体中的气相水含量达到一定程度时，在电弧或电晕作用下，SF6气体分解物会经水解反应产生毒性，对设备产生化学腐蚀，继而严重影响设备的正常运行。另一方面，由于装配的工艺，密封器件的性能等影响，高压设备存在一定的泄露率，当泄露率超过指标时，引起SF6密度的降低，水分含量的上升，从而也导致气体绝缘性能的降低，存在严重的安全隐患。
目前流行的监测方式基本上是离线式的微水检测和机械表式的密度监测，需要定期的进行检测，耗费大量的人力物力，而且非实时性，受环境影响大，检测精度不仅受仪器本身状态影响，还对操作者的经验和能力有很高的要求，成本高以及危害工作人员身体健康和大气污染，已经不符合环保节能等现代化趋势。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以实时在线监测组合电器SF6气体的水分含量、温度和压力的监测仪，实现组合电器SF6气体的实时检测，保证设备的安全稳定运行。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种组合电器SF6气体在线监测仪，包括一采样气室和一通气接口，所述采样气室内设有露点传感器、压力传感器和温度传感器，所述露点传感器、压力传感器和温度传感器与一信号处理电路连接，所述通气接口与所述采样气室连通，所述通气接口内设有一止封阀。
基于上述主要技术特征，包括一充气接口，所述充气接口与所述采样气室连通，所述充气接口处设有一单向阀。
基于上述主要技术特征，所述露点传感器、压力传感器和温度传感器采用螺丝固定在所述采样气室壁上，所述露点传感器、压力传感器、温度传感器和采样气室壁之间设有密封圈。
基于上述主要技术特征，所述信号处理电路包括微处理器、A/D转换器、通讯芯片，所述A/D转换器、通讯芯片与所述微处理器连接，所述A/D转换器的与所述露点传感器、压力传感器、温度传感器连接。
基于上述主要技术特征，还可包括一显示仪表10，显示仪表10内设置LCD或OLED显示器，该LCD或OLED显示器也与微处理器连接。
基于上述主要技术特征，所述通讯芯片连接有RS485接口。
上述方案具有如下有益效果：该监测仪在使用时只需将监测仪的通气接口与组合电器上的接口相连通，组合电器SF6气体即可通过通气接口进入监测仪的采样气室内，由采样气室内的露点传感器、压力传感器、温度传感器对SF6气体的带压露点、压力和温度进行检测，并将检测结果传递给信号处理电路进行处理。该监测仪实现了组合电器SF6气体露点、压力和温度的在线实时检测，提高了设备检测的自动化程度，可以及时的发现设备出现异常，保证设备的安全稳定运行，减少人力物力的浪费。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2是本实用新型实施例信号处理电路的结构示意图。
具体实施方式
下面接合附图，对本实用新型的实施例进行详细的介绍：
如图1所示，作为本实用新型的一个实施例，该监测仪包括一采样气室4和通气接口5，采样气室4内设有露点传感器6、压力传感器7和温度传感器8，露点传感器6、压力传感器7和温度传感器8通过螺丝固定在采样气室壁上，传感器和采样气室壁之间设有密封圈。通气接口5与采样气室4连通，通气接口5内设有一止封阀(单向阀)。露点传感器6、压力传感器7和温度传感器8与信号处理电路连接。为了能实时显示检测到的数据，该监测仪还设有一显示仪表10。
当该监测仪需要安装时，将通气接口5与组合电器气室1上的组合电器充气接口2对接，使通气接口5和组合电器接口2之间的气路被打通，SF6气体顺着气路进入采样气室4内，采样气室4内的露点传感器6、压力传感器7和温度传感器8将测量到的采样气室4内的露点、压力和温度变为电信号传递给信号处理电路，该信号处理电路对采集的信号进行分析、显示等处理，实现对SF6气体的在线实时检测。
信号处理电路的连接电路如图2所示，如包括A/D转换器、微处理器和通信芯片等，A/D转换器及通信芯片与微处理器连接，露点传感器6、压力传感器7、温度传感器8与A/D转换器连接，通信芯片与后台检控计算机连接。显示仪表10内设置LCD或OLED显示器，该显示器也与微处理器连接。为了能做到实时控制，该电路中还带有报警、闭锁等电路，在这些电路中为了实现强弱电的分离，微处理器可通过3904三极管与固态继电器连接，通过固态继电器控制报警、闭锁等电路工作。
该检测仪以Cortex-M3ARM微处理器(LM3S608)为主控CPU，其基于ARMv7架构的Cortex-M3处理器带有一个分级结构。它集成了名为CM3Core的中心处理器内核和先进的系统外设，实现了内置的中断控制、存储器保护以及系统的调试和跟踪功能。这些外设可进行高度配置，允许Cortex-M3处理器处理大范围的应用并更贴近系统的需求。目前Cortex-M3内核和集成部件已进行了专门的设计，用于实现最小存储容量、减少管脚数目和降低功耗。利用其过采样技术实现对温度、压力露点等信号的采集，经过软件修正、滤波、补偿后得到数据送给LCD/OLED显示器。显示器，实时显示露点、压力、密度和ppm值。监测仪利用CPU自带的UART口，通过RS485芯片扩展出RS485接口，后台监测系统可以通过RS485接口采用主从问答式获取所需的数据，以便显示到后台监控计算机。同样还可以通过RS485接口设置仪器的各种必需的参数，如校准、报警、闭锁接点门限设置等，因此可以灵活方便的应用于各个不同的组合电器上。
为了方便对组合电器气室1内进行充气，该监测仪还设有一充气接口9，充气接口9与采样气室4连通，充气接口9上设有单向阀，在正常运行状态下是单向阀关闭的，当需要进行充气时，将SF6气体气源接到充气接口9上，由于外部压力变大使单向阀打开，SF6气体顺着采用气室4和组合电器气室1之间的气路进入组合电器气室1，对组合电器进行充气。
以上对本实用新型实施例所提供的组合电器SF6气体在线监测仪进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：包括一采样气室和一通气接口，所述采样气室内设有露点传感器、压力传感器和温度传感器，所述露点传感器、压力传感器和温度传感器与一信号处理电路连接，所述通气接口与所述采样气室连通，所述通气接口内设有一止封阀。
2、根据权利要求1所述的组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：还包括一充气接口，所述充气接口与所述采样气室连通，所述充气接口处设有一单向阀。
3、根据权利要求1所述的组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：所述露点传感器、压力传感器和温度传感器采用螺丝固定在所述采样气室壁上，所述露点传感器、压力传感器、温度传感器和采样气室壁之间设有密封圈。
4、根据权利要求1所述的组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：所述信号处理电路包括微处理器、A/D转换器、通讯芯片，所述A/D转换器、通讯芯片与所述微处理器连接，所述A/D转换器的与所述露点传感器、压力传感器、温度传感器连接。
5、根据权利要求4所述的组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：还包括一显示仪表(10)，显示仪表(10)内设置LCD或OLED显示器，该LCD或OLED显示器也与微处理器连接。
6、根据权利要求4所述的组合电器SF6气体在线监测仪，其特征在于：所述通讯芯片连接有RS485接口。
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