CN201464318U - 电气设备用气体在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气设备用气体在线检测装置，它包括：转接头、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气体容器、排气阀和气泵；转接头的出气口与第一电磁阀的进口相连接，第一电磁阀的出口与测量气室的进口相连接，测量气室的出口与第三电磁阀的进口相连接，第三电磁阀的出口与气体容器的进口相连接，气体容器的出口与气泵的进口相连接，气泵的出口通过三通分别与第二电磁阀的进口和排气阀的进口相连接，第二电磁阀的出口与转接头的进气口相连接中，测量气室内设有温度传感器和气体待检测参数传感器，测量气室的侧壁外侧设有半导体制冷片。本实用新型检测结果真实无需进行温度折算，有利于保证电气设备的安全运行。

Description

电气设备用气体在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电气设备用气体在线检测装置，属于高压绝缘检测技术领域及气体在线分析领域。

背景技术

对电气设备中的密封气体进行检测是实践中经常要处理的工作。例如，实践中经常要对电气设备中的六氟化硫气体进行取样检测。六氟化硫气体是一种无色、无味、无毒的高绝缘型气体，一般被广泛运用在各种高压电气设备内作为绝缘气体使用，但若气体中含有水份或气体密度产生变化，则对设备的安全运行将产生巨大的影响，严重时可使运行设备发生爆炸。因此在线检测运行电气设备中的六氟化硫(SF6)气体中的水分含量及密度就显得十分重要，各运行部门及生产厂家均推出了各种相关设备及解决方案。

电力部推荐标准《电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)》是目前电力行业的现行标准，其对SF6气体的水分控制采用20℃时体积比分数表示。在微水的测量方法上，目前主要有《六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法(DL/T506-2007)》，是目前电力行业推荐标准，标准中提出的测量方式主要是针对六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度的离线测量方法，且在方法中考虑了六氟化硫气压和测量温度对微水测量的影响，但由于标准中没有给出对于不同温度下测量结果的温度折算公式，而是采用了目前国内四家研究单位的研究结果并经数学综合得出的温度折算表，因此从目前来说由于温度湿度的经验折算特点，国内照此标准制定的现有六氟化硫气体水分控制标准实际上就是经验标准。

六氟化硫气室内的电气设备绝缘强度与六氟化硫气体密度值的大小有关，但由于直接测量气体密度难度很大，因此行业内通过20℃时的气体压力来体现气体密度值，当被测气体温度不在标准温度20℃时，通过对温度的折算公式换算成20℃时气体压力值，因此气体密度的检测是和被测气体温度、压力是紧密关联的，且目前采用的温度折算公式也只是行业流行的换算方式，在折算中是带有一定误差的。

电气设备用六氟化硫气体微水和密度检测方法一般有离线检测方法和在线检测方法.离线检测方法是通过电气设备补气口取样，即在离线方式下让被检测电气设备直接向外排气的方式进行采集气体样本，虽然能采集到有效气体样本，但消耗掉大量的气体，如不及时进行补气，将可能对设备的安全运行造成危险，同时直接排气对环境造成的破坏更是巨大，对现场检测人员的人生安全也有一定影响，经济上也会造成了巨大损失.在线检测方法是通过补气口止回阀连接一微型测量气室，直接将传感器接入微型测量气室内，气体通过静态扩散到达微型测量气室内.理论上讲通过气体的静态扩散过程密封腔内的气体可以反映被测气体内的微水含量，但其过程是十分漫长的，如南京帕瓦电力技术公司生产的PWZ-2Z系列在线微水仪要达到气体水份平衡的可检测的时间一般需2-15天，有些情况下需要的时间将更长，而且小型密封腔内的微水具有集聚效应，随着时间的推移，其反映被测气体中微水含量的能力将越来越弱，有些将根本不起作用.国内现在已有不少生产厂家生产各种在线微水、在线密度仪，其普遍采用的方式为通过被测电气设备上气体止回阀上的补气口安装在线微水及在线密度检测设备，所采用的方法基本类似，只是在水份检测传感器选择、采样数据处理电路、信号传输及集中监控等方面有些差别，但从本质上没有解决被测气体样本的有效采样及不同温度下微水含量、密度的折算问题.

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可实现气体有效循环取样的电气设备用气体在线检测装置，可得到电气设备用气体在20℃时的检测参数。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，它包括：转接头、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气体容器、排气阀和气泵；所述转接头，其一端具有一单向止回阀接口，其另一端具有与所述单向止回阀接口相连通的进气口和出气口，所述转接头的出气口与第一电磁阀的进口相连接，所述第一电磁阀的出口与所述测量气室的进口相连接，所述测量气室的出口与所述第三电磁阀的进口相连接，所述第三电磁阀的出口与所述气体容器的进口相连接，所述气体容器的出口与所述气泵的进口相连接，所述气泵的出口通过三通分别与所述第二电磁阀的进口和所述排气阀的进口相连接，所述第二电磁阀的出口与所述转接头的进气口相连接，所述测量气室内设有温度传感器和待检测参数传感器，所述测量气室的侧壁外侧设有半导体制冷片。

气体待检测参数传感器为压力传感器和/或微水传感器。

所述排气阀为电磁阀或手动阀。

所述气体容器上连接有单向止回阀。

它还包括一密封罩，所述转接头、单向止回阀和排气阀位于所述密封罩外，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气泵和气体容器位于所述密封罩内。

所述密封罩内设有压力报警传感器。

所述半导体制冷片通过散热板与所述密封罩相连接。

所述密封罩为金属密封罩。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，它包括：转接头、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气体容器、排气阀和气泵；转接头，其一端具有一单向止回阀接口，其另一端具有与单向止回阀接口相连通的进气口和出气口，转接头的出气口与第一电磁阀的进口相连接，第一电磁阀的出口与测量气室的进口相连接，测量气室的出口与第三电磁阀的进口相连接，第三电磁阀的出口与气体容器的进口相连接，气体容器的出口与气泵的进口相连接，气泵的出口通过三通分别与第二电磁阀的进口和排气阀的进口相连接，第二电磁阀的出口与转接头的进气口相连接，测量气室内设有温度传感器和气体待检测参数传感器，测量气室的侧壁外侧设有半导体制冷片.本实用新型电气设备用气体在线检测装置可实现对电气设备内气体有效循环取样，并可通过第一电磁阀和第三电磁阀将取样气体封闭在测量气室内，测量气室内的半导体制冷片使测量气室内的气体温度维持在20℃，通过气体待检测参数传感器测得的气体检测参数，无需进行温度折算可直接适用于电力部推荐标准《电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)》，将目前行业标准(《六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法(DL/T506-2007)》)中所采用的经验型参数测量变为正确的参数测量，可供对电气设备中气体状态进行准确判定，从而保证电气设备的安全运行.

2、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，其中气体待检测参数传感器为压力传感器和/或微水传感器，在待检测气体的温度为20℃的情况下，压力传感器测得的气体压力直接体现气体的密度，微水传感器测得的微水含量也无需针对温度进行经验折算，可直接根据《电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)》对电气设备中的气体状态进行判定，保证电气设备的安全运行。

3、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，该检测装置也适用于各种气体储气罐中气体的检测，适用于断路器、变压器、互感器、组合电器等使用气体的电气设备的气体检测。本装置适用于密封的六氟化硫、氯气、氟利昂等气体的在线检测。

4、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，它还包括一密封罩，转接头、单向止回阀和排气阀位于密封罩外，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、气泵、测量气室和气体容器位于密封罩内，密封罩内还设有压力报警传感器，以检测密封罩内的元件是否发生气体泄漏，以确保该电气设备用气体在线检测装置对被取样电气设备的绝对安全，且使被检测气体不会泄漏至大气中。

5、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，可长期挂网运行，监测电气设备中气体的真实密度及微水含量，并可通过将监测数据通过现场报警及上传至监控中心给出运行预警，并通过相应的执行装置对运行设备进行相关的保护操作，为电气设备实现状态检修监测提供监测依据，并大大减少系统的停电时间和事故损失。免除设备巡检时间和费用，提高供电时率。

6、本实用新型电气设备用气体在线检测装置，使用中所需生产管理人员少，劳动生产率高，并且检测后的气体又压回电气设备中，避免了现有技术经常性定期设备巡检所采用的将采样气体直接排放至大气中的做法，保障电力工作者的身体健康，有利于对大气环境的保护。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例二结构示意图；

图3为本实用新型实施例三结构示意图。

具体实施方式

为便于进一步了解本发明之目的手段，兹附以较佳实施例图详细说明如后：

如图1、图2、图3所示，本实用新型电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，它包括：转接头1、第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4、测量气室7、气体容器5、排气阀6和气泵8；转接头1，其一端具有一单向止回阀接口9，其另一端具有与单向止回阀接口9相连通的进气口11和出气口12，转接头的出气口12与第一电磁阀2的进口相连接，第一电磁阀2的出口与测量气室7的进口相连接，测量气室7的出口与第三电磁阀4的进口相连接，第三电磁阀4的出口与气体容器5的进口相连接，气体容器5的出口与气泵8的进口相连接，气泵8的出口通过三通13分别与第二电磁阀3的进口和排气阀6的进口相连接，第二电磁阀3的出口与转接头1的进气口11相连接中，测量气室7内设有温度传感器和气体待检测参数传感器，测量气室7的侧壁外侧设有半导体制冷片.

气体待检测参数传感器为压力传感器和/或微水传感器。

排气阀6为电磁阀或手动阀。

气体容器5上连接有单向止回阀15(如图2所示)，当被检电气设备需要进行补气时，由于电气设备上的单向止回阀被占用，可通过气体容器上的单向止回阀15实现对被检电气设备的补气操作。

它还包括一密封罩14(如图3所示)，转接头1、单向止回阀15和排气阀6位于密封罩14外，第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4、测量气室7、气泵8和气体容器5位于密封罩14内。

密封罩14内设有压力报警传感器。

半导体制冷片通过散热板与密封罩14相连接，以提高半导体制冷片的制冷或制热效率。

密封罩14为金属密封罩。

下面以对电气设备中的六氟化硫气体进行在线检测为例进行说明。

本实用新型电气设备用气体在线检测装置接入被检电气设备前，关闭第一电磁阀2和第二电磁阀3，将转接头1一端的单向止回阀接口9和被检电气设备上的单向止回阀相连接；然后，打开第三电磁阀4和排气阀6，启动气泵8，对该检测装置进行抽真空处理。如现场对该检测装置真空度要求较高，可采用六氟化硫气体对该检测装置进行冲洗，并确保该检测装置内真空度在0.01Mpa以下，抽真空处理完成后关闭排气阀6；为使第二电磁阀3、气泵8及排气阀6之间的空气残留尽量低，在该检测实现装置的设计中应尽量缩短第二电磁阀3、气泵8和排气阀6相互之间的连接管长度。接下来进行气体循环：打开第一电磁阀2和第三电磁阀4，使电气设备中被检气体流入该检测实现装置，延时一定时间至测量气室内压力无变化时，关闭第一电磁阀2并打开第二电磁阀3，启动气泵8，将该检测装置内气体打回被检电气设备内，一般到被检电气设备和该检测装置之间的压差在0.1MPa-0.5MPa时即可停止气泵工作，以完成一个气体循环，一般每个测量周期可进行3-5次上述气体循环。经过3-5次气体循环后，进行有效气体取样，即在第一电磁阀2和第三电磁阀4开启的情况下，在确认测量前测量气室7内外气体等压后，关闭第一电磁阀2和第三电磁阀4，使测量气室7形成一个充满电气设备中的有效气体的密闭的测量空间，至此完成电气设备中有效气体的快速取样。接下来根据温度传感器测得的测量气室中气体的温度来控制半导体制冷片的工作，以使测量气室7内气体温度控制在20℃，再通过压力传感器测量测量气室内气体压力P，该压力P值即为被检电气设备内气体的等效密度值，而通过微水传感器测量微水相对含量RH，测量完成后，停止温度控制，打开第一电磁阀2和第三电磁阀4，等待下一次参数测量，测量周期可根据现场要求进行设置。最后根据下列计算公式：

$P_{\mathrm{pmv}}=\frac{\mathrm{RH}\×E}{P}\×{10}^6$

得出被测气体微水含量，其中：E＝2338.54Pa，为20℃时饱和水气压，为固定标准值。下一次的气体参数测量从气体循环开始即可。

由此可见，本实用新型电气设备用气体在线检测装置，可实现电气设备用气体的在线取样，并且通过该检测装置后的气体能被及时充回电气设备中，有利于环境保护，避免被检气体被排入大气中而造成经济损失和对环境的破坏.

Claims (8)

1.一种电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，它包括：转接头、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气体容器、排气阀和气泵；所述转接头，其一端具有一单向止回阀接口，其另一端具有与所述单向止回阀接口相连通的进气口和出气口，所述转接头的出气口与第一电磁阀的进口相连接，所述第一电磁阀的出口与所述测量气室的进口相连接，所述测量气室的出口与所述第三电磁阀的进口相连接，所述第三电磁阀的出口与所述气体容器的进口相连接，所述气体容器的出口与所述气泵的进口相连接，所述气泵的出口通过三通分别与所述第二电磁阀的进口和所述排气阀的进口相连接，所述第二电磁阀的出口与所述转接头的进气口相连接，所述测量气室内设有温度传感器和气体待检测参数传感器，所述测量气室的侧壁外侧设有半导体制冷片。

2.如权利要求1所述的电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，所述气体待检测参数传感器为压力传感器和/或微水传感器。

3.如权利要求1所述的电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，所述排气阀为电磁阀或手动阀。

4.如权利要求1或2或3所述的电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，所述气体容器上连接有单向止回阀。

5.如权利要求4所述的电气设备用气体在线检测装置，其特征在于，它还包括一密封罩，所述转接头、单向止回阀和排气阀位于所述密封罩外，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、测量气室、气泵和气体容器位于所述密封罩内。

6.如权利要求5所述的密封气体取样实现装置，其特征在于，所述密封罩内设有压力报警传感器。

7.如权利要求6所述的密封气体取样实现装置，其特征在于，所述半导体制冷片通过散热板与所述密封罩相连接。

8.如权利要求6所述的密封气体取样实现装置，其特征在于，所述密封罩为金属密封罩。

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