CN204302438U - 能同时对多台sf6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置 - Google Patents

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钱进
肖永
吴湘黔
史会轩
李军卫
刘晓波
余鹏程
刘晓丽
蒋震
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Abstract

本实用新型公开了一种能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，它包括两台以上的SF6电器设备（1），在每台SF6电器设备（1）的接口阀上分别连接有循环三通（2），在循环三通（2）上相互连接有气体循环监测管（3），在气体循环监测管上连接有控制用电磁阀、共用的SF6纯度在线监测装置、抽真空装置和回气控制装置，在SF6纯度在线监测装置后通过分支管连接独立的SO2含量检测装置，SO2含量检测装置的数量与SF6电器设备的数量相同。本实用新型实现了单台在线监测装置同时对多台SF6绝缘电气设备进行SO2含量和SF6纯度的实时监测，保证多台设备被检测的气体互相不混合，大幅度降低了成本，利于在高电压等级的变电站或升压站实施普遍应用。

Description

能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置
技术领域
本实用新型涉及一种能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，属于电网检测技术领域。
背景技术
SF6电气绝缘设备因结构简单，维护量少等优点，在高电压领域得到广泛的应用。然而，随着运行年代的增加，出现了不少问题。近几年来，南方电网公司和国家电网公司曾多次出现500kV电压器等级的SF6电流互感器内部放电故障导致的大面积停电事故（件）。此外，断路器也出现过多起内部放电故障导致的线路停运事故（件）。在这些故障相的电气设备中均检测到SF6气体在放电时产生的放电分解产物SO2。研究表明，潜伏性放电故障也会产生少量的SO2，通过检测SF6绝缘电气设备中SO2组分及含量是判断运行设备内部状态的有效手段，在线监测是解决监测少量SO2含量及增长速率的关键问题。此外，SF6绝缘电气设备普遍存在因设计、制造、安装以及运行维护不当等问题，而造成高压电气设备 SF6气体的缓慢泄漏。一方面，SF6气体的泄漏会降低设备的绝缘性能，影响设备的安全运行，甚至会引发设备故障。另一方面， SF6气体具有强烈温室效应，是 CO2的23900倍，它的泄漏对大气环境将造成严重污染。目前对SF6电气设备泄漏的检测手段主要采用离线式，在线监测可解决实时监控SF6缓慢泄漏的问题。
贵州电力试验研究院已成功研发出单台在线监测装置对单相SF6电流互感器或断路器进行状态在线监测,其公告号为CN202854298U，专利名称为六氟化硫充气式断路器绝缘状态在线监测装置。然而在使用过程中发现，单台对单相的在线监测成本相对较高，不利于普遍推广应用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种低成本、能单台检测装置同时对多台SF6电器设备进行监测的能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，可以克服现有技术的不足
本实用新型的技术方案是：能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，它包括两台以上的SF6电器设备，在每台SF6电器设备的接口阀上分别连接有循环三通，在循环三通上相互连接有气体循环监测管，在气体循环监测管上连接有控制用电磁阀、共用的SF6纯度在线监测装置、抽真空装置和回气控制装置，在SF6纯度在线监测装置后通过分支管连接独立的SO2含量检测装置，SO2含量检测装置的数量与SF6电器设备的数量相同。
所述的SF6纯度在线监测装置包括串接在管路上的减压阀、标定进气三通、第一流量计和SF6纯度红外传感器，在SF6纯度红外传感器上连接有第一压力传感器。
所述的SO2含量检测装置由SO2电化学传感器及连接在其进口和出口上的电磁阀构成。
在气体循环监测管上串接有共用的缓冲气室，在缓冲气室上连接有第二压力传感器。
在气体循环监测管上连接有环境温度传感器和环境SF6泄漏红外传感器。
 与现有技术比较，本实用新型在现有单监测设备对单SF6绝缘电气设备的基础上进行优化，设计出了单台在线监测装置同时对多台SF6绝缘电气设备进行SO2含量和SF6纯度的实时监测，保证多台设备被检测的气体互相不混合，且分解物SO2含量检测的准确性高，精度达到1μL/L。与单对单的在线监测系统比较，大幅度降低了成本，利于在高电压等级的变电站或升压站实施普遍应用。为实现单对多的技术手段，在气体循环监测管上连接有大量的控制用电磁阀，为保证电磁阀的可靠性，采取以下措施：1在体积确定的情况下选取绕线电阻小的电磁阀。2．不对电磁阀长期进行通电运行，尽量避免电磁阀线圈发热发烫。在测量气室装有压力传感器，缓冲气室也装有压力传感器，监控这两个压力传感器的值可以判断故障继电器大概在哪个部位，从而缩小排查范围。环境温度传感器，检测环境温度，对所测数据进行温度补偿；-环境SF6泄漏红外传感器，监测气路的气密性，在气体泄漏到环境中时报警。采用独立的SO2含量检测装置，且在进口和出口上设置电磁阀，这样可以避免SO2电化学传感器在抽真空后影响精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
其中：1-SF6电气设备，2-循环三通，3-气体循环监测管；4-过滤器，5-三通，6-四通；7-真空泵，8-抽真空用球阀，9-电控四通切换阀（此切换阀可任意两通、三通、四通或全封闭）；10-真空加压泵，11-第二压力传感器，12-十二号电磁阀，13-十三号电磁阀，14-十四号电磁阀，15-十五号电磁阀，16-缓冲气室，17-十七号电磁阀，18-标定出气三通，19-十九号电磁阀，20第二流量计， 21-减压阀，22-标定进气三通，与标定控制手动阀连接；23，第一流量计，24-SF6纯度红外传感器，25-第一压力传感器，26-二十六号电磁阀；27-二十七号电磁阀，28-第二SO2电化学传感器，29-二十九号电磁阀，30-三十号电磁阀，31-第一SO2电化学传感器，32三十二号电磁阀，33-三十三号电磁阀，34-第三SO2电化学传感器。
具体实施方式
实施例1：本实施例以三台SF6电气设备为基础进行说明，如图1所示：在三台SF6电器设备1的接口阀上分别连接过滤器4及循环三通2，通过循环三通2构建能实现气路相互连通的气体循环监测管3，因本装置要实现的是一台检测装置同时对三台设备的检测，即需实现逐一检测、逐一测量，需防止气体混合，且在测量过程中测完的气体需全部压回被测设备；同时因SO2电化学传感器在使用时需避免抽真空，故在构建气体循环监测管3时，在气体循环监测管3上连接有众多的控制气体流向的电磁阀、三通5和四通6；其包括控制三台SF6电气设备出气的十三号电磁阀13、十四号电磁阀14、十五号电磁阀15；控制气体流向的十七号电磁阀17、十九号电磁阀19，本套装置共用设备主要为共用的SF6纯度在线监测装置、抽真空装置和回气控制装置；因SO2电化学传感器不能抽真空，在SF6纯度在线监测装置后通过分支管（四通）连接有独立的SO2含量检测装置，SO2含量检测装置的数量与SF6电器设备1的数量相同。SF6纯度在线监测装置包括串接在管路上的减压阀21、标定进气三通22、第一流量计23和SF6纯度红外传感器24，在SF6纯度红外传感器24上连接有第一压力传感器25，标定进气三通22的一个端口用于通标定气体。SO2含量检测装置由SO2电化学传感器及连接在其进口和出口上的电磁阀构成，图中三个SO2电化学传感器分别为第一SO2电化学传感器31、第二SO2电化学传感器28、第三SO2电化学传感器34表示，第一SO2电化学传感器31两端的电磁阀分别为三十号电磁阀30和三十二号电磁阀32；第二SO2电化学传感器28两端的电磁阀分别为二十七号电磁阀27和二十九号电磁阀29；第三SO2电化学传感器34两端的电磁阀分别为三十三号电磁阀33和二十六号电磁阀26；在气体循环监测管3上串接有共用的缓冲气室16第二流量计20和标定出气三通18，在缓冲气室16上连接有第二压力传感器11；同时在气体循环监测管3上连接有环境温度传感器和环境SF6泄漏红外传感器。
设备安装完成后需要进行整体抽真空，经历以下3个步骤:
1、传感器标定，传感器包括SF6纯度红外传感器24和SO2电化学传感器，气体从标定进气口至标定出气口，传感器标定完成后，标定过程虚线框内气体不抽真空，缓冲气室16中进入的残余气体最后通过抽真空时解决。
2、用纯净的SF6气体置换虚线框内的气体，置换过程虚线框内气体不抽真空，置换与标定时操作过程基本相同。
3、进行抽真空操作，打开十三号电磁阀13、十四号电磁阀14、十五号电磁阀15、十七号电磁阀17、十九号电磁阀19、十二号电磁阀12和电控四通切换阀9（四之路全部相通），调节流量阀使气体流量稳定在最大流量，打开抽真空用球阀8，在抽真空口接入真空泵7，开始抽真空，直到2个压力表达到真空指示，关闭所有电磁阀、电控四通切换阀9和抽真空用球阀8。
设备完成抽真空后就可以开始测量，测量经历以下3个步骤:
1、打开十三号电磁阀13、十七号电磁阀17、三十号电磁阀30、三十二号电磁阀32。左边第一台SF6电气设备1的气体经过减压阀调整至2个大气压后，以200mL/min进入测量单元，因为缓冲气室16为真空，所有的气体流经测量气室后进入缓冲气室16，直到测量数据稳定后关闭十三号电磁阀13、三十号电磁阀30、三十二号电磁阀32。
2、真空加压泵10开启把气路和缓冲气室16中残余气体全部抽回第一台SF6电气设备1本体。
3、在完成左边SF6电气设备的测量后，进行抽真空，中间的SF6电气设备1和右边的SF6电气设备1中的气体测量重复左边的步骤。
本实用新型可实现单台在线监测装置对3台SF6电气设备中SO2含量和SF6纯度的检测，但不仅限于对3台SF6电气设备中SO2含量和SF6纯度的检测。

Claims (5)

1.一种能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，它包括两台以上的SF6电器设备（1），其特征在于：在每台SF6电器设备（1）的接口阀上分别连接有循环三通（2），在循环三通（2）上相互连接有气体循环监测管（3），在气体循环监测管（3）上连接有控制用电磁阀、共用的SF6纯度在线监测装置、抽真空装置和回气控制装置，在SF6纯度在线监测装置后通过分支管连接独立的SO2含量检测装置，SO2含量检测装置的数量与SF6电器设备（1）的数量相同。
2.根据权利要求1所述的能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，其特征在于；所述的SF6纯度在线监测装置包括串接在管路上的减压阀（21）、标定进气三通（22）、第一流量计（23）和SF6纯度红外传感器（24），在SF6纯度红外传感器（24）上连接有第一压力传感器（25）。
3.根据权利要求1所述的能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，其特征在于；SO2含量检测装置由SO2电化学传感器及连接在其进口和出口上的电磁阀构成。
4.根据权利要求1所述的能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，其特征在于；在气体循环监测管（3）上串接有共用的缓冲气室（16），在缓冲气室（16）上连接有第二压力传感器（11）。
5.根据权利要求1所述的能同时对多台SF6电器设备绝缘状态进行在线监测的装置，其特征在于；在气体循环监测管（3）上连接有环境温度传感器和环境SF6泄漏红外传感器。
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