電力系統氣體絕緣設備檢測方法
【專利摘要】一種電力系統氣體絕緣設備檢測方法，包括：（1）監測氣體絕緣設備內部SF6氣體壓強；（2）通過流量傳感器監測SF6氣體出口流量；（3）通過SO2傳感器檢測抽取的SF6氣體中SO2濃度；（4）將通過SO2傳感器的氣體輸送到壓力容器控制器中的氣體容器；（5）根據檢測到的SO2濃度以及SF6氣體流量控制流入氣體容器中的SF6氣體流量，使氣SO2濃度低于濃度閾值；（6）通過H2S傳感器、CO傳感器以及HF傳感器檢測SF6氣體中的H2S、CO以及HF濃度；（7）通過氣體回收模塊回收SF6氣體，回收的SF6氣體部分傳送到SF6氣體存儲器，另一部分傳送回氣體絕緣設備。
【專利說明】
電力系統氣體絕緣設備檢測方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種電力系統氣體絕緣設備檢測方法，尤其是涉及一種電力系統氣體絕緣設備s F 6氣體檢測方法。
【背景技術】
[0002]SF6氣體分子由六個氟原子和一個硫原子組成，分子的空間結構是以硫原子為中心，氟原子為頂點的正八面體結構。SF6氣體本身無毒，常溫常壓下，純凈的SF6氣體具有很好的穩定性，只有溫度達到500°C以上時才發生熱分解反應。由于SF6氣體自身的分子結構特點，本身具有良好的絕緣和滅弧能力，已被廣泛地應用于高壓電力絕緣開關設備，例如SF6斷路器和GIS設備等。
[0003]對于含純度極高的SF6電力設備，當發生因大電流開斷等操作所引起的高強度放電時，SF6氣體所分解99.9%以上的離子基和原子團會重新復合成SF6，因而只會產生極少的低氟裂解產物，如果SF6氣體內混有比較多的雜質，如水分，空氣等，其裂解產物就會與雜質進一步發生化學反應，從而生成多種化學性質活波的分解物，使電氣設備的絕緣性能下降，將給電力設備的安全運行和室內工作人員的安全帶來嚴重的威脅。
[0004]若SF6電力設備存在放電、過熱等故障，SF6氣體發生分解并與設備內其他物質反應.生成的主要產物有S0F2、S02F2、S02、H2S、CO、CF4和HF等。其中，S0F2、S02F2和CF4等氣體主要在實驗室進行檢測分析。現場較多應用電化學傳感器、氣體檢測管法檢測設備中的分解產物，可有效檢出S02、H2S和CO等組分。由此，主要以S02、H2S組分作為運行設備狀態監測的特征氣體.輔以檢測CO組分.可實現設備狀態判斷和潛伏性故障或缺陷診斷，為設備狀態的評估和狀態的檢修提供依據和指導。
[0005]通過抽取電力設備中的SF6氣體，通過后續的S02、H2S，C0，HF等傳感器檢測SF6氣體的分解產物，即能夠實現對于電力設備的性能監控。但現有SF6氣體成分檢測裝置所使用的氣體檢測傳感器的量程范圍較窄，且各傳感器間存在交叉干擾，多次檢測大含量的氣體成分可能對各傳感器造成污染，主要表現為在電力設備發生故障后，引起能量較大的電弧放電，產生大量的SO2氣體成分，該大含量的SO2氣體成分可能會對后續的H2S，C0，HF等傳感器的檢測性能產生影響，使傳感器的性能下降、精度降低，從而進而縮短傳感器及其儀器的使用壽命。
[0006]為了解決上述技術問題，中國電力科學研究院在201110406896.X的發明專利中，提出了一種分析六氟化硫氣體成分的實時檢測裝置，在檢測過程中先對S02氣體濃度進行檢測，在S02氣體濃度大于閾值時，后續不進行其他傳感器的檢測，從而避免了高濃度S02氣體對于氣體傳感器的影響。但是，該發明的技術方案中，在S02氣體濃度大于閾值時，就無法檢測其他氣體濃度，無法實現對于所有氣體的測量。
[0007]本發明作為上述發明的改進，提出了一種電力系統氣體絕緣開關設備SF 6氣體檢測方法，能夠在S02氣體濃度大于閾值時，也可以對于其他氣體含量進行測量，并且不會因為S02氣體濃度過大而影響氣體傳感器的性能。
【發明內容】
[0008]作為本發明的一個方面，提供一種電力系統氣體絕緣設備檢測方法，包括:(1)監測氣體絕緣設備內部SF6氣體壓強；(2)抽取氣體絕緣設備內部SF6氣體，通過流量傳感器監測SF6氣體出口流量；(3)通過S02傳感器檢測抽取的SF6氣體中S02濃度；(4)將通過S02傳感器的氣體輸送到壓力容器控制器中的氣體容器；(5)根據檢測到的S02濃度以及SF6氣體流量控制通過SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量，使氣體容器中的S02濃度低于濃度閾值；(6)通過H2S傳感器、⑶傳感器以及HF傳感器檢測SF6氣體中的H2S、⑶以及HF濃度；(7)通過氣體回收模塊回收SF6氣體，回收的SF6氣體部分傳送到SF6氣體存儲器，另一部分傳送回氣體絕緣設備。
[0009]優選的，在所述步驟(4)以及步驟(5)，通過壓力容器控制器控制氣體容器內的氣體壓強，使其與氣體絕緣設備內部相等。
[0010]優選的，所述步驟(5)中，當S02濃度低于閾值濃度時，控制所述SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量為零;當S02濃度高于閾值濃度時，控制所述SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量值V大于V1 X (PiJ-Piw)/ Piw，其中V1為流量傳感器檢測到的氣體流量;P測為S02傳感器檢測到的S02濃度，Piw為濃度閾值。
[0011]優選的，所述步驟(6)中，對于H2S傳感器、CO傳感器以及HF傳感器的檢測數值進行修正，確定真實的氣體參數C=CiiX (V+V1)/V1，其中C測為H2S傳感器、CO傳感器以及HF傳感器檢測到的氣體濃度，V為SF6氣體存儲器與氣體容器之間的SF6氣體流量，V1S流量傳感器檢測到的氣體流量。
[0012]優選的，所述濃度閾值為能夠影響H2S傳感器、⑶傳感器或HF傳感器測量的S02濃度。優選的，所述閾值濃度為大于100yL/L的濃度。
[0013]優選的，所述步驟(2)中，所述壓力控制容器包括液體容器和設置于液體容器內的氣體容器;所述液體容器內容納液體，其液位固定，所述氣體容器為柔性容器，通過控制所述氣體容器在所述液體容器內所處的深度控制所述氣體容器內的氣壓;通過SF6氣體存儲器與所述氣體容器相通，其能夠通過流量閥將SF6氣體輸送到所述氣體容器。
[0014]優選的，所述液體容器內設置豎直方向的導軌，所述氣體容器通過滑塊固定于所述導軌上;氣體絕緣開關設備內部設置壓強傳感器，用于監測氣體絕緣開關設備內部SF6氣體壓強;根據所述壓強傳感器確定的氣體壓強，改變所述滑塊在所述導軌上的豎直位置，從而使所述氣體容器內的氣體壓強等于所述氣體絕緣開關設備內部的氣體壓強。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例的電力系統氣體絕緣設備檢測方法的流程圖。
[0016]圖2是用于本發明實施例的電力系統氣體絕緣設備檢測方法的檢測裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0017]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將使用實施例對本發明進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發明的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些實施例獲取其他的技術方案，也屬于本發明的公開范圍。
[0018]本發明實施例的電力系統氣體絕緣設備檢測方法的流程圖，參見圖1，包括如下步驟:I)監測氣體絕緣設備內部SF6氣體壓強；(2)抽取氣體絕緣設備內部SF6氣體，通過流量傳感器監測SF6氣體出口流量；(3)通過S02傳感器檢測抽取的SF6氣體中S02濃度；(4)將通過S02傳感器的氣體輸送到壓力容器控制器中的氣體容器；(5)根據檢測到的S02濃度以及SF6氣體流量控制通過SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量，使氣體容器中的S02濃度低于濃度閾值；(6)通過H2S傳感器、CO傳感器以及HF傳感器檢測SF6氣體中的H2S、C0以及HF濃度；(7)通過氣體回收模塊回收SF6氣體，回收的SF6氣體部分傳送到SF6氣體存儲器，另一部分傳送回氣體絕緣設備。
[0019]通過本發明上述方法的設置，使S02氣體在超過閾值濃度時，向被檢測氣體中沖入SF6氣體，使被檢測氣體中的S02氣體濃度減小到不影響后續傳感器的范圍，從而能夠進行后續傳感器的檢測。
[0020]本發明實施例的電力系統氣體絕緣開關設備SF6氣體檢測裝置，參見圖2，包括流量傳感器10，S02傳感器20，壓力控制容器30，氣體容器31，H2S傳感器40，⑶傳感器50，HF傳感器60，氣體回收模塊70以及SF6氣體存儲器80。
[0021]S02傳感器20其設備于氣體絕緣開關設備外部，與氣體絕緣開關設備的SF6氣體出口相通，用于檢測從氣體絕緣開關設備中抽取的SF6氣體中的S02含量。在氣體絕緣開關設備出口與S02傳感器20的通道上，設置流量傳感器10，用于檢測出口SF6氣體流量。
[0022]壓力控制容器30設置于S02傳感器后續的通道內，其通過內部的氣體存儲器31與S02傳感器相通。壓力控制容器30能夠控制其內部的氣體容器31的氣體壓強。可以將壓力控制容器30設置為液體容器，其內容納有特定水位的液體，該液體可以是例如水。可以將壓力控制容器30設置為頂端開口的方形容器，其具有一個低于其他側面的側面;該側面頂端與壓力控制容器30出液口相通，出液口與儲液裝置相通，儲液裝置通過輸送栗與壓力控制容器30的底部相通，在壓力控制容器30的液體水位上升時，通過出液口排出到出液裝置，在壓力控制容器30的水位下降時，輸送栗將儲液裝置的液體輸送到壓力控制容器30中，從而保持壓力控制容器30的水位穩定。
[0023]氣體容器31其使用柔性容器作為外殼，可以使用例如橡膠、樹脂或者塑料作為材料，從而在通入SF6氣體時，其外殼能夠自由膨脹。氣體容器31與SF6氣體存儲器80通過流量閥32相通，能夠通過流量閥32將SF6氣體輸送到氣體容器31中，從而在SF6氣體中S02濃度過大時，能夠降低S02的濃度。具體的，當S02傳感器20檢測到的S02濃度小于濃度閾值，關閉流量閥3 2; S02濃度大于濃度閾值，開啟流量閥32，將通過流量閥3 2的SF6氣體流量設置為使氣體容器31內的S02濃度低于濃度閾值。其中，濃度閾值為能夠影響H2S傳感器、CO傳感器或HF傳感器測量的S02濃度，例如，所述閾值濃度可以設置為大于I OOyL/L的濃度。例如，可以將流量閥的SF6氣體流量V大于Vi X (PU—PU)/ Ρι?，其中Vi為流量傳感器檢測到的氣體流量;PU為S02傳感器檢測到的S02濃度，Piw為濃度閾值。
[0024]H2S傳感器40，設置于壓力控制容器30之后，用于檢測SF6氣體中的H2S含量;⑶傳感器50以及HF傳感器60，依次設置于H2S傳感器后，用于檢測SF6氣體中的CO以及HF含量。
[0025]在獲取H2S傳感器40，CO傳感器50，HF傳感器60的測量值之后，通過濃度修正單元計算H2S、C0以及HF的實際氣體濃度為:0=01\(￥+￥1)八1，其中01為!125傳感器、0)傳感器以及HF傳感器檢測到的氣體濃度，V為SF6氣體存儲器80與氣體容器31之間的SF6氣體流量，V1為流量傳感器1檢測到的氣體流量。
[0026]HF傳感器60后設置氣體回收模塊70，其回收SF6氣體，氣體回收模塊70分別與氣體絕緣開關設備以及SF6氣體存儲器80相通，可以在氣體回收模塊70與SF6氣體存儲器80之間設置流量閥，使氣體回收模塊70與所述SF6氣體存儲器80之間的氣體流量等于SF6氣體存儲器80與氣體容器31之間的氣體流量。
[0027]優選的，為了使氣體容器31內的氣壓與氣體絕緣開關設備內部氣壓相等，可以在氣體絕緣開關設備內部設置用于監測氣體絕緣開關設備內部SF6氣體壓強的壓強傳感器。在壓力控制容器30內設置豎直方向的導軌，氣體容器通31過滑塊固定于所述導軌上，根據壓強傳感器確定的氣體壓強，改變滑塊在所述導軌上的豎直位置，從而使氣體容器31內的氣體壓強等于所述氣體絕緣開關設備內部的氣體壓強。
[0028]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種電力系統氣體絕緣設備檢測方法，包括:(I)監測氣體絕緣設備內部SF6氣體壓強；(2)抽取氣體絕緣設備內部SF6氣體，通過流量傳感器監測SF6氣體出口流量；(3)通過S02傳感器檢測抽取的SF6氣體中S02濃度；(4)將通過S02傳感器的氣體輸送到壓力容器控制器中的氣體容器;(5 )根據檢測到的S02濃度以及SF6氣體流量控制通過SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量，使氣體容器中的S02濃度低于濃度閾值；(6)通過H2S傳感器、⑶傳感器以及HF傳感器檢測SF6氣體中的H2S、⑶以及HF濃度；(7)通過氣體回收模塊回收SF6氣體，回收的SF6氣體部分傳送到SF6氣體存儲器，另一部分傳送回氣體絕緣設備。2.根據權利要求1所述的電力系統氣體絕緣設備檢測方法，其特征在于:在所述步驟(4)以及步驟(5)，通過壓力容器控制器控制氣體容器內的氣體壓強，使其與氣體絕緣設備內部相等。3.根據權利要求2所述的電力系統氣體絕緣設備檢測方法，其特征在于:所述步驟(5)中，當S02濃度低于閾值濃度時，控制所述SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量為零；當S02濃度高于閾值濃度時，控制所述SF6氣體存儲器流入氣體容器中的SF6氣體流量值V大于V1X (PSj-Piw)/ PlW，其中V1為流量傳感器檢測到的氣體流量;PM為S02傳感器檢測到的S02濃度，Pi?為濃度閾值。4.根據權利要求3所述的電力系統氣體絕緣設備檢測方法，其特征在于:所述步驟(6)中，對于H2S傳感器、⑶傳感器以及HF傳感器的檢測數值進行修正，確定真實的氣體參數C=C?x (V+V1VV1，其中C測為H2S傳感器、CO傳感器以及HF傳感器檢測到的氣體濃度，V為SF6氣體存儲器與氣體容器之間的SF6氣體流量，V1為流量傳感器檢測到的氣體流量。
【文檔編號】G01N33/00GK106018692SQ201610354252
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】韓少茹
【申請人】韓少茹