氣體監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，SF6(六氟化硫)電氣設(shè)備已廣泛應(yīng)用在電力部門(mén)、工礦企業(yè)，促進(jìn)了電力行業(yè)的快速發(fā)展。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)容量急劇擴(kuò)大，sf6電氣設(shè)備用量越來(lái)越多。3匕氣體在高壓電氣設(shè)備中的作用是滅弧和絕緣，高壓電氣設(shè)備內(nèi)3?6氣體的微水含量如果超標(biāo)和密度降低將嚴(yán)重影響SF6高壓電氣設(shè)備的安全運(yùn)行:1)在一些金屬物的參與下，SF6氣體在高溫200°C以上溫度可與水發(fā)生水解反應(yīng)，生成活潑的HF和S0F 2，腐蝕絕緣件和金屬件，并產(chǎn)生大量熱量，使氣室壓力升高。2)在溫度降低時(shí)，過(guò)多的水份可能形成凝露水，使絕緣件表面絕緣強(qiáng)度顯著降低，甚至閃絡(luò)，造成嚴(yán)重危害。3)SF6氣體密度降低至一定程度將導(dǎo)致絕緣和滅弧性能的喪失。因此電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程強(qiáng)制規(guī)定，在設(shè)備投運(yùn)前和運(yùn)行中都必須對(duì)一匕氣體的密度和含水量進(jìn)行定期檢測(cè)。
[0003]目前用來(lái)監(jiān)測(cè)3?6氣體密度普遍采用一種機(jī)械的SF 6氣體密度繼電器來(lái)監(jiān)測(cè)SF 6氣體密度，即當(dāng)SF6電氣產(chǎn)品發(fā)生漏氣時(shí)該繼電氣能夠報(bào)警及閉鎖，同時(shí)還能顯示現(xiàn)場(chǎng)密度值。用密度繼電器來(lái)監(jiān)測(cè)3匕氣體密度，存在以下缺陷:1)SF6電氣產(chǎn)品發(fā)生漏氣時(shí)，只有當(dāng)其氣體壓力下降到報(bào)警值時(shí)，才發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而此時(shí)5匕氣體已經(jīng)泄漏了很多。例如額定壓力為0.6Mpa的SF6i氣設(shè)備普遍采用報(bào)警壓力為0.52Mpa、閉鎖壓力0.50Mpa的密度繼電器。現(xiàn)在很多變電站都是無(wú)人值守變電站，這樣對(duì)于這種SF6電氣設(shè)備而言，如果發(fā)生漏氣了，其氣體從額定壓力0.6Mpa下降到報(bào)警壓力0.52Mpa時(shí)，值班人員才發(fā)現(xiàn)，才通知檢修人員去現(xiàn)場(chǎng)處理泄漏事故，而此時(shí)3匕氣體已經(jīng)泄漏了很多。2)該密度繼電器觸點(diǎn)一般采用游絲型磁助式電接點(diǎn)。其觸點(diǎn)閉合時(shí)，其閉合力很小，接觸閉合不夠牢靠。且最重要的是在受到氧化或污染時(shí)，常發(fā)生電接點(diǎn)接觸不良的現(xiàn)象，造成失效，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
[0004]對(duì)于微水監(jiān)測(cè)，目前主要采用便攜式露點(diǎn)儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，它存在以下缺陷:1)非實(shí)時(shí)。目前電力部門(mén)一般一年2次米用露點(diǎn)儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備的SF 6氣體微水含量，這是一種非實(shí)時(shí)的檢測(cè)方法，它不能反映設(shè)備運(yùn)行的變化趨勢(shì)，也無(wú)法對(duì)3匕氣體微水含量的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，無(wú)法掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，不能及時(shí)預(yù)防和排除安全隱患，無(wú)法按智能化設(shè)備狀態(tài)檢修標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、判斷設(shè)備狀況，難以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修。2)測(cè)量受環(huán)境溫度限制。露點(diǎn)儀的工作環(huán)境溫度為-10°C?+50°C。同時(shí)，不同的環(huán)境溫度，其測(cè)量范圍是不同的，北方的冬季和南方的夏季不適宜做現(xiàn)場(chǎng)的SF6氣體微水含量測(cè)試。由于受到氣候和環(huán)境溫度的影響，檢測(cè)的數(shù)據(jù)僅可參考。3)費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)氣。采用露點(diǎn)儀測(cè)試時(shí)需長(zhǎng)時(shí)間排放SF6氣體，這是由于取樣管路含有濕氣，測(cè)量時(shí)的前面3-5分鐘需要吹干取樣管路；為了能夠測(cè)試到SF6i氣設(shè)備內(nèi)部的SF6氣體微水含量，就需要把一定量的SF6氣體排放出來(lái)，通常一個(gè)完整準(zhǔn)確的測(cè)試約需10?15分鐘左右。按標(biāo)準(zhǔn)取樣氣體流量，即30?40L/h計(jì)算，一次測(cè)試需要排放SF6氣體約8升。那么，在完成幾次測(cè)試后就需要補(bǔ)充SF6氣體。另外，檢測(cè)人員不規(guī)范操作，還存在安全隱患。4)高昂的檢測(cè)成本。供電公司為完成檢測(cè)工作需配備檢驗(yàn)人員、設(shè)備、車(chē)輛和高價(jià)值的SF6氣體。粗略計(jì)算，每個(gè)變電站的每年分?jǐn)偟臋z測(cè)費(fèi)用約在數(shù)萬(wàn)到十幾萬(wàn)元左右。5)危害現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康，污染大氣。SF6氣體自身為無(wú)毒無(wú)害氣體，但經(jīng)過(guò)高溫反應(yīng)后會(huì)生成一些有毒有害氣體，對(duì)人身體有極大的危害。而且一匕氣體是一種溫室氣體，國(guó)際規(guī)定也不能直接排入大氣。
[0005]隨著無(wú)人值守變電站向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化方向發(fā)展以及對(duì)遙控、遙測(cè)的要求不斷加強(qiáng)，所以對(duì)SF6i氣設(shè)備的微水含量狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是對(duì)高壓電氣設(shè)備氣室進(jìn)行微水在線測(cè)量一直是個(gè)難題。由于高壓電氣設(shè)備氣室是一個(gè)密封的系統(tǒng)，其靜止氣體中的水氣擴(kuò)散是個(gè)非常緩慢的過(guò)程，加之主氣室與采樣點(diǎn)的溫度差異會(huì)產(chǎn)生不同的水分迀移，兩種因素會(huì)使?jié)穸入y以達(dá)到平衡，最終導(dǎo)致主氣室與采樣點(diǎn)的水分差異很大。所以傳統(tǒng)的微水在線測(cè)量存在測(cè)量不準(zhǔn)及不能真實(shí)地反映主氣室的濕度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測(cè)裝置、方法和系統(tǒng)，用于解決對(duì)于SF6電氣設(shè)備內(nèi)部微水含量狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明提供的高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測(cè)裝置，包括:氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)和對(duì)所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)中的氣體進(jìn)行檢測(cè)的微水檢測(cè)器；其中，所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)包括:儲(chǔ)氣罐和對(duì)所述儲(chǔ)氣罐進(jìn)行加熱的加熱裝置；所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有用于與高壓電氣設(shè)備內(nèi)六氟化硫儲(chǔ)氣室密封連通的循環(huán)通氣口。
[0008]進(jìn)一步，所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)還包括:連接管；所述循環(huán)通氣口通過(guò)所述連接管與所述六氟化硫儲(chǔ)氣室密封連通，所述連接管上設(shè)有閥門(mén)。
[0009]進(jìn)一步，所述連接管上設(shè)有三通接頭，所述六氟化硫儲(chǔ)氣室與所述儲(chǔ)氣罐通過(guò)所述三通接頭的第一端口和第二端口連通，所述三通接頭的第三端口作為補(bǔ)氣口。
[0010]進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有第一溫度檢測(cè)器以監(jiān)測(cè)所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體溫度。
[0011]進(jìn)一步，所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)還包括:殼體；所述儲(chǔ)氣罐、所述加熱裝置和所述閥門(mén)設(shè)于所述殼體內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步，所述殼體外設(shè)有第二溫度檢測(cè)器以監(jiān)測(cè)外部環(huán)境溫度。
[0013]進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氣罐還設(shè)有壓力檢測(cè)器以監(jiān)測(cè)所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體壓力。
[0014]進(jìn)一步，所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)還包括:控制電路；所述控制電路連接所述第一溫度檢測(cè)器、所述第二溫度檢測(cè)器、所述壓力檢測(cè)器、所述加熱裝置和所述閥門(mén)。
[0015]進(jìn)一步，還包括3匕氣體分解物含量檢測(cè)傳感器，所述SF 6氣體分解物含量檢測(cè)傳感器通過(guò)傳感器安裝件安裝在所述監(jiān)測(cè)裝置上。
[0016]進(jìn)一步，還包括SF6氣體純度檢測(cè)傳感器，所述SF 6氣體純度檢測(cè)傳感器通過(guò)傳感器安裝件安裝在所述監(jiān)測(cè)裝置上。
[0017]本發(fā)明提供的高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測(cè)方法，所述方法應(yīng)用于本發(fā)明的SF6氣體監(jiān)測(cè)裝置，所述SF6氣體監(jiān)測(cè)方法包括:
[0018]使用所述加熱裝置加熱所述儲(chǔ)氣罐；
[0019]當(dāng)所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度超過(guò)第一溫度閾值時(shí)，或者，當(dāng)所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度與外部環(huán)境溫度的差值超過(guò)第二溫度閾值時(shí)，停止加熱；
[0020]當(dāng)所述六氟化硫儲(chǔ)氣室內(nèi)的氣體循環(huán)至所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)并穩(wěn)定時(shí)，使用所述微水檢測(cè)器檢測(cè)所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)內(nèi)的氣體的微水。
[0021]進(jìn)一步，當(dāng)所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體壓力穩(wěn)定時(shí)，確定所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體循環(huán)穩(wěn)定，使用所述微水檢測(cè)器檢測(cè)所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)內(nèi)的氣體的微水。
[0022]本發(fā)明提供的高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:若干設(shè)有六氟化硫儲(chǔ)氣室的高壓電氣設(shè)備、一個(gè)氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)和對(duì)所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)中的氣體進(jìn)行檢測(cè)的微水檢測(cè)器；其中，所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)包括:儲(chǔ)氣罐和對(duì)所述儲(chǔ)氣罐進(jìn)行加熱的加熱裝置；所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有用于與所述六氟化硫儲(chǔ)氣室密封連通的循環(huán)通氣口，所述循環(huán)通氣口通過(guò)連接管與各個(gè)所述六氟化硫儲(chǔ)氣室密封連通，所述連接管上設(shè)有若干閥門(mén)且每個(gè)所述閥門(mén)與一個(gè)所述六氟化硫儲(chǔ)氣室對(duì)應(yīng)；所述儲(chǔ)氣罐設(shè)有檢測(cè)內(nèi)部氣體溫度的第一溫度檢測(cè)器和檢測(cè)內(nèi)部氣體壓力的壓力檢測(cè)器；所述氣體循環(huán)機(jī)構(gòu)外設(shè)有殼體，所述儲(chǔ)氣罐和所述加熱裝置設(shè)于所述殼體內(nèi)；所述殼體外設(shè)有監(jiān)測(cè)外部環(huán)境溫度的第二溫度檢測(cè)器；所述第一溫度檢測(cè)器、所述第二溫度檢測(cè)器、所述壓力檢測(cè)器、所述加熱裝置和各個(gè)所述閥門(mén)連接控制電路。
[0023]進(jìn)一步，所述閥門(mén)也設(shè)于所述殼體內(nèi)。
[0024]本發(fā)明提供一種高壓電