[实用新型]气体绝缘组合电器监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体绝缘组合电器监测系统。

背景技术

气体绝缘组合电器(GIS)是电力系统中重要设备之一。通过对GIS的局部放电(PD)在线监测，可以有效发现GIS内存在的绝缘缺陷，及时避免绝缘事故的发生。但由于现场存在各种强烈干扰，使得传统的PD检测方法如电测法、超声法易受现场电磁噪声干扰影响。特高频法(UHF)虽然抗干扰能力较强，但是其定量标定和模式识别等理论问题和关键技术尚未解决，很难对绝缘运行状态作出准确判断。因此，有必要寻求抗干扰能力强、能对GIS绝缘状态准确评估的理论模型和有效测量方法。六氟化硫气体具有优良的绝缘和灭弧性能，作为绝缘介质可以大大减小设备尺寸，因此广泛应用于气体绝缘组合电器和SF6气体绝缘断路器等设备中。纯净的SF6气体是无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，其自身的分解温度大于500摄氏度，在正常运行的情况下分解产物极少。

当SF6设备中发生绝缘故障时，放电产生的高温电弧使SF6气体发生分解反应，生成SF4、SF3、SF2和S2F10等多种低氟硫化物。由于这些SF6分解物与水分结合生成的HF、H2SO3和SO2等化合物，均对设备内其他绝缘及金属材料有强腐蚀作用，进而加速绝缘劣化，最终导致设备发生突发性故障。

研究表明，不同绝缘缺陷引起的局部放电会产生不同的分解化合气体，相应的分解化合气体成份、含量以及产生速率等也有差异。这样使得通过分析分解产物的组分来判断故障类型成为可能。从而通过气体分解组分及化合产物，来判断绝缘缺陷类型、性质、程度及发展趋势。

光声光谱技术早在1880年已经被提出，但真正开始应用是在20世纪70年代。光声光谱是基于光声效应的光谱技术，光声效应是由气体分子吸收电磁辐射而产生，气体分子吸收特定波长(如红外线)后温度升高，随即以释放热能的方式退激，释放出的热能使气体产生压力波，压力波的强度与气体分子的浓度成比例关系，不同气体分子浓度压力波不同，通过检测不同压力波的强度可得到不同气体组分的浓度。与传统检测技术相比，光声光谱可以直接测量吸收量，极大地提高了检测灵敏度。其主要特点为：1)由于检测灵敏度的提高，可以在极弱的吸收处进行检测而获得足够的灵敏度，因而可以选择完全不受其它组分干扰的特征频谱，提高了测量的精确度和准确度；2)由于光声光谱检测使用的是电容型驻极微音器，作为检测元件在常温条件下其灵敏度漂移可保证在＜1％内。作为检测元件的微音器，它与半导体传感器一样廉价，比光学检测晶体更加稳定可靠，并大大地提高系统的可维护性，因此，光声光谱检测技术特别适用于电力设备中绝缘气体组分的在线检测。同时可以提高在线监测方法的电磁兼容性、稳定性及可靠性。

在专利号为：ZL200710144059.8，公开号：CN 101464671A，名称为：一种六氟化硫气体及其衍生气体监测监控的装置和方法；该发明由主机及与之相连的多个变送器组成，主机主要包括机箱、触摸屏显示器、主板CPU，日历时钟装置、语音装置、非易失性存储器、主机电源及分别于风机和警报器相连的驱动装置；该发明设计了双路双检测比对六氟化硫气体及其衍生气体浓度监测回路，对主六氟化硫气体及其衍生气体浓度监测电路进行比对，大大提高了可靠性。可配接多种变送器，具有多个区域的独立监控能力，并可对多个对象如换气风机、降温风机等实现联动控制；具有数据记录功能，对各种报警和控制对象的动作进行记录保存，记录停电不丢失；可通过配接相应的通讯软件可和变电站监控软件对接，实现系统的遥信、遥测功能；同时本发明还具有结构轻巧，安装及使用维护方便等特点，是一种理想的新型六氟化硫气体及其衍生气体含量监测监控装置。但其主要应用地点为六氟化硫设备室，并非应用于组合电器(GIS)中，并且的测量精度较低。

在专利号为：ZL200910066672.1，公开号：CN101514960A，名称为：基于光声光谱技术的SF6检测系统；该发明是基于一种光声光谱技术的SF6检测系统，它包括封闭气室、SF6断路器、若干根泄漏气体采样管、自动控制阀、多路集气总管和SF6检测系统控制电路，其特点是：还包括光声发生器、激光器，光声腔的前端密封置有滤光片，在壳体上设置与光声腔连通的排气口，在相对光声发生器的滤光片一侧设置激光器。光声发生器的清洗进气口与清洗泵连接。具有灵敏度高，长期工作稳定可靠，结构简单，体积小，适用于SF6断路器等SF6开关设备及全密封组合电器SF6气体泄漏的在线监测。但其只能检测SF6气体，并不能对SF6分解产物进行检测，并且主要作用是检测气体泄漏。

实用新型内容