[发明专利]六氟化硫电气设备在线监测气体循环的方法与装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及六氟化硫(以下简写为SF₆)电气设备分解物监测的方法与装置，具体的说是一种六氟化硫电气设备在线监测气体循环的方法与装置。 

背景技术

众所周知，SF₆气体不仅是有很好的化学稳定性，而且具有优异的绝缘性能和灭弧性能，自上世纪八十年代后被广泛应用于高压电气设备作为绝缘和灭弧介质，有力地提高了生产的安全经济运行。但由于在设备的设计、材质、安装工艺和运行维护等方面存在一些薄弱环节，使设备可能存在一些绝缘隐患，而目前有规程的检测手段又难以将其检出，近年来研制成功的SF₆电气设备分解物离线检测虽能检出绝缘缺陷，但因检测周期较长，对局部绝缘隐患的检出率仍然不高，有隐患的设备投运后，在热和电的作用下，绝缘逐渐降低，缺陷不断扩大，直至发生事故，从历年来的SF₆电气设备事故统计得知，绝缘事故约占60％，严重地威胁电力生产的安全经济运行，造成不良的社会影响。 

随着状态维修和智能电网的发展，迫切要求对SF₆电气设备气体中的分解物采取在线监测，实时监测SF₆气体中绝缘材料裂解的特征组分，及时检出内部绝缘隐患，为设备的状态维修提供科学依据，使之成为提高电力生产的安全经济运行重要手段。 

由于本发明监测的对象为带压的SF₆气体，其密度大，内部无明显温差，气体处于静止状态，故障部位产生的分解产物很难进入监测室。而目前使用的气泵性能无法满足设备要求，无法实现气体的强制循环。因此，探索出一种适用的技术方案，已成为当务之亟。 

发明内容

本发明的目的是解决SF₆电气设备分解产物在线监测系统的气体循环难题，加速绝缘材料分解产物的扩散，使其内部潜伏性故障被及时检出的一种六氟化硫电气设备在线监测气体循环的方法与装置。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种六氟化硫电气设备在线监测气体循环的方法与装置，其特征是：在SF₆电气设备下部气体引出管上设置带加热模块，加热块紧贴于气体引出管的外壁，在每相设备加热模块上部的管之间加装有连接管；本装置有高频感应加热块、测温控制单元、超温保护单元、电源单元和相间连接管路。 

所述的加热模块是将管中气体相继加热至比环境温度高于50℃，管内气体温度上升膨胀，向上移动；检测室和其它二相未加热管中气体的温度比加热管中气体低50℃，但密度大而向下移动，这样在检测系统中的气体产生微循环，有利于设备本体故障产生的分解产物流向检测室。 

所述的加热模块的有效加热长度要200mm以上，这样才能确保当环境温度在-30℃至+40℃范围内，设备本体和检测室内的气体的流动有足够的趋动力，使内部气体有较大的移动速度。 

所述的气体引出管不仅阻力要尽量小，而且每相设备加热模块上部的管之间装有连接管，其连接的位置和角度要适当，以便提高被检设备加热相中的气体能与其他二相气体的移动速度。 

所述的加热模块采用高频感应加热，其加热效率高、速度快，加热均匀，安全可靠。设置的加热温度为比环境温度高50℃，使加热管中的SF₆气体的密度比设备本体的气体密度小1.21至1.16倍，有利于内部故障的早期检出。 

所述的加热装置包括：加热模块、电源模块、温控单元、程控单元、温度测量单元和超温保护单元。其中每相加热模块中有加热单元、测温单元，在控制器中包含有电源、程控温控和保护单元。 

所述的装置有高频感应加热块、测温控制单元、超温保护单元、电源单元和相间连接管路等为现有的公知技术。 

本发明根据“热胀冷缩”原理，利用热差平衡技术，在被监测设备A、B、C三相的气体引出管上设置加热模块，在加热模块的上部又安装了三相设备的连通管，根据“热胀冷缩”的原理，加热管中的气体受热后密度小，向上移动，经上部连接管流至设备本体；设备本体和检测室的气体密度比加热管中的气体密度大，而向下移动，流至检测室；三相引出管上的加热模块交替加热，便形成了被检设备内部气体与检测室内气体的微循环，加快故障部位绝缘材料分解产物进入检测室，从而确保潜伏性故障的早期检出。