[发明专利]六氟化硫充气式电流互感器绝缘状态在线监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压电气设备在线监测技术领域，具体涉及一种六 氟化硫充气式电流互感器绝缘状态在线监测系统及方法。

技术背景

目前，现有技术针对SF₆(六氟化硫)气体绝缘高压电气设备的 在线监测和诊断项目主要有机械故障的检测和气体分析检测，其中 气体分析检测是诊断SF₆气体绝缘设备内部工作状况一种较新颖的 手段方法，用于高压电器设备的现场检测及设备维护。

SF₆电气设备的稳定性及可靠性完全取决于SF₆气体的纯洁度， 如果SF₆气体中混有杂质，达不到规定的标准，那么它的灭弧和绝缘 特性就会大大下降，因此有必要对SF₆气体的纯度进行实时监测。传 统对SF₆气体纯度的测量方法包括热导法、密度法、气相色谱法，其 中气相色谱法的测量精度比较高，但其仪器价格昂贵，要求熟练的 色谱仪操作人员进行取样分析，才能得到比较准确的数据，并对运 行环境要求苛刻，因此不适合现场测量。适合在线测量SF₆纯度的方 法包括紫外线电离法、红外检测法、光声光谱法，其中红外检测法 所用到的红外传感器经内部电路的修正、补偿，其输出线性度好， 精度高，并且外部结构也更适于高频电场环境下的测量，相比光声 光谱和紫外线方法，其成本低，技术发展比较成熟，目前这些方法 主要用于监测SF₆气体泄漏。

SO₂(二氧化硫)是SF₆主要分解物SOF₂(亚硫酰氟)的水解产 物，成分比较稳定，容易长期存在SF₆气体中。当设备故障涉及到固 体绝缘材料时，SO₂含量更高。通过检测SF₆气体分解物中的SO₂含 量，能够及时发现电流互感器内部的放电故障，因此，通过实时监 测SO₂含量，可以反映SF₆气体绝缘高压电器设备的故障模式和程 度，目前，可用于SO₂的在线监测方法主要有红外法、紫外荧光法 和电化学法，对于红外传感器法测量SO₂含量，当以SF₆为背景气时 测量精度可能达不到100ppm，精度较低，对于紫外荧光法测量SO₂含量，虽然测量精度较高，但是结构比较复杂，需要温控系统，配 气系统，价格昂贵，对于电化学法测量SO₂含量，精度高，成本低， 但是对应用环境要求较高，在有氧和常压下才能长期可靠运行，目 前紫外荧光法和电化学法主要用于环境中及烟道中SO₂的监测，还 没有直接用于测量SF₆电气设备分解产物测量。

另外，目前开发应用于在线监测的SF₆气体分解物分析仪检测方 法主要有电化学法和光声光谱法，如SXT型数字式SF₆气体分解物 分析仪、JH3000型SF₆电气设备分解产物检测仪。但是上述检测仪 器存在一个共同的缺点，就是检测后的气体不再回到SF₆气体绝缘高 压电气设备中，因此对于像充气式电流互感器这些小型SF₆电器设备 来说，检测过程所耗费的样气比例较大，并且造成环境污染，不够 经济。并且目前上述仪器均是离线检测仪器，一般放置在实验室中， 气体检测时需要通过人工在互感器中取出被测气体，然后送入上述 监测仪器中进行分析检测，效率和实时性均较低。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种六氟化硫充气式 电流互感器绝缘状态在线监测系统及方法，利用该系统及方法能避 免检测过程所耗费的样气，减少环境污染，并且，气体监测的效率 高，实时性强。