[发明专利]带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置与实验方法

权利要求书

1.一种带微量水分注入器的SF₆局部放电分解装置，主要包括调压器控制台(1)、隔离变压器(2)、无晕实验变压器(3)、无局放保护电阻(4)、电容分压器(5)、SF₆局部放电分解装置(6)、无感检测阻抗(7)、匹配阻抗(8)、示波器(9)、气相色谱仪(10)和微量水分注入器(26)，其特征在于所述的微量水分注入器(26)主要由微量水进样针(36)、不锈钢细管(37)、三通阀(31)、石英玻璃试管(34)、进样头（29）组成，所述的微量水分注入器（26）通过微量水分注入器球阀（25）连接在所述SF₆局部放电分解装置（6）的SF₆气体放电分解组分的采样阀（22）的进气口部分的主气管上；

所述的微量水进样针（36）为带有刻度的容量为10~1000μl的注射器，在所述微量水进样针（36）的针头上装有长度为100~120mm、内径为0.6~0.8mm、壁厚为0.2~0.4mm的不锈钢细管（37）；

所述三通阀（31）为三端管口的内壁均设置有螺纹的不锈钢阀门，所述的三通阀（31）的上、下端的管的长度均为70~100mm、侧端管的长度为50~70mm、三端管的内径为10~20mm、壁厚为4~8mm，所述进样头（29）的下端通过内外面均带有螺纹的螺母（30）连接在所述三通阀（31）的上端管口处，所述进样头（29）的上端圆柱形管通过固定螺母（28）连接有橡胶帽（27），所述的石英玻璃试管（34）的管口端通过O型橡胶圈（33）和内外面均带螺纹的螺母（30）连接到所述三通阀（31）的下端管口处，所述的三通阀（31）的侧端管口处通过内外面均带螺纹的螺母（30）与连接管（35）的一端连接，所述连接管（35）的另一端与所述微量水分注入器球阀（25）的进气端连接；

所述的进样头（29）为上、下端和中段均为圆柱形的不锈钢管，所述进样头（29）的上端圆柱形管的长度为10~15mm、内径2~4mm、壁厚为1~3mm， 所述进样头（29）上端圆柱形管的外表面上设置有螺纹，所述进样头（29）中段圆柱形管的长度为3~8mm、内径为2~4mm、壁厚为4~8mm，所述进样头（29）下端圆柱形管的长度为10~14mm、内径8~12mm、壁厚为1~3mm， 并在下端圆柱形管道的外表面上设置有螺纹；

所述的石英玻璃试管（34）为管口带外翻边、管字底部封闭的试管，所述的石英玻璃试管（34）的长度为45~70mm、内径为7~9mm、壁厚为1.5~2.5mm， 外翻边的宽度为2~4mm、厚度为1.5~3mm。

2.一种带微量水分注入器的SF₆局部放电分解装置的实验方法，利用权利要求1所述的装置，在相同局部放电强度下进行不同微量水分含量的SF₆气体分解组分的检测，其特征在于所述方法的具体步骤如下：

（1）检查带微量水分注入器（26）的SF₆局部放电分解装置（6）的气密性

先打开SF₆局部放电分解装置（6）的真空表(16)的球阀，后打开SF₆局部放电分解装置（6）的真空泵球阀(18)，再打开微量水分注入器球阀(25)，然后打开三通阀(31)，最后启动真空泵(21)，对SF₆局部放电分解装置（6）及与其连接的微量水分注入器（26）进行抽真空，当真空表（16）的显示值为0.005～0.01MPa时，先关闭SF₆局部放电分解装置（6）的真空泵（21）的球阀（18），后停运真空泵（21），再静置10～12小时后观察真空表（16）的示数，当真空表（16）的示数保持在0.005～0.012MPa时，表明连接了微量水分注入器（26）的SF₆局部放电分解装置（6）的气密性达到要求，再进行下一步实验，否则，检查各阀门的连接处并确认阀门与管道连接拧紧后，再对SF₆局部放电分解装置（6）的气密性进行检查，直到装置的气密性达到要求为止；

（2）微量水分注入SF₆局部放电分解装置（6）

第（1）步完成后，再次启动所述的真空泵（21），并再次打开所述的真空泵球阀（18），对所述的SF₆局部放电分解装置（6）及其连接的微量水分注入器（26）进行抽真空，当所述的真空表（16）的示数保持在0.005～0.08MPa时，先关闭所述的SF₆局部放电分解装置（6）的真空泵球阀（18），然后停运真空泵（21），然后根据所述SF₆局部放电分解装置（6）的 缸体（20）中所需要添加的水蒸气水分值计算出对应的微量水分注入器（26）中注入的液态水分值，再用所述的微量水进样针（36）抽取所需量的液态水分，并通过所述的不锈钢细管（37）注入到所述的石英玻璃试管（34）内，当所述微量水进样针（36）中的水全部注入到所述石英玻璃试管（34）内后，拔出所述的微量水进样针（36）及与其连接的不锈钢钢管（37），然后关闭所述的三通阀（31），再通过吹风机或者吹油灯，在5℃~40℃温度下，对所述的石英玻璃试管（34）进行加热，直到所述的石英玻璃试管（34）内的水完全气化为止，当所述石英玻璃试管（34）内的液态水全部气化后再持续加热5~10min，最后关闭所述微量水分注入器球阀（25）；

（3）进行SF₆气体放电分解组分检测

第（2）步完成后，首先打开SF₆气瓶的进气阀（19）和打开压力表（17）的球阀，向所述SF₆局部放电分解装置（6）的缸体（20）内充入SF₆气体至SF₆气体的气压达到实验所需的气压为止，关闭所述SF₆局部放电分解装置（6）的进气阀（19），再调节调压控制台（1），缓慢升高电压，仔细观察高速数字存储示波器（9）上的波形，当出现放电脉冲时，记录下该时刻电压，记为起始放电电压U₀，再施加起始放电电压U₀的1.2~1.5倍电压，使所述SF₆局部放电分解装置（6）的缸体（20）内发生局部放电，在局部放电的120小时内，每隔12小时停止一次施加电压，并打开一次所述SF₆局部放电分解装置（6）的采样阀（22），通过连接在所述SF₆局部放电分解装置（6）的采样口处的采气袋， 采集一次SF₆气体局部放电分解组分的气样，每次采气结束后立即关闭所述的采气阀（22），再继续施加至同一放电电压，继续进行相同强度的局部放电，最后，将每次采集的气样分别用气相色谱仪（10）进行分解组分及其含量的检测；

（4）测量相同局部放电强度下不同微水含量的SF₆气体分解组分及其含量

第（3）步完成后，先停止施加的电压，后启动所述的真空泵（21），并打开所述的SF₆局部放电分解装置（6）的真空泵球阀（18），通过所述的真空泵（21）将所述SF₆局部放电分解装置（6）的缸体（20）内的实验气体排出，并对SF₆局部放电分解装置（6）的缸体（20）进行抽真空后返回到第（1）步，然后重复第（1）~（3）步，在第（2）步注入微量水分时，每次递增注入不同的微量水分，就测量出在相同局部放电强度下不同微量水分含量的SF₆气体分解组分及其含量。