[实用新型]基于紫外光谱的SF6电气设备内SO2组分的在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及SF₆电气设备内放电故障的在线监测领域，尤其涉及一种基于紫外光谱的SF₆电气设备内SO₂组分的在线监测系统。 

背景技术

在正常工作情况下，SF₆气体十分稳定，作为一种理想的绝缘和灭弧介质，被广泛应用于SF6电气设备中。然而SF₆气体在电弧、电火花和电晕放电作用下会发生分解，生成的离子和离子团与电气设备内存在的微量水分、气体杂质、金属电极材料和固体绝缘材料发生反应，会生成复杂的分解产物，这不仅会造成设备内部金属部件的腐蚀、绝缘材料的性能劣化以致设备绝缘性能下降，更会对电气设备运行和现场工作人员的人身安全带来极大隐患。所以十分有必要对SF₆电气设备的运行状况进行实时监测并给予及时维护。（参见文献1） 

目前离线检测主要是通过分析SF₆气体组分来判断故障状态，即通过采集样本后送至实验室进行精密分析，如红外光谱、色谱、色谱-质谱联用等方法。这些设备由于体积庞大，无法应用于设备现场，且采样间隔较长，不利于及时发现设备的故障缺陷。 

文献1：SF₆电气设备的监督与故障诊断[J].周舟，陈绍艺，龚尚昆，胡旭，陶靖等.高压电器，2011，Vol.47No.2. 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于紫外光谱的SF₆电气设备内SO₂组分 的在线监测系统，通过对SO₂气体的检测，判断SF₆电气设备内部是否存在放电故障异常，为操作维护人员提供重要预警信息，从而及时做出决断和进一步的精确检测。 

为解决上述技术问题本实用新型的技术方案如下。 

基于紫外光谱的SF₆电气设备内SO₂组分的在线监测系统主要由气体采样池、上位机数据处理与状态分析模块、紫外光谱仪、氘灯光源、下位机控制模块、待测SF₆电气设备、真空泵组成。 

1.各部件结构： 

所述气体采样池为直通管道，直通管两端各设有结构相同一个组合体结构的采样接口模块，都固定于方形底座上，其一端为进气口，另一端为出气口；在每个采样接口模块分别都设有一个光纤耦合接口、变送器接口空心螺栓、采样接口模块密封螺孔和采样接口模块密封端盖。 

所述上位机数据处理与状态分析模块由一台上位机组成。 

所述下位机控制模块是一台控制器。 

2.各部件的连结关系： 

气体采样池一端的采样接口模块通过变送器接口空心螺栓与压力变送器连接，另一端的采样接口模块通过变送器接口空心螺栓与温度变送器连接。 

气体采样池一端的采样接口模块的光纤耦合接口与第一光纤准直耦合透镜模块连接，另一端的光纤耦合接口与第二光纤准直耦合透镜模块连接。 

下位机控制模块分别通过电线与采样气体进气电磁阀、真空泵、真空泵电磁阀、采样气体出气电磁阀连接。 

上位机数据处理与状态分析模块通过电线与紫外光谱仪连接，紫外光谱仪通过光纤与第一光纤准直耦合透镜模块连接。 

待测SF₆电气设备通过电磁阀与温度变送器连接。 

三通的三个端口分别与采样气体出气电磁阀、真空泵的电磁阀进口、采样气体出气止回阀出口连接；真空泵的电磁阀出口与真空泵进口连接；采样气体出气止回阀进口与压力变送器连接。 

氘灯光源通过光纤与第二光纤准直耦合透镜模块连接。 

本实用新型有益效果： 

1.本实用新型利用紫外光谱方法实时监测设备内的SO₂组分，解决了无法对SF₆电气设备实时在线监测的问题，具有体积小、价格低、易安装等特点，可适用现场复杂的检测要求。 

2.本实用新型具有实时性强、检测周期短、分析速度快等特点，对实现SF₆电气设备的在线监测和保证电网安全稳定运行具有重要的意义。 

附图说明

图1是本实用新型的整体系统结构示意图。