[实用新型]一种高压开关柜局部放电臭氧含量智能检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能电网中供电或配电设备故障检测的研究与应用，特别是涉及高压开关柜局部放电的检测装置。

背景技术

高压开关柜局部放电是在高压开关柜中有导电电极之间部分绝缘区域产生的放电或火花，或若某区域电场强度超过了绝缘材料的击穿场强，局部放电就可能在该绝缘处发生。局部放电可发生在固体绝缘的气隙中，由于污染或电场不均匀而在绝缘材料表面发生，或发生在绝缘液体的气泡中，或电极的气体电晕。局部放电辐射能量的方式有：电磁辐射，以无线电波、光和热的形式；声波辐射，可听到的或者超声波；臭氧和氮氧化物。

局部放电现象说明设备绝缘质量恶化并可能造成事故，恶化会越来越严重，以致绝缘不能承受额定的电场强度，并导致闪络，最终导致严重损坏开关柜中的设施和电网中断。目前，国内外已有多种技术对高压开关柜的局部放电信号进行监测，主要有脉冲电流法、射频法、超声波法与特高频法等。然而，在实际应用中还存在一些问题，主要包括：1、各类装置检测的信号数据格式各不相同，需经定制的专业软件才能识别分析；2、由于开关柜设备现场电磁环境复杂且存在环境噪声，易对以上四种方法的测试产生偏差。综上所述，四种方法对开关柜设备局部放电的准确状态预警与诊断困难。

此外，关于采用紫外探测光谱吸收方法测量气体浓度技术的研究仅是主要集中在于环境保护、医疗化工等行业。而并未对臭氧含量这一明显特征用于局部放电的检测分析。

紫外吸收光谱法是利用不同气体在紫外波段对光具有选择吸收的特性来测量排放烟气中的气体成分和浓度。基于这种方法设计出一套能够实时，在线监测相应气体的实验装置。在常温常压状态下,通过对测量的一次光谱进行分析,计算出所测气体的标准吸收截面,选择合适的数据处理方法,减小浓度计算时的误差,可得出所测气体的实时浓度值。

发明内容

高压开关柜是电力系统中常见的电气设备，其内部绝缘劣化或缺陷都会对设备安全运行造成威胁。各类绝缘缺陷从发展到最终击穿，往往先经过局部放电阶段，而局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态，被广泛认为是实现开关柜绝缘在线监测及诊断的有效手段。

紫外吸收技术法长期用于测量大气臭氧，具有高度精密性和准确性。臭氧紫外吸收光谱的高压开关柜局部放电检测技术利用臭氧对253.7nm波长紫外线特征吸收的特性，监测开关柜内的臭氧浓度从而反映开关柜内局部放电状况。该技术的优势在于可有效避免环境噪声及复杂电磁环境对监测结果影响，并且直观显示局部放电产生的臭氧含量；更加有效真实地反映开关柜内局部放电发生的实际情况。从而达到降低开关柜由于局部放电造成的设备绝缘劣化造成的电气设备使用事故发生率，降低电气设备维护成本和时间，为设备稳定可靠运行提供保障。

本实用新型的目的是提供一种高压开关柜局部放电臭氧含量智能检测装置，对高压开关柜局部放电所产生的臭氧含量进行检测，并作相应的处理，为开关柜的绝缘在线监测及诊断提供提供依据。

为达上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种高压开关柜局部放电臭氧含量智能检测装置，它充分利用了高压开关柜，其特征在于包括:

设置在高压开关柜内/外的采气口；

分别通过直接送入通道和臭氧分解通道与采气口连通的采气电磁阀，其中在所述臭氧分解通道中设有用于测定装置的电子零点，持续时间5-10分钟的臭氧分解过滤元件；

通过管道与所述采气电磁阀输出端连接，收集和存储采样气体并设有石英透光窗的气体吸收池；

在采气电磁阀到气体吸收池的管道上设置，用于测量所采集气体的压力和温度的压力传感器和温度传感器；

设在所述气体吸收池一侧石英透光窗，透过石英透光窗发射主要波长为254mm的紫外探测光的低压汞灯；

设在所述气体吸收池另一侧石英透光窗，透过石英透光窗接收所述低压汞灯发出的紫外探测光的光电二极管。

所述的光电二极管设有内置的集中在254nm波长的干扰滤波器，该波长是所述低压汞灯发射的光的主要波长。

所述的采气电磁阀能自动转换将通过采气口进入的空气由直接送入通道输送到气体吸收池，或将通过臭氧分解通道将空气送入气体吸收池，二者交替进行。

以上结构的高压开关柜局部放电臭氧含量智能检测装置，将局部放电臭氧含量检测传感器安装在高压开关柜设备本体外部或内部，并将检测到的局部放电信号归集到综合处理单元，可解决高压开关柜局部放电在线监测中面临的上述问题。从而实现局部放电的检测、诊断、数据存储、对比、查询及上传。

附图说明