[发明专利]一种基于绝缘击穿的绝缘气体液化温度测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于绝缘击穿的绝缘气体液化温度测试装置及方法，包括：恒温箱、定容瓶、电极对、配气装置、液相检测装置和数据监控处理单元；定容瓶设置于恒温箱内，定容瓶内设置有温度表和压力表；电极对设置在定容瓶的瓶壁上，电极对的放电端位于定容瓶内，电极对位于定容瓶外的两端连接高压电源形成回路；液相检测装置包括光纤景象处理单元；光纤景象处理单元与定容瓶相连通；配气装置与定容瓶相连通；温度表、压力表、恒温箱、配气装置和液相检测装置分别通过信号线与数据监控处理单元相连通。本发明的测试装置可克服基于理想气体方程计算值存在的近似性问题，可现场测试绝缘气体的液化温度并验证。

技术领域

本发明涉及绝缘气体理化特性检测技术领域，具体涉及一种基于绝缘击穿的绝缘气体液化温度测试装置及方法。

背景技术

随着高压、超高压、特高压电网的大规模建设运行，组合式金属封闭气体绝缘电气设备：气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)和气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)的得到广泛的应用，其中GIS设备以每年40％的增长率投入运行使用，GIS设备中作为主要绝缘气体的六氟化硫(SF₆)被大量使用。SF₆具有强烈的温室效应，其大气寿命高达3200年，温室效应是二氧化碳的2.39万倍，被国际社会列为限制排放的六种温室气体之一，中国在巴黎气候会议上作出承诺，将逐渐减少温室气体排放。

目前，组合式金属封闭气体绝缘电气设备减少SF₆使用的途径有两种：一种是以氮气部分替代SF₆，与SF₆混合使用；另外一种是开发全新的绝缘气体完全替代SF₆的使用。

GIS或GIL电气设备在使用过程中，随着环境温度的降低，GIS或GIL中的SF₆气体由不饱和蒸汽变成饱和蒸汽，但是SF₆密度不变；如果环境温度进一步降低，则SF₆开始出现凝结现象，此时SF₆密度减小，GIS或GIL电气设备绝缘能力开始下降，此时的温度为SF₆的液化温度。目前的问题是：在部分替代或全部替代SF₆气体的研究及应用中，发现具备替代SF₆的潜在的低温室效应的绝缘气体的沸点一般比SF₆的沸点高。为避免研制的绝缘气体中的有些高沸点组分在使用过程中出现上述液化现象，必须控制其组分比例，使环保绝缘气体的能兼顾环保性能和绝缘性能，准确测量环保绝缘气体的液化温度十分必要，目前缺乏一种能够准确测量新型环保绝缘气体的液化温度的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于绝缘击穿的绝缘气体液化温度测试装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的绝缘气体液化温度测试装置能够较准确地测量环保绝缘气体的液化温度，操作方便快捷直观，既能够克服基于理想气体方程计算值存在的近似性问题，又能克服现场测试液化温度无法验证的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于绝缘击穿的绝缘气体液化温度测试装置，包括：恒温箱、定容瓶、电极对、配气装置、液相检测装置和数据监控处理单元；恒温箱的温度范围可调，定容瓶设置于恒温箱内，定容瓶内设置有温度表和压力表，温度表和压力表分别用于测量定容瓶内气体的温度和压力；电极对设置在定容瓶的瓶壁上，电极对的放电端位于定容瓶内，电极对位于定容瓶外的两端连接高压电源形成回路，高压电源为电极对提供电压能够击穿定容瓶内的待测绝缘气体；定容瓶的下端设置有液相检测装置，液相检测装置包括光纤景象处理单元；光纤景象处理单元与定容瓶相连通，能够收集定容瓶内生成的液体；配气装置与定容瓶相连通，通过配气装置能够将配制的待测绝缘气体注入定容瓶内；温度表、压力表、恒温箱、配气装置和光纤景象处理单元分别通过信号线与数据监控处理单元相连通，均能够与数据监控处理单元完成信息交互。

进一步的，定容瓶的下部设置有取样口，通过取样口能够对定容瓶内的待测绝缘气体进行取样。