[发明专利]环保型绝缘介质浓度快速在线监测方法及装置

说明书

公开了一种环保型绝缘介质浓度快速在线监测方法及装置，所述装置包括外壳(1)、气体池(2)、向气体池(2)内提供光的光源(3)、光谱仪(4)和计算机(5)，气体池(2)、光源(3)、光谱仪(4)设置在外壳(1)内，外壳(1)上的进气口(6)和出气口(7)分别通过带阀门的管道与气体池(2)流体连通，气体池(2)上设有将光源(3)发出的光线聚焦到气体池(2)内的第一聚焦镜(12)，和使气体池(2)内光线聚焦后射入光谱仪(4)的第二聚焦镜(13)，计算机(5)连接光谱仪(4)。本公开监测装置具有电磁兼容性好、抗干扰能力强等优点，可以长期监测电气设备绝缘介质浓度变化，具有很好的工程应用前景。

技术领域

本公开涉及一种环保型绝缘介质浓度快速在线监测方法及装置。

背景技术

六氟化硫(SF₆)具有优异的绝缘和灭弧特性，是作为气体绝缘介质的理想材料，但其具有极高的温室效应和极长的大气寿命，SF₆绝缘设备中的废气直接排放到空气中将会造成严重的环境问题。C5-PFK混合气体具有极低的温室效应(GWP值1)，较短的大气寿命，同时又有较高的绝缘性能，在中低压等级电气设备中替代SF₆气体作为绝缘介质具有很好的应用前景。

因纯C5-PFK气体液化温度较高，不适宜直接应用于工程中，需要混合N₂、air或CO₂等缓冲气体一起使用，混合气体绝缘设备在长期运行过程中可能因气体泄漏、设备内部局部放电等因素造成混合气体成分发生变化，进而改变C5-PFK气体的浓度。因此对混合气体中C5-PFK的浓度进行监测，并根据浓度变化给运维人员提出维护建议，对于保证设备的安全稳定运行具有重要意义。

发明内容

本公开提供一种环保型绝缘介质浓度快速在线监测方法及装置，使用光学方法实现快速准确地检测电气设备中C5-PFK混合气体浓度变化，对于保证设备的安全稳定运行具有工程意义。

本公开的至少一个实施例提供一种环保型绝缘介质浓度快速在线监测装置，包括外壳、气体池、向所述气体池内提供光的光源、光谱仪和计算机，所述气体池、所述光源、所述光谱仪设置在所述外壳内，所述外壳上的进气口和出气口分别通过带阀门的管道与所述气体池流体连通，所述气体池上设有将光源发出的光线聚焦到所述气体池内的第一聚焦镜，和使所述气体池内光线聚焦后射入所述光谱仪的第二聚焦镜，所述计算机连接所述光谱仪。

在一些示例中，所述光源为紫外灯。

本公开的至少一个实施例提供一种环保型绝缘介质浓度在线监测方法，包括：

使用所述的监测装置对标准浓度的绝缘气体和背景气体进行测试，利用差分原理获得绝缘气体的紫外差分吸收光谱；

由朗伯比尔定律计算得到绝缘气体浓度与紫外吸收峰强度之间的关系；

由绝缘气体浓度与紫外吸收峰强度之间的关系，得到绝缘气体浓度定量曲线；

把所述曲线信息和背景气体光谱信息下载到所述计算机中，作为监测未知浓度绝缘气体的参考量；

将待测电气设备充气口与所述监测装置所述进气口连通，使电气设备内部的气体进入所述装置的所述气体池；

检测电气设备内部混合气体的紫外差分吸收光谱，求取混合气体的紫外吸收光峰强度，并与下载到所述计算机中的绝缘气体浓度定量曲线比对得到当前电气设备中绝缘气体浓度。

在一些示例中，根据长期在线监测结果绘制电气设备绝缘气体浓度与时间的变化曲线。

在一些示例中，根据电气设备绝缘气体浓度变化情况提出维护建议。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。