[发明专利]一种六氟化硫气体密度监测装置及方法

说明书

本发明实施例提供的一种六氟化硫气体密度监测装置及方法，利用音叉式石英晶振在不同频率的正弦信号振动，从产生电流信号，通过前置放大器、锁相放大器以及无线数据发送模块发出，然后利用音叉式石英晶振的品质因素Q值在不同的六氟化硫气体密度下的线性反应来实时监测电气设备中的六氟化硫气体泄漏。本发明提供的六氟化硫气体密度监测方法使用该六氟化硫气体密度监测装置，因此本发明实施例提供的一种六氟化硫气体密度监测装置及方法可以省去人工读表，节约成本，提高安全系数，提高对潜在性绝缘故障的检测能力。

技术领域

本发明属于气体密度监测技术领域，具体涉及一种六氟化硫气体密度监测装置及方法。

背景技术

在高压电力系统中，六氟化硫(SF₆)气体具有突出的气体绝缘性能和灭弧能力，常常被通入到气体绝缘开关设备(GIS)等电气设备中作为绝缘介质，SF₆气体的纯度和密度决定了GIS等设备的绝缘和灭弧能力。但是在高压电气设备运行过程中，SF₆气体的泄漏是一种常见且具有重大安全隐患的设备缺陷，SF₆气体的泄漏会导致设备内部绝缘强度降低，造成非计划停电甚至重大安全事故。另外由于SF₆气体的温室效应是二氧化碳(CO₂)气体的两万倍，SF₆的泄漏会产生较大温室效应，对大气环境造成污染，因此，需要在电力系统中定期且多点式巡检设备中的SF₆气体密度。

目前在变电站里，通常在GIS等设备中安装机械式温度补偿性SF₆气体密度压力表来监测设备中的气压是否正常，该方法需要人工读表，因此存在读数误差等缺点，且无法对设备中的SF₆气体压力进行实时长期的监测。此外，需要定期对SF₆密度继电器校验来消除安全隐患，而SF₆密度继电器与电气设备本体之间的连接方式应满足不拆卸校验密度继电器的要求，因此密度继电器的检验工作只能在现场进行。由于GIS等设备安装点距离地面较高，人工定期抄表观察时需要登高，存在安全隐患。另外在对气体密度表检验时需要携带笨重的SF₆标准气气瓶，SF₆气体密度监测工作是一项费时费力且具有一定安全隐患的工作，监测成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种六氟化硫气体密度监测装置及方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明实施例提供的一种六氟化硫气体密度监测装置，包括：信号发生器、音叉式石英晶振、前置放大器、锁相放大器以及无线数据发送模块，所述信号发生器的正弦信号输出端连接所述音叉式石英晶振的一端，所述信号发生器的同步信号输出端与所述锁相放大器的同步信号输入端相连，所述音叉式石英晶振的另一端连接所述前置放大器的负输入端，所述前置放大器的正输入端接地，所述前置放大器的输出端连接到所述锁相放大器的信号输入端，所述锁相放大器的输出端连接所述无线数据发送模块的输入端，所述无线数据发送模块与外部无线设备通信。

其中，在所述前置放大器的输出端与负输入端跨接有电阻Rg。所述外部无线设备包括：无线数据接收模块以及终端设备，所述无线数据接收模块的输出端与所述终端设备的输入端相连。

第二方面，本发明实施例提供的一种六氟化硫气体密度监测方法，使用第一方面的所述六氟化硫气体密度监测装置，所述六氟化硫气体密度监测方法包括：

获取无线数据发送模块发送的数据；

基于所述数据，计算音叉式石英晶振的品质因数Q；

基于所述品质因数Q，确定六氟化硫气体的密度；