[发明专利]一种换流变压器阀侧套管故障检测装置

权利要求书

1.一种换流变压器阀侧套管故障检测装置，所述换流变压器阀侧套管安装在换流变压器上，由高压引线接头（1-1）、绝缘瓷套（1-3）、中心铜管（1-4）、电容芯子（1-5）和接地法兰（1-6）组成；高压引线接头（1-1）位于换流变压器阀侧套管顶部；中心铜管（1-4）位于换流变压器阀侧套管的中心位置；电容芯子（1-5）由绝缘纸和铝箔加压后交替绕卷在中心铜管（1-4）上；电容芯子（1-5）外装有绝缘瓷套（1-3），且电容芯子（1-5）与绝缘瓷套（1-3）之间充满SF₆绝缘介质（1-2）；接地法兰（1-6）安装在绝缘瓷套（1-3）的末端，接地法兰（1-6）装有注放气活门（1-7），

其特征在于，所述的检测装置由压力容器（3）、气用电磁阀（2）、循环气泵（4）、光声光谱在线监测仪和控制电路模块（6）组成；

压力容器（3）经气路与换流变压器阀侧套管接地法兰（1-6）上的注放气活门（1-7）连接，压力容器（3）的耐压高于0.4 MPa；气用电磁阀（2）安装在注放气活门（1-7）和压力容器（3）之间的气流管路上；所述的压力容器（3）的侧壁安装有信号总线接头，控制电路模块（6）通过控制总线和数据总线分别与循环气泵（4）、光声光谱在线监测仪的光源、光声池的进气泵、光声池的出气电磁阀、微音器连接；所述的控制电路模块控制循环气泵的转速与启停、控制光源的调制频率和输出光功率，采集并处理微音器输出的光声信号；循环气泵（4）通过在压力容器内施加扰动，提高换流变压器阀侧套管内气体绝缘介质的扩散速度，使换流变压器阀侧套管内各位置的绝缘介质均匀混合；光声光谱在线监测仪实时、在线检测换流变压器阀侧套管内故障特征气体的浓度值；

所述的循环气泵（4）在压力容器（3）内的安装位置靠近压力容器的进气口，但又不影响换流变压器阀侧套管和压力容器之间的气体交换，循环气泵（4）进气管路的一端悬空放置于压力容器（3）内，进气管路的另一端与循环气泵（4）的进气端口相接；循环气泵（4）出气管路的一端与循环气泵的排气端口相接，循环气泵（4）出气管路的另一端延伸至注放气活门（1-7）管道内；

所述的循环气泵（4）的出气管路可伸缩，不导电；当循环气泵（4）开启时，出气管路伸展进入接地法兰（1-6）上的注放气活门（1-7）的管道内；当循环气泵（4）关停时，出气管路收缩；

当循环气泵（4）开启时，所述的循环气泵（4）出气管路的一端与循环气泵（4）的排气端口相接，出气管路的另一端穿过注放气活门（1-7）管道，进入换流变压器阀侧套管中，并绕电容芯子（1-5）一周；

所述的循环气泵（4）出气管路上均匀分布有不同孔径的出气口，而且随出气管路的延伸，距离循环气泵越远，出气管路上出气口的孔径越大；

所述的循环气泵（4）安装在压力容器（3）外时，其进气管路的一端悬空放置于压力容器（3）内，进气管路的另一端穿过压力容器（3）的侧壁与循环气泵（4）的进气端口相接；循环气泵（4）出气管路的一端穿过压力容器（3）的侧壁与循环气泵（4）的排气端口相接，出气管路的另一端延伸至注放气活门（1-7）管道内。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置的工作过程如下：

光声光谱在线监测仪对换流变压器阀侧套管内SF₆绝缘介质（1-2）分解产生的SO₂、H₂S、SOF₂、SO₂F₂、COS、CS₂、CO、CO₂、HF故障特征气体进行定量检测时，控制电路模块（6）控制气用电磁阀（2）开启，循环气泵（4）的出气管路（4-2）延伸进注放气活门（1-7）内；随后，控制电路模块（6）控制循环气泵（4）开启，待循环气泵（4）稳定工作后，控制电路模块（6）调节循环气泵（4）的转速，改变换流变压器阀侧套管（1）和压力容器（3）内的SF₆绝缘介质（1-2）的流动速度；与此同时，控制电路模块（6）控制光声光谱在线监测仪（5）的进气阀门（5-5）、出气阀门（5-8）和出气电磁阀（5-7）关闭，控制进气泵（5-4）开启，光声光谱在线监测仪进行进气操作；待光声池（5-3）内气压为0.1 MPa时，控制电路模块（6）控制进气阀门（5-5）、出气阀门（5-8）、进气泵（5-4）和出气电磁阀（5-7）关闭，控制光源（5-1）开启，并实时采集、处理微音器（5-2）输出的光声信号；故障特征气体检测完毕，控制电路模块（6）控制光源（5-1）关闭，停止采集、处理微音器（5-2）输出的光声信号，控制进气泵（5-4）和出气电磁阀（5-7）开启，压力容器（3）内的SF₆绝缘介质（1-2）对光声池（5-3）吹扫一段时间后，控制电路模块（6）控制进气泵（5-4）和出气电磁阀（5-7）关闭，开始进行下一次气体检测；当光声光谱在线监测仪结束对故障特征气体的定量检测，此时，控制电路模块（6）控制进气泵（5-4）和出气电磁阀（5-7）关闭，控制进气阀门（5-5）和出气阀门（5-8）开启，通过进气管路（5-6）连接的纯SF₆气体对光声池（5-3）进行冲洗，持续时间至少30秒；冲洗结束后，控制电路模块（6）控制气用电磁阀（2）、循环气泵（4）关闭。