[发明专利]一种运行设备中气/固分解产物检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种运行设备中气/固分解产物检测系统及方法。该系统通过外接便携式拉曼光谱仪在线检测被截留在采样器中的固态分解产物，通过数据库对固态分解产物进行定性分析。同时，采用六氟化硫综合检测仪对SF₆气体中气态分解产物进行检测，得到气态分解产物的组成。通过气/固分解产物检测结果，可以进行设备内部故障类型和故障定位判断，对设备运行状态评估具有十分重要的意义。且本发明能够对运行设备进行带电检测，不影响设备运行状态。检测气体经过处理后回充至设备内，不会减少设备内绝缘气体量，也不会对环境造成影响。

技术领域

本发明涉及运行设备分解产物监测领域，特别是涉及一种运行设备中气/固分解产物检测系统及方法。

背景技术

气体绝缘设备指全部或者部分采用绝缘气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备，具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强等优点，广泛应用于城市电网和超/特高压输变电中。据统计，我国在役SF₆电气设备三十多万台，并以每年7％的速度增长。电气设备运行状态评估和故障早期预警对整个电网安全稳定运行至关重要。

气体绝缘设备因内部绝缘缺陷导致故障，早期表现为不同类型、不同程度的局部放电和局部过热。常规电磁和超声检测技术是主要的电气设备故障检测方法，然而气体绝缘设备采用全金属封闭式结构，加之潜伏性绝缘故障常呈现出类型多样和变化复杂等特点，要准确地实现故障诊断及状态评估十分困难。

当SF₆气体绝缘设备内部存在绝缘缺陷时，SF₆气体在电热联合作用下发生分解，与设备内H₂O、O₂、绝缘材料、触头/电极金属部件等发生反应，生成一系列的气态分解产物(SO₂、H₂S、CS₂、CO₂、CF₄、SO₂F₂和SOF₂等)和固态分解产物(AlF₃、AlO₃、CuF₂和WO₃等)。可以通过检测SF₆气/固分解产物，对设备潜伏性故障类型和故障部位进行分析。

目前，运行设备中分解产物检测多聚焦于气态分解产物，对于设备运行状态评估不能提供全面有效的信息，而固态分解产物必须等设备严重故障解体后才可以采集，而且制样过程中，易污染样品，影响数据准确性，无法为运行设备状态评估提供有价值的信息。故障发生初期，分解产物浓度低，常规检测手段无法满足初期诊断和预警。

发明内容

本发明的目的是提供一种运行设备中气/固分解产物检测系统及方法，实现气/固分解产物的在线采集和检测，为运行设备状态评估提供更多有价值的数据支撑。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种运行设备中气/固分解产物检测系统，包括：依次连接的第一单向阀、采样器、拉曼光谱仪，以及与所述采样器依次连接的气体输送结构和气态分解产物检测结构；所述第一单向阀与运行设备连接；

所述运行设备中的SF₆气体经第一单向阀流经到所述采样器，SF₆气体混有气/固分解产物，固态分解产物被截留在所述采样器中，拉曼光谱仪对所述固态分解产物进行检测；拉曼光谱仪还用于对气态分解产物进行检测；气体输送结构将SF₆气体流输送至气态分解产物检测结构，检测SF₆气体中气态分解产物。

进一步地，所述采样器中设置有聚合物纤维膜，用于采集SF₆气体中的固态分解产物。

进一步地，所述拉曼光谱仪通过光纤与所述采样器连接。

进一步地，所述气体输送结构包括电动推杆和气缸，所述气缸通过聚乙烯管与所述采样器连接。