[发明专利]一种高压开关柜绝缘故障特征气体检测系统及诊断方法

权利要求书

1.一种高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：包括，

确定选用的高压开关柜绝缘故障特征气体组分；

进行气体检测并与预设的所述特征气体进行对比；

对所述对比结果进行处理和显示。

2.如权利要求1所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：所述特征气体组分的确定包括，

通过分析高压开关柜主要绝缘高分子材料环氧树脂、交联聚乙烯、有机硅橡胶与空气分子的主要特征气体分解产物之间关系，分析潜伏性故障类型与特征气体之间对应关系，经过前期调研及分析确定特征气体组分范围在氧、氮、碳化合物。

3.如权利要求2所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：所述特征气体组分包括臭氧、一氧化碳、二氧化氮、甲烷、氨气、乙烯、二氧化碳、一氧化氮。

4.如权利要求1～3任一所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：所述气体的检测对比包括，

采用电化学传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号进行检测获得气体数据，判断所述气体数据中是否存在预设气体；

当所述气体数据中存在预设气体,则获取所述预设气体的浓度，判断所述预设气体的浓度是否大于预设值，当所述预设气体的浓度大于等于预设值时，则输出所述开关柜的故障预警信息，当所述预设气体的浓度小于预设值时，则开关柜内部绝缘材料性能良好。

5.如权利要求4所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：当一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮中任一项的含量大于等于预先设定观测注意阈值时，则判断出开关柜内部绝缘材料存在因局部放电导致的材料性能变化，即材料与空气间产生局部放电、尖端放电，释放能量时间超过24h；

当臭氧含量大于等于预先设定观测注意阈值时，则判断出开关柜内部绝缘材料存在因局部放电导致的材料性能变化，即表面及金属尖端位置存在一定能量的空气击穿放电；

当甲烷含量大于等于预先设定观测注意阈值时，则判断出开关柜内部绝缘材料存在因局部放电导致的材料性能劣化，即材料内部产生局部放电，存在300摄氏度以下的低温过热；

当乙烯含量大于等于预先设定观测注意阈值时，则判断出开关柜内部绝缘材料存在因局部放电导致的材料性能劣化，即材料内部存在中温过热放电，存在400～600摄氏度左右的过热；

当氨气含量大于等于预先设定观测注意阈值时，则判断出开关柜内部绝缘材料存在材料绝缘性能劣化。

6.如权利要求1～3或5任一所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：所述气体的检测对比还包括，

当气体含量出现两种及两种以上大于等于预先设定观测注意阈值，则开关柜内部绝缘材料存在材料绝缘性能发生劣化，需根据8种气体含量比例关系即8种相互比值关系，评估出高压开关柜内部故障类别及故障严重程度，所述高压开关柜内部故障类别包含金属材料尖端放电、绝缘材料沿面放电、绝缘材料电弧烧蚀、绝缘材料热老化、绝缘部件悬浮电位放电。

7.如权利要求6所述的高压开关柜绝缘故障特征气体检测诊断方法，其特征在于：所述臭氧的预先设定观测注意阈值取值为20ppm、一氧化碳为20ppm、二氧化碳为200ppm、一氧化氮为5ppm、二氧化氮为20ppm、甲烷为5ppm、乙烯为5ppm、氨气为3ppm。

8.一种高压开关柜绝缘故障特征气体检测系统，其特征在于：包括，

气体采集模块，用于采集高压开关柜绝缘故障特征气体；

信号调理模块，与所述气体采集模块和电源模块连接，用于将气体传感器输出电流信号转换为电压信号，即通过精密运算放大器进行模数转换；

数据处理模块，与所述信号调理模块连接，用于将采集信号数据进行八组分气体相关度计算处理，分析气体组分之间比值有效性；

数据存储模块，与所述数据处理模块连接，用于将分析处理数据进行临时存储至闪存容量内；

数据显示模块，与所述数据存储模块连接，用于同时显示8个气体组分浓度；

报警模块，与所述数据显示模块模块连接，用于当预设气体的浓度大于等于预设值时输出开关柜的故障预警信息。