专利名称：六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气绝缘设备的监测装置，具体的说是一种检测六氟化硫电气设 备内部分解产物的在线监测装置。
背景技术：
六氟化硫简称SF6,其气体不仅具有很好的化学稳定性，且具有优越的绝缘性能和 灭弧性能，被越来越广泛地应用于高压电气设备作为绝缘介质，有力地提高了电力生产的 安全经济运行。但当设备内部存在严重过热和局部放电性故障时，在热和电的作用下，故 障区域的SF6气体和环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酯乙烯、纸及布等固体绝缘材料将裂解产生 S02、H2S、HF、CF4和CO等分解产物。因此，检测这些特征分解产物的含量就能诊断出内部故 障。但目前对这些分解产物含量的检测为离线的方式，因监督的检测周期长，难以及时发现 内部隐患。由于设计、材质、工艺和运行维护等存在一些薄弱环节，设备制造厂和生产部门 虽然都按有关规程进行严格的检验，但是现有规程中的试验项目难以检出内部局部绝缘缺 陷，设备投运后，在热和电的作用下故障区域的绝缘材料不断地分解，绝缘性能不断降低， 使设备在不安全状态下运行，乃至引起事故，不仅造成严重的经济损失，而且带来不良的社 会影响。为了克服现有技术的缺陷，本发明人于2004年向国家知识产权局申请了“六氟化 硫电气设备故障检测仪的检测机构”，并获得专利，专利号200420150516.6。经过6年的 生产实践，发现该机构仍然具有很大的改进空间，为此，本申请人进一步提出了在线监测装置。从包括中国专利在内的有关资料检索表明，目前除了本发明人获得专利的“六氟 化硫电气设备故障检测仪的检测机构”外，另有一项“基于CAN总线网络的高压开关室内六 氟化硫预警装置”号码为=200620116715. 4的专利。该二项相关专利都不是连续在线监测 SF6电气设备内部分解产物。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，并进一步提高监测的效果，本实用新型的目的在于应 用红外检测器监测六氟化硫气体中的绝缘材料分解的特征组分-S02、H2S、HF、CF4和CO含 量，及时检出设备内部隐患，为状态维修提供科学依据，为提高电力生产的安全经济运行发 挥积极作用。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种六氟化硫电气设备分解产 物在线监测装置，其特征是被检测设备的排气阀门由管路连接至检测室，所述的检测室内 有红外检测系统，红外检测系统的输出端与信号处理单元连接。所述的被检测设备为以六氟化硫作为绝缘介质的变压器、断路器和GIS等变电设备。所述的监测装置包括红外传感器、检测单元、信号处理单元、A/D转换器、IXD显示屏和计算机。红外传感器的输出端与信号处理单元的输入端相连，信号处理单元的输出端 与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与IXD和监控主机的数据输入端相连。所述的监控主机内由电源单元、控制单元和故障诊断单元组成。工作时当设备内部存在严重过热和局部放电性故障时，在热和电的作用下，故障 区域的SF6气体和环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酯乙烯、纸及布等固体绝缘材料将裂解产生 S02、H2S、HF、CF4和CO等分解产物，以溶解、扩散的方式不断地溶解到周围的SF6气体中，被 检测设备内部的SF6气体通过内部连管流至排气阀门，经引出管路进入检测室，被测气体中 的S02、H2S、HF、CF4和CO等分解产物由红外检测系统检测产生相应的电信号，并将输入到 信号处理单元处理后，转换成分解物的含量，专家系统根据检测到的特征组分和含量，并结 合设备的其他情况对内部的状态进行综合诊断。当分解产物含量正常时，监测的数据及时 存储到数据库；当检出分解产物含量异常，专家系统诊断出内部可能存在潜伏性故障时，装 置发出声、光报警，并将检测情况通过GPS第一时间发送到指定专责人的手机上。本实用新型高度智能化，其灵敏度高、稳定性好、操作简单、安装方便。安装本专利 在线监测装置后，由于能及时检出内部可能存在潜伏性故障，为状态维修提供科学依据，避 免事故的发生，有力地提高了电力生产的安全经济运行，产生很好的经济、社会效益，具有 较大的推广应用价值。本实用新型的有益效果是由于本实用新型是一种灵敏度高、稳定性好的六氟硫 电气设备内部分解产物含量的在线监测装置，能及时检出六氟化硫电气设备内部故障，为 设备的状态维修提供科学根据，从而避免事故的发生，有力地提高了设备的可靠性。本实用新型的六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置的主要创新点如下1)提出S02、H2S、HF、CF4和CO分别作为SF6气体、聚四氟乙烯和环氧树脂、聚酯乙 烯、纸、布固体绝缘材料分解的特征组分；2)应用红外检测技术实时、连续在线监测SF6气体中的S02、H2S、HF、CF4和CO含 量；3)从设备排气阀门至检测室的连接管路必须具备耐压高、气密性好和对分解产物 吸附少等特点；4)研制的故障软件系统能根据检出S02、H2S、HF、CF4* CO这些特征组分和含量， 并结合设备的其他情况对内部的状态进行综合诊断，及时检出内部隐患。
以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的描述。
图1是本实用新型六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置原理方框图。图中1被检测的设备(一般为A、B、C三相)，2连接管，3检测室，4红外等检测管， 5电源单元，6控制单元，7信号处理单元。图中由检测室、检测管、电源单元、信号处理单元和控制单元等，被测设备气体从 排气阀经管路流入检测室进行检测。图2是本实用新型监测控制系统方框图。图中包括红外等检测传感器、信号处理单元、A/D转换器、IXD显示屏和计算机，传 感器的输出端与信号处理单元的输入端相连，信号处理单元的输出端与A/D转换器的输入相连，A/D转换器的输出端与计算机的数据输入端相连。
具体实施方式实施例1 被检测设备(1)内部的SF6气体从排气阀门流出经管路(2)进入检测室(3)，在检 测室内有红外检测系统⑷，被测气体进入检测管后，SO2, H2S、HF、CF4和CO等分解产物经 红外传感器检测，产生相应的电信号输入到信号处理单元(7)，进行数据的分析和诊断。工作时装置启动后，在10秒钟内对装置的主要系统功能和器件进行自检，正常后 进入检测状态，被检测设备(1)内部的SF6气体从排气阀门流出经管路(2)进入检测室(3)， 对气体中的SO2、H2S、HF、CF4*C0特征组分由相应的红外传感器(4)进行检测，将分解产 物的浓度转换成相应的电信号，经信号处理单元放大(7)、A/D转换后由LCD显示，根据检测 的数据进行分析判断，提出处理意见，并将检测情况存储到数据库。当监测到分解产物的浓 度超过正常值时，专家系统诊断出内部可能存在潜伏性故障时，装置发出声、光报警，同时 将检测情况在第一时间发送到专业管理员的手机，以便及时组织相关人员作进一步分析判 断，提出有效措施，防止事故的发生。本实用新型高度智能化，所述检测装置的计算机主要包含控制单元、数据处理单 元、故障诊断单元和数据存储单元。
权利要求一种六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置，其特征是被检测设备的排气阀门由管路连接至检测室，所述的检测室内有红外检测系统，红外检测系统的输出端与信号处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置，其特征是 所述的监测装置包括红外检测系统的红外传感器，检测单元，信号处理单元，A/D转换器， IXD显示屏和计算机；红外传感器的输出端与信号处理单元的输入端相连，信号处理单元 的输出端与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与LCD和监控主机的数据输入 端相连。
3.根据权利要求1所述的一种六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置，其特征是 所述的监控主机内由电源单元、控制单元和故障诊断单元组成。
专利摘要本实用新型公开了一种六氟化硫电气设备分解产物在线监测装置，属于电气绝缘设备的监测装置。本实用新型被检测设备的排气阀门由管路连接至检测室，所述的检测室内有红外检测系统，红外传检测系统的输出端与信号处理单元连接。由于本实用新型是一种灵敏度高、稳定性好的六氟硫电气设备内部分解产物含量的在线监测装置，专家系统根据检出分解产物的组分及其含量进行诊断，及时检出六氟化硫电气设备内部故障，为设备的状态维修提供科学根据，从而避免事故的发生，有力地提高了设备的可靠性。
文档编号G01N21/35GK201594073SQ201020059310
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者游荣文 申请人:厦门加华电力科技有限公司