一种多通道六氟化硫绝缘电气设备在线监测装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输变电设备在线监测技术领域，具体涉及一种多通道六氟化硫绝缘电气设备在线监测装置及方法。
技术背景
[0002]基于组分检测方法的SF6六氟化硫绝缘电气设备绝缘状态检测技术是研宄的热点与难点，针对SF6*缘电气设备组分检测方法，目前主要有检测管法、气相色谱法、色谱-质谱联用法、电化学法及光声光谱法，其中前三种方法主要用于实验室检测，后两者可用于现场检测和在线监测。
[0003]目前，国内已有公司研制了基于电化学方法的SF6气体分解物分析仪，可用于现场试验。如专利号为ZL201120414589.1的发明专利给出的一种“六氟化硫充气式电流互感器绝缘状态在线监测系统及方法”，实现了单台SF6绝缘电气设备纯度及S02含量在线监测；另外，国内已有研宄所开展了基于光声光谱法的SF6*缘电气设备分解产物在线监测技术研宄，实现了单台SF6绝缘电气设备多种分解产物的在线监测。但是上述技术均无法实现单台监测装置对于多台SF6*缘电气设备分解产物的在线监测，因此装置的复用性低，成本高，而且检测过程中气体不能循环回收，造成环境污染，不够经济。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种多通道六氟化硫绝缘电气设备在线监测装置及方法，利用该装置和方法能实现单台监测装置对于多台SF6绝缘电气设备分解产物的在线监测，提高在线监测装置的利用率，降低成本。
[0005]为实现此目的，本发明所设计的一种多通道六氟化硫绝缘电气设备在线监测装置，包括取样检测气路系统、监控主机，所述取样检测气路系统包括SF6纯度检测单元、第一SO2浓度检测单元、第二 SO2浓度检测单元、第三SO2浓度检测单元、共用回气通道，还包括第一接口转换阀、第二接口转换阀、第三接口转换阀、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器、第一三通、第二三通、第三三通、第五三通、第六三通、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第一四通、第二四通、第三四通、第四四通、第二球阀、第三球阀、第四球阀、第二流量计、第二压力传感器、缓冲单元、真空加压泵、微水传感器、电控四通切换阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、抽真空口，其中:
[0006]所述第一接口转换阀的一端连接待测的第一 SF6绝缘电气设备，第一接口转换阀的另一端连接第一过滤器的一端，第一过滤器的另一端连接第一三通的第一接口，第一三通的第二接口通过第一电磁阀连接第一四通的第一接口，所述第一四通的第二接口通过第四电磁阀连接第二四通的第一接口，所述第二接口转换阀的一端连接待测的第二 SF6绝缘电气设备，第二接口转换阀的另一端连接第二过滤器的一端，第二过滤器的另一端连接第二三通的第一接口，第二三通的第二接口通过第二电磁阀连接第二四通的第二接口，所述第三接口转换阀的一端连接待测的第三SF6*缘电气设备，第三接口转换阀的另一端连接第三过滤器的一端，第三过滤器的另一端连接第三三通的第一接口，第三三通的第二接口通过第三电磁阀连接第二四通的第三接口，所述第二四通的第四接口连接SF6纯度检测单元的输入端，SF6纯度检测单元的第一输出端连接第三四通的第一接口，SF6纯度检测单元的第二输出端通过第十一电磁阀接入第一四通的第三接口，第一四通的第四接口连接第六三通的第一接口，第三四通的第二接口连接第一 S02&度检测单元的输入端，第一 SO 2浓度检测单元的输出端连接第四四通的第一接口，第三四通的第三接口连接第二 SO2浓度检测单元的输入端，所述第二 S02&度检测单元的输出端连接第四四通的第二接口，所述第三四通的第四接口连接第三S02&度检测单元的输入端，所述第三SO2浓度检测单元的输出端连接第四四通的第三接口，第四四通的第四接口连接第五三通的第一接口，第五三通的第二接口通过第三球阀与缓冲单元的第一接口连接，缓冲单元的第二接口连接真空加压泵的输入端，真空加压泵的输出端与电控四通切换阀的第一接口连接，所述第五三通的第一接口与第四四通的第四接口之间设有第二流量计，所述第五三通的第三接口连接第二球阀，所述缓冲单元的第三接口连接第二压力传感器，缓冲单元的第四接口连接微水传感器，缓冲单元的第五接口通过第十二电磁阀与第六三通的第三接口连接，所述第六三通的第二接口通过第四球阀与抽真空口连接，所述电控四通切换阀的第二接口连接第一单向阀的输入端，第一单向阀的输出端连接第一三通的第三接口，电控四通切换阀的第三接口连接第二单向阀的输入端，第二单向阀的输出端连接第二三通的第三接口，电控四通切换阀的第四接口连接第三单向阀的输入端，第三单向阀的输出端连接第三三通的第三接口 ；
[0007]所述监控主机包括气路控制模块、信号预处理模块、A/D采集模块、DSP处理器模块、故障诊断模块、状态显示模块和通讯模块，其中，所述DSP处理器模块的第一接口连接气路控制模块的信号输入端，气路控制模块的信号输出端通过信号线分别连接取样检测气路系统中的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀、第九电磁阀、第十电磁阀、第十一电磁阀、第十二电磁阀、第一流量计、第二流量计、真空加压泵和电控四通切换阀的控制端，所述预处理模块的信号输入端通过信号线分别连接SF6纯度传感器、第二压力传感器、微水传感器、SF6纯度检测单元的第一压力传感器、第一 SO2浓度检测单元的第一 SO 2浓度传感器、第二 SO 2浓度检测单元的第二 SO2浓度传感器、第三SO 2浓度检测单元的第三SO 2浓度传感器的信号输出端，预处理模块的信号输出端连接A/D采集模块的信号输入端，A/D采集模块的信号输出端连接DSP处理器的第二接口，DSP处理器的第三接口连接故障诊断模块的信号输入端，故障诊断模块的信号输出端连接状态显示模块的信号输入端，所述DSP处理器的第四接口连接通讯模块。
[0008]上述方案中，所述SF6纯度检测单元包括减压阀7、第四三通、第一流量计、SF 6纯度传感器、第一球阀、第一压力传感器，其中，所述第四三通的第一接口通过减压阀7与第二四通的第四接口连接，第四三通的第二接口与第三四通的第一接口连接，所述第四三通的第二接口通过第一流量计、第一压力传感器和SF6纯度传感器连接第三四通的第一接口，所述第四三通的第二接口还通过第一流量计、第一压力传感器和SF6纯度传感器连接第十一电磁阀的输入端，所述第四三通的第三接口连接第一球阀。
[0009]上述方案中，所述第一 S02&度检测单元包括第五电磁阀、第一 SO2浓度传感器、第六电磁阀，所述第一 SO2浓度传感器的进气口通过第五电磁阀与第三四通的第二接口连接，所述第一 SO2浓度传感器的出气口通过第六电磁阀与第四四通的第一接口连接。
[0010]上述方案中，所述第二 S02&度检测单元包括第七电磁阀、第二 SO 2浓度传感器、第八电磁阀，所述第七电磁阀和第八电磁阀之间的管路设置第二 SO2浓度传感器，第七电磁阀与第三四通的第三接口连接，第八电磁阀与第四四通的第二接口连接。
[0011]上述方案中，所述第三so2&度检测单元包括第九电磁阀、第三SO2浓度传感器、第十电磁阀，所述第九电磁阀和第十电磁阀之间的管路设置第三SO2浓度传感器，第九电磁阀与第三四通的第四接口连接，第十电磁阀与第四四通的第三接口连接。
[0012]上述方案中，所述SF6纯度传感器为SF 6红外传感器。
[0013]本发明所设计的一种多通道六氟化硫绝缘电气设备在线监测装置的监测方法，包括如下步骤:
[0014]S1:确保所有电磁阀、球阀均处于关闭状态；
[0015]S2:标定SF6纯度传感器、第一 SO 2浓度传感器、第二 SO 2浓度传感器和第三SO 2浓度传感器；
[0016]S3:对取样检测气路系统抽真空；
[0017]S4:对待测的第一 SF6绝缘电气设备、第二 SF6绝缘电气设备、第一 SF6绝缘电气设备的分解产物在线监测；
[0018]上述步骤S4包括如下步骤:
[0019]S400:对第一 SF6绝缘电气设备中的分解产物进行在线监测，通过监控主机打开第一电磁阀和第四电磁阀，调整第一流量计流量为300ml/min ;同时观察监控主机测得的第一压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主机通过SF6纯度传感器开始测量SF 6纯度，并记录存储；
[0020]S401:通过监控主机打开第五电磁阀和第六电磁阀，将电控四通切换阀切换至第一单相阀对应的回气通道A，调整第二流量计流量为300ml/min，30秒后，监控主机通过第一 SO2浓度传感器开始测量SO2含量，并记录存储，同时观察监控主机测得的第二压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主机通过微水传感器开始测量气体中的微水含量，并记录存储；
[0021]S402:通过监控主机关闭第一电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，打开第十一电磁阀和第十二电磁阀；
[0022]S403:通过监控主机控制启动真空加压泵，同时监控主机自动测量第一压力传感器和第二压力传感器的压力值，达到真空度要求时，监控主机自动关闭第四电磁阀、第十一电磁阀和第十二电磁阀，并将电控四通切换阀切换至第二单相阀对应的回气通道B;
[0023]S404:对第二 SF6绝缘电气设备中的分解产物进行在线监测，通过监控主机打开第二电磁阀，调整第一流量计流量为300ml/min ;同时观察监控主机测得的第一压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主机通过SF6纯度传感器开始测量SF 6纯度，并记录存储；
[0024]S405:通过监控主机打开第七电磁阀和第八电磁阀，调整第二流量计流量为300ml/min，30秒后，监控主机通过第二 SO2浓度传感器开始测量SO 2含量，并记录存储，同时观察监控主机测得的第二压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主机通过微水传感器开始测量气体中的微水含量，并记录存储；
[0025]S406:通过监控主机关闭第二电磁阀、第七电磁阀和第八电磁阀，打开第十一电磁阀和第十二电磁阀；
[0026]S407:通过监控主机控制启动真空加压泵，同时监控主机自动测量第一压力传感器和第二压力传感器的压力值，达到真空度要求时，监控主机自动关闭第十一电磁阀和第十二电磁阀，并将电控四通切换阀切换至第三单相阀对应的回气通道C ;
[0027]S408:对第三SF6绝缘电气设备中的分解产物进行在线监测，通过监控主机打开第三电磁阀，调整第一流量计流量为300ml/min ;同时观察监控主机测得的第一压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主机通过SF6纯度传感器开始测量SF 6纯度，并记录存储；
[0028]S409:通过监控主机打开第九电磁阀和第十电磁阀，调整第二流量计流量为300ml/min，30秒后，监控主机通过第三SO2浓度传感器开始测量SO 2含量，并记录存储，同时观察监控主机测得的第二压力传感器的压力值，当达到I个大气压时，监控主