气体微水在线监测装置、系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置、方法和系统，装置包括：计算机数据处理系统、气体循环机构和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器，其中所述气体循环机构包括气缸、活塞和能够使活塞在气缸里来回运动的驱动装置，所述气缸上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口，所述气体循环机构设置于一个密封腔体内，采用本发明的SF6气体监测装置、方法和系统，通过密封的气体循环机构，将高压电气设备内六氟化硫储气室内部的气体循环至高压电气设备外部的气缸，使六氟化硫储气室内部与外部采样点的湿度能够快速达到平衡，再通过微水检测器进行精确测量，不需要排出大量SF6气体，检测结果准确，性能安全。
【专利说明】一种高压电气设备SF6气体微水在线监测装置、系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力【技术领域】，具体涉及一种高压电气设备SF6气体微水在线监测装置、系统和方法。
【背景技术】
[0002]目前，SF6(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。SF6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的微水含量如果超标和密度降低将严重影响SF6高压电气设备的安全运行:1)在一些金属物的参与下，SF6气体在高温200°C以上温度可与水发生水解反应，生成活泼的HF和SOF2,腐蚀绝缘件和金属件，并产生大量热量，使气室压力升高。2)在温度降低时，过多的水份可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。3) SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对3^气体的密度和含水量进行定期检测。为了保证SF6电气设备的可靠运行，提高电力系统连续可靠运行能力，对其性能实现在线状态检测、监测与故障预测，成为SF6电气设备应用中重要研究方向。随着无人值守变电站对遥控、遥测的要求，在线监测SF6电气设备的SF6气体密度值和微水含量具有非常重要的实际意义。
[0003]目前用来监测SF6气体密度普遍采用一种机械的SF6气体密度继电器来监测SF6气体密度，即当SF6电气产品发生漏气时该继电气能够报警及闭锁，同时还能显示现场密度值。用密度继电器来监测SF6气体密度，存在以下缺陷:1)SF6电气产品发生漏气时，只有当其气体压力下降到报警值时，才发出报警信号，而此时SF6气体已经泄漏了很多。例如额定压力为0.6Mpa的SF6电气设备普遍采用报警压力为0.52Mpa、闭锁压力0.50Mpa的密度继电器。现在很多变电站都是无人值守变电站，这样对于这种SF6电气设备而言，如果发生漏气了，其气体从额定压力0.6Mpa下降到报警压力0.52Mpa时，值班人员才发现，才通知检修人员去现场处理泄漏事故，而此时SF6气体已经泄漏了很多。2)该密度继电器触点一般采用游丝型磁助式电接点。其触点闭合时，其闭合力很小，接触闭合不够牢靠。且最重要的是在受到氧化或污染时，常发生电接点接触不良的现象，造成失效，产生严重后果。
[0004]对于微水监测，目前主要采用目前普遍采用离线方法测量微水含量:主要是采用便携式露点仪进行现场检测，它存在以下缺陷:1)非实时。目前电力部门一般一年2次采用露点仪检测SF6电气设备的SF6气体微水含量，这是一种非实时的检测方法，它不能反映设备运行的变化趋势，也无法对SF6气体微水含量的变化趋势进行预测，无法掌握电气设备的运行状况，不能及时预防和排除安全隐患，无法按智能化设备状态检修标准，准确评价、判断设备状况，难以实现电气设备的状态检修。2)测量受环境温度限制。露点仪的工作环境温度为-10°C?+50°C。同时，不同的环境温度，其测量范围是不同的，北方的冬季和南方的夏季不适宜做现场的SF6气体微水含量测试。由于受到气候和环境温度的影响，检测的数据仅可参考。3)费时、费事、费气。采用露点仪测试时需长时间排放SF6气体，这是由于取样管路含有湿气，测量时的前面3-5分钟需要吹干取样管路；为了能够测试到SF6电气设备内部的SF6气体微水含量，就需要把一定量的SF6气体排放出来，通常一个完整准确的测试约需10?15分钟左右。按标准取样气体流量，即30?40L/h计算，一次测试需要排放SF6气体约8升。那么，在完成几次测试后就需要补充SF6气体。另外，检测人员不规范操作，还存在安全隐患。4)高昂的检测成本。供电公司为完成检测工作需配备检验人员、设备、车辆和高价值的SF6气体。粗略计算，每个变电站的每年分摊的检测费用约在数万到十几万元左右。5)危害现场工作人员健康，污染大气。SF6气体自身为无毒无害气体，但经过高温反应后会生成一些有毒有害气体，对人身体有极大的危害。而且SF6气体是一种温室气体，国际规定也不能直接排入大气。
[0005]随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，所以对SF6电气设备的微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。但是对高压电气设备气室进行微水在线测量一直是个难题。由于高压电气设备气室是一个密封的系统，其静止气体中的水气扩散是个非常缓慢的过程，加之主气室与采样点的温度差异会产生不同的水分迁移，两种因素会使湿度难以达到平衡，最终导致主气室与采样点的水分差异很大。所以传统的微水在线测量存在测量不准及不能真实地反映主气室的湿度。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种高压电气设备的SF6气体监测装置、方法和系统，用于解决对于SF6电气设备内部微水含量状态进行监测时，现有的监测装置的监测数据不准确的问题。
[0007]本发明提供一种高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，该微水在线监测装置包括:气体循环机构和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器，其中所述气体循环机构包括气缸、活塞和能够使活塞在气缸里来回运动的驱动装置，所述活塞设置于所述气缸的内部并且可以在所述驱动装置的作用下在所述气缸里面来回运动，所述气缸上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口。
[0008]进一步，所述气体循环机构设置于一个密封腔体内。
[0009]进一步，所述气体循环机构还包括连接管，所述循环通气口通过所述连接管与所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管上设有阀门。
[0010]进一步，所述气体循环机构还包括壳体，所述气体循环机构和所述微水检测器都设置于所述壳体内。
[0011 ] 进一步，所述活塞上嵌有至少一个密封圈。
[0012]进一步，所述驱动装置由调节杆、电机、减速器组成，所述调节杆的一端连接于所述活塞上，所述调节杆的另一端连接到所述减速器上，所述减速器固定于所述电机上，所述调节杆在所述电机的作用下可以带动所述活塞在所述气缸里来回运动。
[0013]进一步，所述驱动装置还包括行程控制开关，所述行程控制开关固定在所述调节杆上。
[0014]进一步，所述驱动装置为电磁机构，所述电磁机构设置于活塞的内部，并能够带动活塞来回运动。
[0015]进一步，所述连接管上设有三通接头，所述六氟化硫储气室与所述气缸通过所述三通接头的第一端口和第二端口连通，所述三通接头的第三端口作为补气口。
[0016]进一步，所述高压电气设备SF6气体微水在线监测装置还包括计算机数据处理系统，所述计算机数据处理系统包括开关、控制器、环境温度传感器、智能控制元件和压力传感器，所述环境温度传感器、微水检测器、压力传感器以及所述控制器和所述智能控制元件相连接，所述开关、控制器、智能控制元件和压力传感器都设置于所述壳体的内部。
[0017]本发明提供的高压电气设备的SF6气体微水在线监测方法，所述方法应用于本发明的SF6气体微水在线监测装置，所述方法包括步骤一:在线监测装置的处理系统发出气体循环指令，所述驱动装置驱动所述活塞向远离所述循环通气口的方向运动，进行放气；步骤二:当放气完成后，所述驱动装置驱动所述活塞向靠近所述循环通气口的方向运动，进行进气，进气完成后再按照步骤一所述的方法进行放气，如此进行一个或一个以上的循环；步骤三:待步骤二中的一个或一个以上的循环结束平衡后，使用所述微水检测器进行测量所述气体循环机构内的气体的微水值，并把该微水值保存起来，作为当前高压电气设备内的SF6气体的微水值。
[0018]进一步，当所述气缸内的气体压力稳定时，确定所述气缸内的气体循环稳定，使用所述微水检测器检测所述气体循环机构内的气体的微水值。
[0019]本发明提供的高压电气设备的SF6气体在线监测系统，该系统包括两个或两个以上设有六氟化硫储气室的高压电气设备和一个高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，所述高压电气设备SF6气体微水在线监测装置包括气体循环机构和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器，其中所述气体循环机构包括气缸、活塞和能够使活塞在气缸里来回运动的驱动装置，所述活塞设置于所述气缸的内部并且可以在所述驱动装置的作用下在所述气缸里面来回运动，所述气缸上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口，所述循环通气口通过连接管与各个所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管上设有两个或以上控制阀且每个所述控制阀与一个所述六氟化硫储气室对应，每个所述控制阀通过所述连接管与多通接头相连接，所述多通接头直接或间接连接在所述气缸上。
[0020]进一步，所述气体循环机构设置于一个密封腔体内。
[0021]进一步，所述高压电气设备的SF6气体在线监测系统还包括计算机数据处理系统和壳体，所述计算机数据处理系统包括开关、控制器、环境温度传感器、智能控制元件和压力传感器，所述环境温度传感器、所述压力传感器、微水检测器、控制器和所述智能控制元件相连接，所述开关、控制器、智能控制元件和压力传感器都设置于所述壳体的内部。
[0022]进一步，所述气缸和驱动装置之间设置有至少一个密封圈，所述密封圈不随着驱动装置运动而运动，而是固定不动。
[0023]采用本发明提供一种高压电气设备的SF6气体监测装置、方法和系统，可以通过密封的气体循环机构，将高压电气设备内六氟化硫储气室内部的气体循环至高压电气设备外部的储气罐，使六氟化硫储气室内部与外部采样点的湿度(水分)能够快速达到平衡，再通过微水检测器进行精确测量，不需要排出大量SF6气体到大气中，检测结果准确，性能安全。同时本发明的六氟化硫气体循环装置是可以做到高可靠的密封，也就是说解决了气体循环起来的密封问题，同时本发明最大限度的控制成本，节省空间，大大地降低造价，可以进行大规模推广，为电网的智能化做出重大创新性的贡献。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图:
[0025]图1为本发明实施例一的高压电气设的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例一的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的计算机数据处理系统的电路不意图；
[0027]图3为本发明实施例二的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图；
[0028]图4为本发明实施例三的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图；
[0029]图5为本发明实施例四的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图；
[0030]图6为本发明的高压电气设备的SF6气体微水在线监测方法的流程示意图；
[0031]图7为本发明的高压电气设备的SF6气体微水在线监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0032]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]图1为本发明的实施例一的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例一提供的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置包括计算机数据处理系统3、气体循环机构I和对所述气体循环机构I内的气体进行检测的微水检测器7，其中所述气体循环机构I包括气缸11、活塞13和能够使活塞13在气缸11里来回运动的驱动装置，所述活塞13密封设置于所述气缸11的内部并且可以在所述驱动装置的作用下在所述气缸11里面来回运动，所述活塞13上嵌有至少一个密封圈14，密封圈14可以用来提高所述气缸11的密封性能，所述气缸11上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口 12，所述气体循环机构I设置于一个密封腔体40内，这样的话六氟化硫气体循环装置是可以做到高可靠的密封，也就是说解决了气体循环起来的密封问题。
[0034]如图2所示，为本发明的实施例一的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的计算机数据处理系统的电路示意图，如图中所示，所述计算机数据处理系统3包括开关32、控制器33、环境温度传感器35、智能控制元件36和压力传感器37，所述环境温度传感器35以及所述压力传感器37和所述智能控制元件36相连接，所述智能控制元件36和所述微水检测器7相连接，所述智能控制元件36和所述控制器33相连接，所述监测装置还包括壳体5，所述开关32、控制器33、智能控制元件36和压力传感器37、所述气体循环机构I和所述微水检测器7都设置于所述壳体5内，所述环境温度传感器设置于所述壳体5的外面，从而能够测量到室外温度，所述气体循环机构I还包括连接管2，所述循环通气口 12通过所述连接管2与所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管2上设有阀门6，连接管2的一端密封连接在高压电气设备的上，另一端连接在阀门6的出气口上，阀门6的进气口连接在气缸11的循环通气口 12上，由此，所述连接管2可将高压电气设备和所述气体循环机构I连接到一起。所述微水检测器7也设置于所述连接管2上，同时微水检测器7设置于所述阀门6旁边。所述微水检测器7用于微水测量，用以检测六氟化硫气体循环装置中气体的微水值，在所述微水检测器7的上方设置有压力传感器37，该压力传感器37用来测量监测装置内的气体压力。所述连接管2的一端直接或间接密封连接在高压电气设备上，而另一端直接或间接连接在气缸11的循环通气口 12上，连接管2上设有三通接头4，该三通接头4具有第一端口 401、第二端口 402和第三端口 403，所述六氟化硫储气室与所述气缸11通过所述三通接头4的第一端口 401和第二端口 402相连通，所述三通接头4的第三端口403作为补气口来使用。即高压电气设备六氟化硫储气室通过三通接头4、连接管2与气缸11相连通。
[0035]在该实施例中，所述驱动装置由调节杆15、电机17、减速器18组成，所述调节杆15的一端连接于所述活塞13上，所述调节杆15的另一端连接到所述减速器18上，所述调节杆15在所述电机17的作用下可以带动所述活塞13在所述气缸11里来回运动，所述减速器18固定于所述电机17上，该驱动装置还包括行程控制板16和行程控制开关19，该行程控制板16和行程控制开关19用来控制活塞的位移大小，所述行程控制板16固定在所述调节杆15上，并且可以很好的掌握活塞13的移动位移，所述调节杆15在所述电机17下可以带动所述活塞13在气缸11里来回运动。
[0036]如图3所示，为本发明实施例二的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图，如图中所示，该实施例和实施例一的不同之处在于，所述连接管2直接连接所述阀门6和所述第三端口 403，微水检测器7安装在三通接头4，通过这样的设计可以使所述微水检测器7更加靠近高压电气设备，这样一来更加方便对高压电气设备的SF6气体进行微水在线监测。
[0037]本发明实施例一和实施例二的SF6气体微水在线监测装置工作原理如下:在线监测装置的处理系统发出指令，发出压力调节(气体循环)指令，开始时，例如活塞13在“上面”，及靠近所述循环通气口 12的方向，那么电机17启动带动减速器18把活塞13移动至IJ“下面”，及远离所述循环通气口 12的方向(相当于“放气”)一活塞13到下面后，通过行程控制板16和行程控制开关19的作用，电机17停止开始反转，把活塞13推到上面(相当于“进气”)一活塞13到“上面”后，那么电机17就停止，然后正传，减速器18把活塞13移动到下面(相当于“放气”)一“进气”一“放气”，如此若干个循环结束平衡后，立即使用微水检测器7开始测量微水和密度，得到微水值为Hl，把该微水值Hl保存起来，作为当前的微水值。当测量结束后，把活塞13调节到“进气”位置，即活塞在“上面”。下一个气体循环前，系统始终认为当前的微水值为H1。在若干天(可以任意设定)后，系统发出指令，再做SF6气体循环重复“放气”、“进气”的循环过程。这样的过程后，把该时刻的微水值Hl替换原来的微水Hl,同样下一气体循环前,系统始终认为当前的微水值为H1。这样规律下去。同时监测装置具有:电机17保护功能，防止烧坏，以及调节机构坏了的提示功能。电机可以采用一般电机，结合减速器实施活塞的调节，也可以采用步进电机和传动机构实施活塞的调节。当然也可以开始时，例如活塞13在“下面”，及远离所述循环通气口 12的方向，那么电机17启动带动减速器18把活塞13移动到“上面”，及靠近所述循环通气口 12的方向(相当于“进气”)一活塞13到上面后，通过行程控制板16和行程控制开关19的作用，电机17停止开始逆转，把活塞13推到下面(相当于“放气”)一活塞13到“上面”后，那么电机17就停止，然后正传，减速器18把活塞13移动到上面(相当于“进气”)一“放气”一“进气”，如此若干个循环结束平衡后，立即使用微水检测器7开始测量微水和密度，得到微水值为H1，把该微水值Hl保存起来，作为当前的微水值。
[0038]经过上述的几个循环，高压电气设备本体内的SF6气体和气缸I内的六氟化硫气体相互之间就会充分循环、交换，则到达平衡状态。在平衡状态，测试微水值以及密度值，并把该微水值保存起来，作为当前的微水值，即能够测试到高压电气设备本体内的六氟化硫的水分，能够测得真实微水值。由于微水变化是一个缓慢的过程，极端情况下发生严重泄露等突发事件通过密度继电器可及时发现，因此不需要连续工作测量，可以通过处理系统来设定微水测量的时间和周期。同时微水传感器或变送器输出的露点信号结合容器内压力值和现场温度值，还可以计算出容器内气体含水量PPM值、20度的相应露点，所以本发明能够解决在线测量不准及难以反映主气室湿度(微水含量)的问题。通过气体循环系统，使主气室与采样点的湿度(水分)能够快速达到平衡，再通过优异的微水传感器或变送器进行精确测量，同时本发明的六氟化硫气体循环装置是可以做到高可靠的密封，也就是说解决了气体循环起来时的密封问题。
[0039]如图4所示，为本发明实施例三的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图，在该实施例中，所述驱动装置为电磁机构(电磁铁)42，所述电磁机构42设置于活塞13的内部，并能够带动活塞13来回运动，电磁机构(电磁铁)42能够通过控制系统指令带动活塞13来回移动，这样一来活塞13可以做到更加可靠的密封性能，在理论上讲是不会漏气的，而且活塞13的使用寿命会更加长。实施例三的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的工作原理与实施例一和实施例2类似，因此在这里不在赘述。
[0040]如图5所示，为本发明实施例四的高压电气设备的SF6气体微水在线监测装置的结构示意图，在该实施例中，在调节杆15和气缸I之间增设若干密封圈60，其特点是密封圈60是不随着调节杆15运动而运动的，即密封圈60是在固定位置不动的，这样进一步提高其密封性能。另外进一步，驱动装置由调节杆15、电机17、减速器18组成，所述调节杆15的一端连接于所述活塞13上，所述调节杆15的另一端通过万向节及连杆连接到所述减速器18的转轮181 (可以是偏心轮)上，实现圆周运动转变成直线运动，所述调节杆15在所述电机17、减速器18和转轮181的作用下可以带动所述活塞13在所述气缸11里来回运动。本案例最大特点是在调节杆15和气缸I之间增设若干密封圈60，而密封圈60是不随着调节杆15运动而运动的，即密封圈60是在固定位置不动的，这样进一步提高其密封性能。至于圆周运动转变成直线运动的方法可以有多种，在这里不再一一赘述。另外，调节杆15和气缸I之间可以是圆周运动，也可以实现活塞13在所述气缸11里来回运动，其方法多样，在这里也不在赘述。
[0041]图6为本发明的高压电气设备的SF6气体微水在线监测方法的流程示意图，如图中所示，所述方法应用于实施例一至实施例四中所示的SF6气体监测装置，所述SF6气体监测方法包括:
[0042]步骤S1、在线监测装置的处理系统发出气体循环指令，所述驱动装置驱动所述活塞向远离所述循环通气口的方向运动，进行吸气；
[0043]步骤S2、当放气完成后，所述驱动装置驱动所述活塞向靠近所述循环通气口的方向运动，进行进气，进气完成后再按照步骤一所述的方法进行放气，如此进行一个或一个以上的循环；
[0044]步骤S3、当放气完成后，所述驱动装置驱动所述活塞向靠近所述循环通气口的方向运动，进行进气，进气完成后再按照步骤一所述的方法进行放气，如此进行一个或一个以上的循环。
[0045]根据上述方法，当所述气缸11内的气体压力稳定时，确定所述气缸11内的气体循环稳定，使用所述微水检测器7检测所述气体循环机构I内的气体。
[0046]图7为本发明的高压电气设备的SF6气体微水在线监测系统的结构示意图，如图7所示，本发明提供一种高压电气设备的SF6气体监测系统包括:若干设有六氟化硫储气室的高压电气设备和一个高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，所述高压电气设备SF6气体微水在线监测装置包括计算机数据处理系统3、气体循环机构I和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器7，其中所述气体循环机构I包括气缸11、活塞13和能够使活塞13在气缸11里来回运动的驱动装置，所述气缸11上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口 12，所述气体循环机构I设置于一个密封腔体40内，所述计算机数据处理系统3包括开关32、控制器33、环境温度传感器35、智能控制元件36、压力传感器37，所述循环通气口 12通过连接管21?2N与各个所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管2上设有若干控制阀101?10N，且每个所述控制阀101?1N与一个所述六氟化硫储气室对应，若干所述控制阀101?1N通过所述连接管21?2N与多通接头41?4N相连接,所述多通接头直接或间接连接在所述气缸上,所述若干控制阀101?1N密封在若干壳体121?12N内，若干控制阀101?1N与多通接头301相连接，多通接头301直接或间接又与微水检测器7相连接，所述多通接头301直接或间接连接在所述气缸I上。
[0047]本实施例的在线监测系统的工作原理如下，当要测量高压电气设备1#SF6气体气室的SF6气体微水，在线监测装置的处理系统发出指令，打开电磁阀101 “放气”到六氟化硫气缸11内，此时其余电磁阀(102?10N)是关闭的，当测量到的压力P稳定后，在线监测装置的处理系统发出指令，发出压力调节(气体循环)指令，开始时，例如活塞13在“上面”，那么电机17启动带动驱动机构把活塞13移动到下面(相当于“放气”)一活塞13到下面后，电机17停止开始反转，把活塞13推到上面(相当于“进气”)一活塞13到“上面”后，那么电机17就停止，然后正传，驱动机构把活塞13移动到下面(相当于“放气”)一“进气”一“放气”，如此若干个循环结束平衡后，立即开始测量高压电气设备1#SF6气体气室的SF6气体微水和密度。把该微水值Hl保存起来。作为当前的高压电气设备1#SF6气体气室的SF6气体微水值H1。当测量结束后，把活塞13调节到“进气”位置，即活塞13在“上面”，同时关闭电磁阀101。下一个气体循环前，系统始终认为当前的高压电气设备1#SF6气体气室的SF6气体微水值为Hl。当要测试高压电气设备N#SF6气体气室的SF6气体微水，其方法同上述一样。
[0048]经过上述的几个循环，高压电气设备本体内的SF6气体和气缸I内的六氟化硫气体相互之间就会充分循环、交换，则到达平衡状态。在平衡状态，测试微水值以及密度值，并把该微水值保存起来，作为当前的微水值，即能够测试到高压电气设备本体内部的六氟化硫的水分，能够测得真实的内部微水值。由于微水变化是一个缓慢的过程，极端情况下发生严重泄露等突发事件通过密度继电器可及时发现，因此不需要连续工作测量，可以通过处理系统来设定微水测量的时间和周期。同时微水传感器或变送器输出的露点信号结合容器内压力值和现场温度值，还可以计算出容器内气体含水量PPM值、20度的相应露点。所以本发明能够解决在线测量不准及难以反映主气室湿度(微水含量)的问题。通过气体循环系统，使主气室与采样点的湿度(水分)能够快速达到平衡，再通过优异的微水传感器或变送器进行精确测量。同时本发明的六氟化硫气体循环装置是可以做到高可靠的密封，也就是说解决了气体循环起来时的密封问题，这也是本发明最大的创新点，同时本案例最大限度的控制成本，节省空间，大大地降低造价，可以进行大规模推广，为电网的智能化做出重大创新性的贡献。由于目前微水检测器7价格高，通过这样的创新设计，最大限度的控制成本，节省空间，大大地降低造价，可以进行大规模推广，为电网的智能化做出重大创新性的贡献。为了更加的节约成本和提高效率，所述高压电气设备SF6气体微水在线监测装置可以为两个或两个以上。
[0049]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，包括:气体循环机构和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器，其中所述气体循环机构包括气缸、活塞和能够使活塞在气缸里来回运动的驱动装置，所述活塞设置于所述气缸的内部并且可以在所述驱动装置的作用下在所述气缸里面来回运动，所述气缸上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口。
2.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述气体循环机构设置于一个密封腔体内。
3.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述气体循环机构还包括连接管，所述循环通气口通过所述连接管与所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管上设有阀门。
4.根据权利要求3所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，还包括壳体，所述气体循环机构和所述微水检测器都设置于所述壳体内。
5.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述活塞上嵌有至少一个密封圈。
6.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述驱动装置由调节杆、电机、减速器组成，所述调节杆的一端连接于所述活塞上，所述调节杆的另一端连接到所述减速器上，所述减速器固定于所述电机上，所述调节杆在所述电机的作用下可以带动所述活塞在所述气缸里来回运动。
7.根据权利要求6所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述驱动装置还包括行程控制开关，所述行程控制开关固定在所述调节杆上。
8.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述驱动装置为电磁机构，所述电磁机构设置于活塞的内部，并能够带动活塞来回运动。
9.根据权利要求7或8所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，所述连接管上设有三通接头，所述六氟化硫储气室与所述气缸通过所述三通接头的第一端口和第二端口连通，所述三通接头的第三端口作为补气口。
10.根据权利要求1所述的高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，其特征在于，还包括计算机数据处理系统，所述计算机数据处理系统包括开关、控制器、环境温度传感器、智能控制元件和压力传感器，所述环境温度传感器、微水检测器、压力传感器以及所述控制器和所述智能控制元件相连接，所述开关、控制器、智能控制元件和压力传感器都设置于所述壳体的内部。
11.一种高压电气设备的SF6气体微水在线监测方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-10中任一项所述的SF6气体微水在线监测装置，所述方法包括: 步骤一:在线监测装置的处理系统发出气体循环指令，所述驱动装置驱动所述活塞向远离所述循环通气口的方向运动，进行放气； 步骤二:当放气完成后，所述驱动装置驱动所述活塞向靠近所述循环通气口的方向运动，进行进气，进气完成后再按照步骤一所述的方法进行放气，如此进行一个或一个以上的循环； 步骤三:待步骤二中的一个或一个以上的循环结束平衡后，使用所述微水检测器进行测量所述气体循环机构内的气体的微水值，并把该微水值保存起来，作为当前高压电气设备内的SF6气体的微水值。
12.根据权利要求11所述的高压电气设备的SF6气体微水在线监测方法，其特征在于，当所述气缸内的气体压力稳定时，确定所述气缸内的气体循环稳定，使用所述微水检测器检测所述气体循环机构内的气体的微水值。
13.一种高压电气设备的SF6气体微水在线监测系统，其特征在于，包括:两个或两个以上设有六氟化硫储气室的高压电气设备和一个高压电气设备SF6气体微水在线监测装置，所述高压电气设备SF6气体微水在线监测装置包括气体循环机构和对所述气体循环机构内的气体进行检测的微水检测器，其中所述气体循环机构包括气缸、活塞和能够使活塞在气缸里来回运动的驱动装置，所述活塞设置于所述气缸的内部并且可以在所述驱动装置的作用下在所述气缸里面来回运动，所述气缸上设置有用于与高压电气设备内六氟化硫储气室密封连通的循环通气口，所述循环通气口通过连接管与各个所述六氟化硫储气室密封连通，所述连接管上设有两个或以上控制阀且每个所述控制阀与一个所述六氟化硫储气室对应，每个所述控制阀通过所述连接管与多通接头相连接，所述多通接头直接或间接连接在所述气缸上。
14.根据权利要求13所述的高压电气设备的3^气体微水在线监测系统，其特征在于，所述气体循环机构设置于一个密封腔体内。
15.根据权利要求14所述的高压电气设备的3^气体微水在线监测系统，其特征在于，还包括计算机数据处理系统和壳体，所述计算机数据处理系统包括开关、控制器、环境温度传感器、智能控制元件和压力传感器，所述环境温度传感器、所述压力传感器、微水检测器、控制器和所述智能控制元件相连接，所述开关、控制器、智能控制元件和压力传感器都设置于所述壳体的内部。
16.根据权利要求13所述的高压电气设备的SF6气体微水在线监测系统，其特征在于，所述气缸和驱动装置之间设置有至少一个密封圈，所述密封圈不随着驱动装置运动而运动，而是固定不动。
【文档编号】G01N33/00GK104297431SQ201410562502
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】金海勇 申请人:上海乐研电气科技有限公司