气体质量流量控制器由流量传感器可以精确控制气体的流量，做到对检测罐体内部气体浓度的精准控制。所述气体质量流量控制器包括大量程(3L/min)质量流量控制器和小量程(6ml/min)质量流量控制器，大量程质量流量控制器主要用于控制SF6载气，小量程质量流量控制器主要用于控制C0、S02和H2S样气。
[0039]在一个实施例中，所述SF6气体分解物检测罐体用于实现SF6气体分解产物的配比和检测，所述SF6气体分解物检测罐体在保证密封性的前提下能够承受4-5个大气压，容积为2.5L;
[0040]所述SF6气体分解物检测罐体顶部分别有三个通气孔，分别实现SF6气体分解物检测罐体的抽真空和内部气体压强的监测、SF6载气通入流量的监测和样气通入流量的监测。[0041 ]优选的，所述SF6气体分解物检测罐体14用于实现SF6气体分解产物的配比和检测，整个罐体在保证密封性的前提下可承受4-5个大气压，整体容积约为2.5L。检测罐体顶部分别有三个通气孔，分别实现罐体的抽真空和内部气体压强的监测、SF6通入流量的监测和S02、H2S、C0通入流量的的监测。
[0042]更为优选的，所述SF6气体分解物检测罐体实现了电化学气体传感器和测量电路板分离，在确保整个检测罐体密封的情况下，使电化学气体传感器处在检测罐体内部并固定，而输出模拟信号则经传输线在罐体外部实现测量并记录。
[0043]在一个实施例中，所述检测与分析装置还包括温度传感器13、真空栗8和压力表9;所述温度传感器用于监测分解物检测罐体内部气体的温度;所述真空栗用于实现将SF6气体分解物检测罐体内部抽真空;压力表用于实时监测分解物检测罐体内部气压。
[0044]优选的，所述温度传感器13用于监测罐体内部的温度，在真空栗和压力表的配合下，实现分解物检测罐体内部温度、压力的实时监测。
[0045]更为优选的，所述温度传感器能够进一步获取在不同温度条件下电化学气体传感器的响应特性，进而确定电化学气体传感器最适宜工作温度。
[0046]在本实施例中所述真空栗8用于将SF6气体分解物检测罐体内部抽真空，排出罐体内部残存空气的干扰，压力表9用于监测罐体内部气压，实现罐体内部压力的实时监测。
[0047]更为优选的，压力表能够获取在不同气体压力下电化学气体传感器响应特性的变化曲线，从而确定电化学气体传感器最佳工作气压。
[0048]在一个实施例中，所述毫安电流表15用于检测并显不电化学气体传感器的输出模拟电流信号，测量等级为几十毫安。
[0049]在一个实施例中，样气罐包括CO样气罐2、S02样气罐3和H2S样气罐4，用于模拟实际现场运行GIS中SF6气体分解物的状态。
[0050]优选的，多种特征样气可以实现配置不同气体组分和比例的混合，进一步模拟现场GIS中在不同故障类型下SF6气体分解物的状态。[0051 ]在一个实施例中，所述电化学气体传感器的数量为3个。
[0052]在本实施例中，因为SF6气体发生分解会产生多种分解气体，本实施例选取三种气体作为检测(C0、S02和H2S)。因此，选取了⑶、SO2和H2S三种电化学气体传感器。三种气体同时检测更加有利于装置在实际应用中对GIS的运行状态进行评估，如果有其他市场上气体种类成熟的传感器也可以进行添加。
[0053]优选的，所述电化学气体传感器(10-12)用于检测罐体内部气体的成分和浓度，电化学气体传感器通过与被测气体发生电化学反应，且输出与气体浓度成正比的电信号来工作。
[0054]更为优选的，所述电化学气体传感器能够实现随意更换，从而优选出更加用于适合现场GIS中SF6气体分解物检测的电化学气体传感器。
[0055]在一个实施例中，所述装置还包括有5排插线，所述5排插线实现电化学气体传感器与放大电路板的连接，用于将电化学气体传感器检测的信号进行传输。
[0056]优选的，所述SF6载气罐I，C0、S02和H2S样气罐(2-4)经气体质量流量控制器连接到SF6气体分解物检测罐体14;电化学气体传感器(10-12)放置于SF6气体分解物检测罐体内部，信号经5排插线传输到放大电路板，并用毫安电流表进行测量记录。
[0057]在一个实施例中，所述检测和分析装置放置于通风橱5内部，通风橱用于排出实验废气，保证整个检测过程的安全性和可靠性。
[0058]在一个实施例中，附图1为模拟现场GIS中SF6气体分解物检测与分析装置。由于现场GIS设备均是全封闭式的，且SF6气体分解产物是多种的，因此整个检测和分析装置采用多个不同类型的电化学气体传感器(10-12)，同时检测配置的SF6分解检测气体，并进行相应的交叉计算，可以准确获得各检测特征分解气体的种类和成分，这对于判断设备内是否存在绝缘缺陷或缺陷严重程度具有重要意义。
[0059]以上实施例仅用以说明本发明专利而并非限制本发明专利所描述的技术方案；因此尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明专利已进行了详细的说明，但是本领域的技术人员应当理解，仍然可以对本发明专利进行修改或等同替换;而一切不脱离本发明专利的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的权利要求范围中。
【主权项】
1.一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于，包括:SF6载气罐、样气罐、气体质量流量控制器、电化学气体传感器、SF6气体分解物检测罐体、放大电路板和毫安电流表； 所述SF6载气罐和样气罐经气体质量流量控制器连接到SF6气体分解物检测罐体； 所述电化学气体传感器放置于SF6气体分解物检测罐体内部，用于检测SF6气体分解物检测罐体内部气体的成分和浓度； 将所述电化学气体传感器检测后的信号传输到放大电路板，以对所述信号进行放大并转化为电流信号，并将电流信号利用毫安电流表进行测量记录，利用记录的电流信号判断所述罐体内部的气体成分和浓度。2.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于: 所述气体质量流量控制器包括:流量传感器、分流器通道和流量放大电路； 所述流量传感器采用毛细管传热温差量热法，将放大后的流量信号转换成电压信号，并与设定电压进行比较，再将差值放大后去调节气体流量，闭环控制流过分流器通道的流量，使之与设定的流量相等。3.根据权利要求2所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:所述气体质量流量控制器的数量为2个，包括第一质量流量控制器和第二质量流量控制器； 所述第一质量流量控制器的量程为3L/min，所述第二质量流量控制器的量程为6mL/min； 所述第一质量流量控制器用于对通过SF6载气进行测量和控制，所述第二质量流量控制器用于对通过的样气进行测量和控制。4.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于: 所述SF6气体分解物检测罐体用于实现SF6气体分解产物的配比和检测，所述SF6气体分解物检测罐体在保证密封性的前提下能够承受4-5个大气压，容积为2.5L; 所述SF6气体分解物检测罐体顶部有三个通气孔，分别用于SF6气体分解物检测罐体的抽真空和内部气体压强的监测、SF6载气通入流量的监测和样气通入流量的监测。5.根据权利要求4所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:还包括温度传感器、真空栗和压力表； 所述温度传感器用于监测SF6气体分解物检测罐体内部气体的温度； 所述真空栗用于实现将SF6气体分解物检测罐体内部抽真空； 所述压力表用于实时监测SF6气体分解物检测罐体内部气压。6.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:所述毫安电流表用于检测并显示电化学气体传感器的输出模拟电流信号。7.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:所述样气罐包括CO样气罐、S02样气罐和H2S样气罐，用于模拟实际现场运行GIS中SF6气体分解物的状态。8.根据权利要求7所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:所述电化学气体传感器的数量为3个;分别为CO电化学气体传感器、SO2电化学气体传感器和H2S电化学气体传感器。9.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:还包括有5排插线，所述5排插线实现电化学气体传感器与放大电路板的连接，用于将电化学气体传感器检测的信号进行传输。10.根据权利要求1所述的一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，其特征在于:所述一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置放置于通风橱内部，通风橱用于排出实验废气。
【专利摘要】本发明公开了一种模拟GIS中SF6气体分解物检测与分析装置，SF6载气罐和样气罐经气体质量流量控制器连接到SF6气体分解物检测罐体；电化学气体传感器放置于SF6气体分解物检测罐体内部，用于检测SF6气体分解物检测罐体内部气体的成分和浓度；电化学气体传感器检测后的信号传输到放大电路板进行放大并转化为电流信号，并将电流信号利用毫安电流表进行测量记录，利用记录的电流信号判断所述罐体内部的气体成分和浓度。本发明能够准确可靠的模拟现场GIS设备内部SF6气体分解物的状态，而且可以通过电化学气体传感器检测并分析罐体内的气体组分，为对实际设备故障诊断用SF6分解物检测提供了基础，进一步可实现对SF6分解物在线监测及带电检测设备的研发及生产。
【IPC分类】G01N27/27
【公开号】CN105628760
【申请号】CN201610032465
【发明人】董明, 叶日新, 张崇兴, 谢佳成, 马奥, 王丽, 丁卫东, 张乔根, 任明, 刘子瑞, 张小平
【申请人】国家电网公司, 国网陕西省电力公司电力科学研究院, 西安交通大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月18日