带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置与实验方法制造方法及图纸

一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置与实验方法,具体涉及SF6绝缘气体局部放电分解装置中的微量水分注入器的结构与实验方法。本发明专利技术的微量水分注入器主要由微量进样针、不锈钢细管、三通阀、石英玻璃试管、进样头组成。本发明专利技术方法是利用本发明专利技术装置，在相同局部放电强度下进行不同微量水含量的SF6气体分解组分的检测。本发明专利技术能精确控制SF6气体中的水分含量,实验可靠性好,检测的精度高;气密性高,结构简单,成本低廉;操作方便,便于推广等特点。本发明专利技术可广泛应用于对SF6局部放电分解装置中SF6气体的微水含量的控制及放电分解组分的监测，为SF6电气设备在线监测水分影响提供一种可靠的实验平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于六氟化硫(SF6)气体绝缘电气设备的绝缘状态在线监测
，具体涉及SF6绝缘气体局部放电分解装置中的微量水分注入器的结构与实验方法。
技术介绍
SF6气体绝缘电气设备(简称SF6电气设备)具有占地面积小、运行安全可靠、维护工作量少、检修周期长等优点，在电力系统得到了广泛的应用。然而，SF6电气设备内部不可避免的绝缘缺陷会逐步扩展并导致故障发生。一旦故障发生，由于其全封闭组合式结构使得故障定位和检修工作的执行非常困难。SF6电气设备在故障击穿之前，往往会产生局部放电，在局部放电激发的强电磁能作用下，会使其主要绝缘介质SF6气体发生分解而生成各种低氟硫化物。生成的这些低氟硫化物SFx还将与设备内部存在微量的水蒸气等杂质发生进一步反应，生成如S02F2、SOF2等特征组分。这些分解特征组分的含量和变化规律不仅与设备内部的故障类型有关，还与SF6气体中微量水分的含量密切相关。因此，有必要在实验中通过控制SF6气体中微量水分的含量，弄清楚在相同强度局部放电作用下不同微量水分含量的SF6气体的分解特性，掌握微量水分对SF6气体分解特性的影响规律。后期能以此为依据提出在局部放电作用下，将不同微量水分含量的SF6气体分解特性校正到一个标准状态下分解特性的修正方法，为实现利用分解组份正确辨识SF6电气设备绝缘缺陷奠定理论基础。现有的SF6局部放电分解气体组分分析系统及实验方法，如申请专利号为200710078493. O的“SF6放电分解气体组分分析系统及其使用方法”专利，公开的系统主要由调压器控制台、隔离变压器、无晕实验变压器、无局放保护电阻、电容分压器、SF6局部放电分解装置、无感检测阻抗、匹配阻抗、示波器和气相色谱仪构成，其中，SF6局部放电分解装置主要由缸体和椭圆形封盖、高压导电杆和低压导电杆、真空泵和球阀、SF6气体的进气口、SF6气体分解组分的采样阀等组成。公开的使用方法包括如下步骤对系统抽真空，冲入SF6气体并施加实验电压，然后一段时间后对系统内部的气体进行组分分析并进行故障诊断和模式识别。又如申请号为201210089955. X的“绝缘气体局部放电分解组分多区域检测系统及其方法”专利，公开的系统主要包括调压器控制台、隔离变压器、无晕实验变压器、无局放保护电阻、电容分压器、绝缘气体局部放电分解装置、超高频天线、无感检测阻抗、耦合电容、高速数字存储示波器和质谱联用仪(气相色谱仪和气相质谱仪)等，其中，绝缘气体局部放电分解装置由外壳绝缘轴套、导电杆、电极、阀门、真空泵、气压表、真空表和SF6气瓶等组成。公开的使用方法是利用该系统，对SF6气体局部放电分解装置中，多区域的放电分解组分，分别进行检测。以上专利的主要缺点是只能检测不同强度局部放电作用下SF6气体的分解组分，不能检测在相同强度局部放电作用下不同微量水分含量的SF6气体的分解组分，无法掌握微量水分对SF6气体分解特性的影响规律
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有SF6局部放电分解气体组分分析系统及实验方法的不足，提供一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置与实验方法，在实验中能准确向密闭的缸体内添加所需的微量水分，能检测在相同强度局部放电作用下不同微量水分含量的SF6气体的分解组分，具有气密性好、精确度高、操作简便等特点。实现本专利技术目的的技术方案是一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置，主要包括调压器控制台、隔离变压器、无晕实验变压器、无局放保护电阻、电容分压器、SF6局部放电分解装置、无感检测阻抗、匹配阻抗、示波器、气相色谱仪和微量水分注入器等。其特征是所述的微量水分注入器主要由微量水分进样针、不锈钢细管、三通阀、石英玻璃试管、进样头组成。所述的微量水分注入器通过微量水分注入器球阀连接在所述SF6局部放电分解装置的SF6气体放电分解组分的采样阀的进气口部位的主气管上。所述的微量水进样针为市购的带有刻度的容量为1(Γ 000μ I的注射器，以便控制所需的微量水分。在所述微量水进样针的针头上装有长度为10(Tl20mm、内径为O. 6^1. 0_、壁厚为O. 2^0. 4mm的不锈钢细管。当注入微量水分时，先将所述的三通阀打开，再将所述的不锈钢细管穿过装设在所述三通阀上端的所述进样头的橡胶帽并且深入到装 设于所述三通阀下端的石英玻璃试管中，以便所述的微量水进样针将所需的微量水分注入到所述的石英玻璃试管中，注水完毕后，关闭所述的三通阀。所述三通阀为市购的三端管口的内壁均设置有螺纹的不锈钢阀门。所述的三通阀的上、下端的管的长度为70 100mm、侧面端管的长度为50 70mm、三端管的内径为10 20mm、壁厚为r8mm。所述进样头的下端通过内外面均带螺纹的螺母连接在所述三通阀的上端管口处，所述进样头的上端圆柱形管通过固定螺母连接有橡胶帽，用以将所述三通阀的上端管口密封，以保证装设于所述三通阀下端管口的石英玻璃试管内的微量水分热蒸发时不扩散到外界。所述的石英玻璃试管的管口端通过O型橡胶圈和内外面均带螺纹的螺母连接到所述三通阀的下端管口处。在所述的三通阀的侧端管口处通过内外面螺纹的螺母与连接管的一端连接，所述连接管的另一端与所述微量水分注入器球阀的进气端连接，以便所述三通阀打开时，所述石英玻璃试管的微量水分被加热后的水蒸气通过所述的连接管和微量水分注入器球阀进入所述的SF6局部放电分解装置的缸体内。所述的进样头为市购的上、下端和中段均为圆柱形的不锈钢管。所述上端圆柱形管的长度为l(Tl5mm、内径2 4mm、壁厚为f 3mm，所述进样头上端圆柱形管的斜表面上设置有螺纹，以便通过螺纹和固定螺母连接橡胶帽。所述进样头中段圆柱形管的长度为3 8mm、内径为2 4mm、壁厚为4 8mm。所述进样头下端圆柱形管的长度为10 14mm、内径8 12mm、壁厚为广3_，并在下端圆柱形管道的外表面上设置有螺纹，以便通过螺纹和所述的内外面均带有螺纹的螺母与所述三通阀的上端管口连接。所述的石英玻璃试管为市购的管口带外翻边，管子底部封闭的试管。所述的石英玻璃试管的长度为45 70mm、内径为疒9mm、壁厚为I. 5^2. 5mm，外翻边的宽度为2 4mm、厚度为I. 5 3_，用以盛放注入的微量水分并通过加热使之成为水蒸气。一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置的实验方法。利用本专利技术装置，在相同局部放电强度下进行不同微量水分含量的SF6气体分解组分的检测。所述方法的具体步骤如下 (I)检查带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置的气密性先打开SF6局部放电分解装置的真空表的球阀，后打开SF6局部放电分解装置的真空泵的球阀，再打开微量水分注入器的球阀，然后打开三通阀，最后启动真空泵，对SF6局部放电分解装置及与其连接的微量水分注入器进行抽真空。当真空表的显示值为O. 005 O. OlMPa时，先关闭SF6局部放电分解装置的真空泵的球阀，后停运真空泵，再静置10 12小时后观察真空表的示数。当真空表的示数保持在O. 005 O. 012MPa时，表明连接了微量水分注入器的SF6局部放电分解装置的气密性达到要求，再进行下一歩实验。否则，检查各阀门的连接处并确认各阀门与管道的连接拧紧后，再对装置的气密性进行检查，直至装置的气密性达到要求为止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置，主要包括调压器控制台(1)、隔离变压器(2)、无晕实验变压器(3)、无局放保护电阻(4)、电容分压器(5)、SF6局部放电分解装置(6)、无感检测阻抗(7)、匹配阻抗(8)、示波器(9)、气相色谱仪(10)和微量水分注入器(26)，其特征在于所述的微量水分注入器(26)主要由微量水进样针(36)、不锈钢细管(37)、三通阀(31)、石英玻璃试管(34)、进样头（29）组成，所述的微量水分注入器（26）通过微量水分注入器球阀（25）连接在所述SF6局部放电分解装置（6）的SF6气体放电分解组分的采样阀（22）的进气口部分的主气管上；所述的微量水进样针（36）为带有刻度的容量为10~1000μl的注射器，在所述微量水进样针（36）的针头上装有长度为100~120mm、内径为0.6~0.8mm、壁厚为0.2~0.4mm的不锈钢细管（37）；所述三通阀（31）为三端管口的内壁均设置有螺纹的不锈钢阀门，所述的三通阀（31）的上、下端的管的长度均为70~100mm、侧端管的长度为50~70mm、三端管的内径为10~20mm、壁厚为4~8mm，所述进样头（29）的下端通过内外面均带有螺纹的螺母（30）连接在所述三通阀（31）的上端管口处，所述进样头（29）的上端圆柱形管通过固定螺母（28）连接有橡胶帽（27），所述的石英玻璃试管（34）的管口端通过O型橡胶圈（33）和内外面均带螺纹的螺母（30）连接到所述三通阀（31）的下端管口处，所述的三通阀（31）的侧端管口处通过内外面均带螺纹的螺母（30）与连接管（35）的一端连接，所述连接管（35）的另一端与所述微量水分注入器球阀（25）的进气端连接；所述的进样头（29）为上、下端和中段均为圆柱形的不锈钢管，所述进样头（29）的上端圆柱形管的长度为10~15mm、内径2~4mm、壁厚为1~3mm，？所述进样头（29）上端圆柱形管的外表面上设置有螺纹，所述进样头（29）中段圆柱形管的长度为3~8mm、内径为2~4mm、壁厚为4~8mm，所述进样头（29）下端圆柱形管的长度为10~14mm、内径8~12mm、壁厚为1~3mm，？并在下端圆柱形管道的外表面上设置有螺纹；所述的石英玻璃试管（34）为管口带外翻边、管字底部封闭的试管，所述的石英玻璃试管（34）的长度为45~70mm、内径为7~9mm、壁厚为1.5~2.5mm，？外翻边的宽度为2~4mm、厚度为1.5~3mm。...

【技术特征摘要】
1.一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置，主要包括调压器控制台(I)、隔离变压器(2)、无晕实验变压器(3)、无局放保护电阻(4)、电容分压器(5)、SF6局部放电分解装置￠)、无感检测阻抗(7)、匹配阻抗(8)、示波器(9)、气相色谱仪(10)和微量水分注入器(26)，其特征在于所述的微量水分注入器(26)主要由微量水进样针(36)、不锈钢细管(37)、三通阀(31)、石英玻璃试管(34)、进样头(29)组成，所述的微量水分注入器(26)通过微量水分注入器球阀(25)连接在所述SF6局部放电分解装置(6)的SF6气体放电分解组分的采样阀(22)的进气口部分的主气管上； 所述的微量水进样针(36)为带有刻度的容量为1(Γ 000μ I的注射器，在所述微量水进样针(36)的针头上装有长度为10(Tl20mm、内径为O. 6^0. 8mm、壁厚为O. 2^0. 4mm的不锈钢细管(37)； 所述三通阀(31)为三端管口的内壁均设置有螺纹的不锈钢阀门，所述的三通阀(31)的上、下端的管的长度均为70 100mm、侧端管的长度为50 70mm、三端管的内径为10 20mm、壁厚为4 8臟，所述进样头(29)的下端通过内外面均带有螺纹的螺母(30)连接在所述三通阀(31)的上端管口处，所述进样头(29)的上端圆柱形管通过固定螺母(28)连接有橡胶帽(27)，所述的石英玻璃试管(34)的管口端通过O型橡胶圈(33)和内外面均带螺纹的螺母(30)连接到所述三通阀(31)的下端管口处，所述的三通阀(31)的侧端管口处通过内外面均带螺纹的螺母(30)与连接管(35)的一端连接，所述连接管(35)的另一端与所述微量水分注入器球阀(25)的进气端连接； 所述的进样头(29)为上、下端和中段均为圆柱形的不锈钢管，所述进样头(29)的上端圆柱形管的长度为l(Tl5mm、内径2 4mm、壁厚为所述进样头(29)上端圆柱形管的外表面上设置有螺纹，所述进样头(29)中段圆柱形管的长度为3 8mm、内径为2 4mm、壁厚为4 8mm,所述进样头(29)下端圆柱形管的长度为10 14mm、内径8 12mm、壁厚为并在下端圆柱形管道的外表面上设置有螺纹； 所述的石英玻璃试管(34)为管口带外翻边、管字底部封闭的试管，所述的石英玻璃试管(34)的长度为45 70mm、内径为7 9mm、壁厚为I. 5^2. 5mm,外翻边的宽度为2 4mm、厚度为 I. 5 3mm。2.一种带微量水分注入器的SF6局部放电分解装置的实验方法，利用权利要求I所述的装置，在相同局部放电强度下进行不同微量水分含量的SF6气体分解组分的检测，其特征在于所述方法的具体步骤如下 (I)检查带微量水分注入器(26)的SF6局部放电分解装置(6)的气密性 先打开SF6局部放电分解装置(6)的真空表(16)的球阀，后打开SF6局部放电分解装置(6)的真空泵球阀(18)，再打开微量水分注入器球阀(25)，然后打开三通阀(31)，最后启动真空泵(21)，对SF6局部放电分解装置(6)及与其连接的微量水分注入器(26)进行抽真空，当真空表(16)的显示值为O. 005 O. OlMPa时，先关闭SF6局部放电分解装置(6)的真空泵(21)的球阀(18)，后停运真空泵(21)，再静置10 12小时后观察真空表(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐炬，姚强，潘建宇，张晓星，何建军，侯兴哲，曾福平，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：