六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其包含：高压直流脉冲发生装置，用于发生单极电压脉冲信号；测试单元，其包含气体减压阀以及密封结构，用于获取待检测的SF6气体；耐压测试探头，作为检测器件设置在测试单元中并电连接所述的高压直流脉冲发生装置，其探头部分的电极间隙可调，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间的电压可调；测控单元，连接所述的高压直流脉冲发生装置、测试单元以及耐压测试探头。其优点是：通过采用高压脉冲电压技术的非破坏性击穿法来测量SF6气体绝缘间隙的介电强度，从而反映出绝缘介质的耐压性能。

Six sulfur hexafluoride gas and its mixed gas dielectric strength on-line monitoring device

The invention discloses a six sulfur hexafluoride gas and mixed gas dielectric strength online monitoring device, comprising: a high voltage DC pulse generator for unipolar voltage pulse signal; testing unit, comprising a gas valve and sealing structure for SF6 gas gets to be detected; the pressure test probe as detection device set in the testing unit and electrically connected with the high voltage DC pulse generator, the probe part of the electrode gap is adjustable, the gap between the insulation voltage in SF6 gas to be detected is adjustable; measurement and control unit, even high voltage DC connected with the pulse generating device, a testing unit and a test probe. The advantage of this method is that it can measure the dielectric strength of SF6 gas insulation gap by using the method of non destructive breakdown of high voltage pulse voltage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体检测
，具体涉及一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置。
技术介绍
近年来，随着我国电力工业的迅速发展和技术装备水平的提高，SF6电气设备已大量投运。目前，在我国63～500KV电力系统中，SF6气体绝缘断路器和SF6气体绝缘变电站(GIS)的应用已是相当广泛，因此对SF6电气设备的日常监督工作日益重要。衡量绝缘介质电气绝缘性能的最佳方式即测定其绝缘击穿电压（耐压值），常规绝缘介质如绝缘油及固体绝缘材料均如此，且目前针对液体、固态绝缘介质已有成熟的交流耐压测试仪器及成熟的测试电路，但迄今为止无法直接测量SF6及其混合气体的电气绝缘性能，通常只能够通过化学方法间接推断。根据当前执行的《电力设备预防性试验导则》要求，针对充有SF6及SF6混合气体的高压电力设备，需定期检测其气体水分含量（露点）、杂质含量即纯度以及相关分解产物含量等参数，从而分析SF6气体的电气性能，均属于间接方法，且上述间接测量工期长，价格贵，不方便，且无法反映其绝缘性能。六氟化硫封闭式组合电器（简称GIS），具有占地少、运行安全可靠、维护方便等优点，其绝缘、灭弧介质为SF6气体，要求具有良好的电气性能。SF6气体在高压电气设备中主要作用是绝缘和熄灭电弧。而施工过程时难免将空气或者回收装置内的油污、杂质等混入及设备运行过程中绝缘介质的不断劣化，造成SF6气体绝缘性能下降而导致事故，同时，随着GIS设备使用的增多，SF6漏气及分解后导致的绝缘故障时有发生。而有必要开发一种能够直接测定SF6气体及其混合气体介电强度的测试装置，实现直接测量气态绝缘介质的电气绝缘性能，且便于现场使用的气体现场快检技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，通过采用高压脉冲电压技术的非破坏性击穿法来测量SF6气体绝缘间隙的介电强度，从而反映出绝缘介质的耐压性能，且本装置能够连续检测气体的劣化状态。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征是，包含：高压直流脉冲发生装置，用于发生单极电压脉冲信号；测试单元，其包含气体减压阀以及密封结构，用于获取待检测的SF6气体；耐压测试探头，作为检测器件设置在测试单元中并电连接所述的高压直流脉冲发生装置，其探头部分具有电极，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间形成电压；测控单元，连接所述的高压直流脉冲发生装置、测试单元以及耐压测试探头。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中，还包含：通过第一阀门连接所述测试单元的气体清洁罐，气体清洁罐内设置第一制冷单元，气体清洁罐底部通过第二阀门连通一液体回收罐，气体清洁罐还通过一第三阀门连通所述液体回收罐，液体回收罐内设置第二制冷单元。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中：第二阀门连通气体清洁罐底部，第三阀门连通气体清洁罐顶部。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中：打开第一阀门，使测试单元内气体进入气体清洁罐，关闭第一阀门；开启第一制冷单元，气体清洁罐内气体液化；打开第二阀门，使气体清洁罐内的液化气体流入底部液体回收罐，开启第二制冷单元，保持液体回收罐内气体液化。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中：所述的耐压测试探头的探头部分的棒板电极采用针-板电极；探头部分的电极间隙可调，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间的电压可调。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中，还包含：用于清洁所述耐压测试探头的自清洗装置。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中：所述的高压直流脉冲发生装置还连接一电压倍增器，实现电压及脉冲宽度的可调。上述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其中：所述的高压直流脉冲发生装置发生的为-25KV~-30KV、500ns固定带宽的单极脉冲；所述的耐压测试探头的电极间隙为100um~250um。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、通过采用高压脉冲电压技术的非破坏性击穿法来测量SF6气体绝缘间隙的介电强度，从而反映出绝缘介质的耐压性能；2、能对SF6气体进行回收，避免污染；3、本装置能够连续检测气体的劣化状态，较传统法快速、直接、方便、经济，并可与其他在线测量系统结合应用；4、本装置可以检测除SF6外的其他惰性气体在内的各类气体绝缘介质的电气绝缘性能；5、检测过程中绝缘间隙、电压值均可调节，可实现实时监测，趋势诊断，避免误报；6、本装置检测过程中释放的能量小于1mJ，对绝缘介质无破坏，进而能够实现气体绝缘介质的耐压无损检测。附图说明图1为本专利技术的装置结构框图；图2为未击穿状态下高压直流脉冲测试波形图谱；图3为击穿状态下高压直流脉冲测试波形图谱。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。如图1所示，一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其包含：高压直流脉冲发生装置4，用于发生单极电压脉冲信号；测试单元2，用于向SF6气体绝缘设备获取待检测的SF6气体，本实施例中其由一气体减压阀以及密封结构构成；耐压测试探头3，作为检测器件设置在测试单元2中并电连接所述的高压直流脉冲发生装置4，其探头部分的电极间隙可调，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间的电压可调，具体的耐压测试探头3设置3在测试单元2的密封结构中；测控单元2，连接所述的高压直流脉冲发生装置4、测试单元2以及耐压测试探头3。绝缘介质的持续劣化最终体现于介电强度（耐压值）的下降，施加直流电压脉冲的上升时间对评估气态绝缘介质的性能至关重要，专利技术人通过对交、直流耐压测试数据的整理，找出两者之间有较好的线性相关性，并且通过直流脉冲介电强度检测数据结果可直接换算为交流耐压标准，从而便于现场检测人员对该数据直接进行分析应用，因此本专利技术采用直流脉冲测试较交流测试更为灵敏，水分影响更为显著。当测试单元2中气体测试完毕，需要进行排出以便于下一次检测进行，如何对其进行回收，并且如何确保在回收过程中装置仍然能够进行气体检测工作以提高检测效率，就成了一大难题。因此，本专利技术还提供了一种气体回收方案，具体的，设置通过第一阀门连接所述测试单元的气体清洁罐5，具体的，该第一阀门可以为一个带有阀门的抽真空装置，用于将测试单元2中的测试气体全部抽出到气体清洁罐5中，气体清洁罐5内设置第一制冷单元，气体清洁罐5底部通过第二阀门连通一液体回收罐6，气体清洁罐5还通过一第三阀门连通所述液体回收罐6，液体回收罐6内设置第二制冷单元。其回收原理是，打开第一阀门，使测试单元内气体进入气体清洁罐5，关闭第一阀门；开启第一制冷单元，气体清洁罐5内气体液化；打开第二阀门，使气体清洁罐5内的液化气体流入底部液体回收罐6，开启第二制冷单元，保持液体回收罐6内气体液化。优选的，第二阀门连通气体清洁罐5底部，第三阀门连通气体清洁罐5顶部，使得液体下流到液体回收罐6的同时，液体回收罐6中的气体通过第三阀门回流到气体清洁罐5，并在液体回收罐6内设置液位传感器，液位传感器感知液体回收罐6中液体高度，当达到设定高度，测控单元1进行提示，提醒操作人员对液体进行回收，具体的可以在液体回收罐6底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征在于，包含：高压直流脉冲发生装置，用于发生单极电压脉冲信号；测试单元，其包含气体减压阀以及密封结构，用于获取待检测的SF6气体；耐压测试探头，作为检测器件设置在测试单元中并电连接所述的高压直流脉冲发生装置，其探头部分具有电极，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间形成电压；测控单元，连接所述的高压直流脉冲发生装置、测试单元以及耐压测试探头。

【技术特征摘要】
1.一种六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征在于，包含：高压直流脉冲发生装置，用于发生单极电压脉冲信号；测试单元，其包含气体减压阀以及密封结构，用于获取待检测的SF6气体；耐压测试探头，作为检测器件设置在测试单元中并电连接所述的高压直流脉冲发生装置，其探头部分具有电极，使得在待检测的SF6气体绝缘间隙间形成电压；测控单元，连接所述的高压直流脉冲发生装置、测试单元以及耐压测试探头。2.如权利要求1所述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征在于，还包含：通过第一阀门连接所述测试单元的气体清洁罐，气体清洁罐内设置第一制冷单元，气体清洁罐底部通过第二阀门连通一液体回收罐，气体清洁罐还通过一第三阀门连通所述液体回收罐，液体回收罐内设置第二制冷单元。3.如权利要求2所述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征在于：第二阀门连通气体清洁罐底部，第三阀门连通气体清洁罐顶部。4.如权利要求2或3所述的六氟化硫气体及其混合气体介电强度在线监测装置，其特征在于：打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宽，高存玉，邓科平，
申请(专利权)人：上海欧秒电力监测设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31