一种环网柜气体在线检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种环网柜气体在线检测系统及方法，所述系统包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器；所述环网柜一侧的柜壁上设有进光口，所述环网柜上与所述柜壁相对同一水平线上的另一侧柜壁上设有出光口，所述环网柜设有与所述进光口相对设置的准直镜，以及与所述出光口相对设置的聚焦镜；所述环网柜还设有温度表和压力表，所述紫外光源与所述环网柜连接，所述环网柜与所述光谱仪连接；所述数据处理器与所述光谱仪相连接。本发明专利技术对环网柜进行改造，节省了气体池、真空泵、尾气处理装置等设备，避免了环网柜内部与待检测设备气体池气压和温度的差异对检测结果的影响，大大提高对环网柜气体分解组分检测的准确性和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种环网柜气体在线检测系统及方法
本专利技术涉及气体检测
，特别涉及一种环网柜气体在线检测系统及方法。
技术介绍
户外环网柜是缆线化线路的主要控制设备，在近年来的城网改造中，为使配电系统安全可靠，配电网中大量使用环网柜。环网柜一旦发生故障，就有可能造成巨大的财产损失和人员伤亡。SF6气体是SF6户外环网柜的绝缘和灭弧介质，纯净的SF6气体无色、无味，常温下具有稳定的化学性质，但在局部放电、高温等条件下，SF6会发生分解，生成SFO2、SO2F2、H2S、CS2、SO2等多种特征分解组分。这些气体不仅会腐蚀环网柜中的固体绝缘材料，造成环网柜绝缘性能的下降，而且大多含有毒性，人体吸入会产生头晕等症状，甚至危及生命。因此，对环网柜中SF6气体分解组分及其含量进行检测，可以有效预防环网柜故障的发生，对保证电力系统的安全运行有重要作用。环网柜中SF6气体分解组分的检测需要先将气体导出待检测设备，再在气体池内对气体进行检测，取气次数过多会导致待检测设备内部气压降低，使得其绝缘性能下降甚至对其安全稳定运行造成威胁，同时待检测设备内气体混合不均匀以及环境温度、待检测设备与气体池气压的差异均会对检测结果有较大的影响，导致气体分解组分检测结果的精度和准确性低。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种环网柜气体在线检测系统及方法，以解决环网柜气体分解组分检测结果的精度和准确性低的问题。根据本专利技术的实施例的第一方面，提供了一种环网柜气体在线检测系统，包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器；所述环网柜一侧的柜壁上设有进光口，所述环网柜上与所述柜壁相对的另一侧柜壁上设有出光口，所述进光口与所述出光口在同一水平线上相对设置；所述环网柜设有与所述进光口相对设置的准直镜，以及与所述出光口相对设置的聚焦镜；所述进光口外侧设有第一光纤接头，所述出光口外侧设有第二光纤接头；所述环网柜还设有温度表和压力表，所述温度表用于测量所述环网柜内待测气体的温度，所述压力表用于测量环网柜内所述待测气体的气压；所述紫外光源通过第一光纤与所述第一光纤接头相连接，用于通过所述进光口，向所述环网柜内部发出紫外光；所述光谱仪通过第二光纤与所述第二光纤接头相连接，用于对从所述出光口发出的紫外光进行光谱分析，得到所述紫外光的波长和功率值，以及吸收光谱；所述数据处理器与所述光谱仪相连接，用于获取所述紫外光的波长和功率值、所述环网柜内待测气体的温度和气压，以及所述吸收光谱；根据所述紫外光的波长和功率值以及所述吸收光谱，计算得出所述待测气体的组分及含量；根据所述待测气体的温度和气压对所述待测气体的含量进行修正。进一步地，所述环网柜气体在线检测系统中，所述准直镜设于所述环网柜内侧。进一步地，所述环网柜气体在线检测系统中，所述聚焦镜设于所述环网柜内侧。进一步地，所述环网柜气体在线检测系统中，所述第一光纤与所述第二光纤是单模光纤。进一步地，所述环网柜气体在线检测系统中，所述紫外光源为氘灯。进一步地，所述环网柜气体在线检测系统中，所述紫外光源还包括与所述氘灯连接的温度控制器。根据本实施例的第二方面，提供了一种环网柜气体在线检测方法，用于环网柜气体在线检测系统，所述系统包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器，所述环网柜设有温度表和压力表，所述方法包括以下步骤：获取所述紫外光源的波长和功率值、所述环网柜内待测气体的温度和气压，以及吸收光谱；所述温度和气压分别由所述温度表和所述压力表测得，所述吸收光谱由所述光谱仪根据紫外光进行光谱分析得出，所述紫外光由所述紫外光源发出，经过所述环网柜内的待测气体后得到；根据所述紫外光源的波长和功率值以及所述吸收光谱，计算得出所述待测气体的组分及含量；根据所述待测气体的温度和气压对所述待测气体的含量进行修正。由以上技术方案可知，本专利技术提供了一种环网柜气体在线检测系统及方法，所述系统包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器；所述环网柜一侧的柜壁上设有进光口，所述环网柜上与所述柜壁相对的另一侧柜壁上设有出光口，所述进光口与所述出光口在同一水平线上相对设置；所述环网柜设有与所述进光口相对设置的准直镜，以及与所述出光口相对设置的聚焦镜；所述进光口外侧设有第一光纤接头，所述出光口外侧设有第二光纤接头；所述环网柜还设有温度表和压力表，所述温度表用于测量所述环网柜内待测气体的温度，所述压力表用于测量环网柜内所述待测气体的气压；所述紫外光源通过第一光纤与所述第一光纤接头相连接；所述光谱仪通过第二光纤与所述第二光纤接头相连接。本专利技术对环网柜进行改造，利用环网柜相距较远的两个侧面构成光学检测的光路，节省了气体池、真空泵、尾气处理装置等设备，避免了环网柜内部与待检测设备气体池气压和温度的差异对检测结果的影响，大大提高对环网柜气体分解组分检测的准确性和精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据实施例示出的一种环网柜气体在线检测系统结构示意图；图2为根据实施例示出的另一种环网柜气体在线检测系统结构示意图；图3为根据实施例示出的一种环网柜气体在线检测方法流程图。图示说明：其中，1-紫外光源，2-环网柜，3-光谱仪，4-数据处理器，5-第一光纤，6-第二光纤，11-温度控制器，21-进光口，22-出光口，23-准直镜，24-聚焦镜，25-第一光纤接头，26-第二光纤接头，27-温度表，28-压力表。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的第一方面，首先提供一种环网柜气体在线检测系统。实施例一请参阅图1，本专利技术的实施例提供了一种环网柜气体在线检测系统，包括：紫外光源1、环网柜2、光谱仪3及数据处理器4；所述环网柜2一侧的柜壁上设有进光口21，所述环网柜2上与所述柜壁相对的另一侧柜壁上设有出光口22，所述进光口21与所述出光口22在同一水平线上相对设置；所述环网柜2设有与所述进光口21相对设置的准直镜23，以及与所述出光口22相对设置的聚焦镜24；所述进光口21外侧设有第一光纤接头25，所述出光口22外侧设有第二光纤接头26；所述紫外光源1通过第一光纤5与所述第一光纤接头25相连接，用于通过所述进光口21，向所述环网柜2内部发出紫外光；所述光谱仪3通过第二光纤6与所述第二光纤接头26相连接，用于对从所述出光口21发出的紫外光进行光谱分析，得到所述紫外光的波长和功率值，以及吸收光谱；所述数据处理器4与所述光谱仪3相连接，用于获取所述紫外光的波长和功率值、所述环网柜2内待测气体的温度和气压，以及所述吸收光谱；根据所述紫外光的波长和功率值以及所述吸收光谱，计算得出所述待测气体的组分及含量；根据所述待测气体的温度和气压对所述待测气体的含量进行修正。本实施例提供的环网柜气体在线检测系统工作过程为：所述紫外光源1发出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环网柜气体在线检测系统，其特征在于，包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器；所述环网柜一侧的柜壁上设有进光口，所述环网柜上与所述柜壁相对的另一侧柜壁上设有出光口，所述进光口与所述出光口在同一水平线上相对设置；所述环网柜设有与所述进光口相对设置的准直镜，以及与所述出光口相对设置的聚焦镜；所述进光口外侧设有第一光纤接头，所述出光口外侧设有第二光纤接头；所述环网柜还设有温度表和压力表，所述温度表用于测量所述环网柜内待测气体的温度，所述压力表用于测量环网柜内所述待测气体的气压；所述紫外光源通过第一光纤与所述第一光纤接头相连接，用于通过所述进光口，向所述环网柜内部发出紫外光；所述光谱仪通过第二光纤与所述第二光纤接头相连接，用于对从所述出光口发出的紫外光进行光谱分析，得到所述紫外光的波长和功率值，以及吸收光谱；所述数据处理器与所述光谱仪相连接，用于获取所述紫外光的波长和功率值、所述环网柜内待测气体的温度和气压，以及所述吸收光谱；根据所述紫外光的波长和功率值以及所述吸收光谱，计算得出所述待测气体的组分及含量；根据所述待测气体的温度和气压对所述待测气体的含量进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种环网柜气体在线检测系统，其特征在于，包括：紫外光源、环网柜、光谱仪及数据处理器；所述环网柜一侧的柜壁上设有进光口，所述环网柜上与所述柜壁相对的另一侧柜壁上设有出光口，所述进光口与所述出光口在同一水平线上相对设置；所述环网柜设有与所述进光口相对设置的准直镜，以及与所述出光口相对设置的聚焦镜；所述进光口外侧设有第一光纤接头，所述出光口外侧设有第二光纤接头；所述环网柜还设有温度表和压力表，所述温度表用于测量所述环网柜内待测气体的温度，所述压力表用于测量环网柜内所述待测气体的气压；所述紫外光源通过第一光纤与所述第一光纤接头相连接，用于通过所述进光口，向所述环网柜内部发出紫外光；所述光谱仪通过第二光纤与所述第二光纤接头相连接，用于对从所述出光口发出的紫外光进行光谱分析，得到所述紫外光的波长和功率值，以及吸收光谱；所述数据处理器与所述光谱仪相连接，用于获取所述紫外光的波长和功率值、所述环网柜内待测气体的温度和气压，以及所述吸收光谱；根据所述紫外光的波长和功率值以及所述吸收光谱，计算得出所述待测气体的组分及含量；根据所述待测气体的温度和气压对所述待测气体的含量进行修正。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇玲，崔兆仑，杨雪滢，夏桓桓，张晓星，周年荣，郭新良，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53