基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，包括主控系统，所述主控系统分别与温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统通信，所述温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统分别通过气体阀门连接至储气池，所述储气池内设置有电弧生成系统，所述电弧生成系统与高压生成系统相连。本实用新型专利技术可以为研究SF6气体分解提供数据和实验支撑，及时发现SF6气体的环境诱因，提早整改，非常有利于保护大气环境和保障用电配电安全，保证生产安全和人员安全。

【技术实现步骤摘要】
基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置
本技术涉及仿真
，具体涉及基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置。
技术介绍
SF6气体作为优良的绝缘介质和灭弧介质，在常规压力和温度下是非常不易于分解的，但是在电气设备局部放电、电弧、火花等环境下，再加上有其他气体或者微水的影响，在这种混合环境下，有可能分解出SF4、S2F2、SF2、SOF2、SO2F2、SO2、SOF4和HF等气体，这些气体具有强烈的腐蚀性和毒性，会对SF6的灭弧效果，以及生产安全造成非常大的影响，因此SF6气体监测对于以SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质的电气设备稳定运行至关重要。现有技术中存在的技术问题是：1、现有技术中，根据GIS柜生产过程中的监测结果，形成的一些经验，无法在设备监测时形成判据，用来判断SF6分解的环境已经形成。2、无法在监测到SF6分解气体后，及时判断GIS柜可能出现的问题，了解SF6分解的原因，并及时做出整改。3、需要等到SF6分解后，灭弧效果达不到预期水平，才能判断GIS柜出现问题，没办法及时预测，而此时也需要更换SF6气体，SF6气体属于温室气体，且在空气中难于分解，会对大气环境造成非常不好的影响，因此保存销毁都十分繁琐。另外，在更换SF6气体时，需要临时停电，这对供电安全也会造成一定影响。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本技术公开了基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，本技术的目的是利用该SF6分解仿真实验系统及早的发现SF6分解的形成因素，防止GIS柜出现SF6分解后再更换气体，可以减少SF6的生产制备，防止可能造成的环境污染，同时也可以减少GIS开关柜停运，造成有可能的计划外停电。为实现上述目的，本技术的具体方案如下：基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，包括主控系统，所述主控系统分别与温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统通信，所述温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统分别通过气体阀门连接至储气池，所述储气池内设置有电弧生成系统，所述电弧生成系统与高压生成系统相连；所述真空系统在主控系统的指令下将储气池抽成真空，所述混合气体系统在主控系统的控制下进行混气并将混合后的气体充入储气池，所述气体循环控温系统、温度控制系统及压力控制系统在主控系统的控制下进行储气池内的气体的温度及压力的调整，所述电弧生成系统与高压生成系统相配合在储气池内生成放电电弧，所述气体成分检测系统检测放电后储气池内气体成分和含量。进一步的，所述SF6分解仿真实验系统还包括实验气体回收系统，所述实验气体回收系统与主控系统通信，另外，所述实验气体回收系统还通过气体阀门连接至储气池，用于实现在实验完成后，将废气从储气池抽到废气处理容器中。进一步的，所述SF6分解仿真实验系统还包括电源系统，所述用于提供各种等级电源供SF6分解仿真实验系统的各分系统使用。进一步的，所述温度控制系统与气体循环控温系统通过RS232总线进行通信，利用温度控制系统设定好实验气体所需达到的实验温度，温度控制系统接收由主控系统发出的指令，测量储气池内温度，利用PID算法得出的升温或者降温所需时间和加热频率的参数，向气体循环控温系统发出控制指令，气体循环控温系统可准确控制储气池内气体温度。进一步的，所述气体循环控温系统包括储气罐，所述储气罐内设置有PTC电阻，所述PTC电阻通过PTC电源与控制器相连，所述控制器与冷水泵相连，所述冷水泵通过管道连接至储气罐，所述PTC电阻用于对储气罐内气体加热，储气罐管道内的冷水循环降温，储气罐内置风扇转动形成实验气体循环流动，通过热传导和气体循环方式降低或升高储气池内气体温度，气体循环控温系统配合温度控制系统准确控制储气池内气体温度。进一步的，所述高压生成系统由直流电源模块、交流电源模块、脉冲电源模块三个模块组成，三个模块分别通过开关连接到电弧生成系统的放电的电极，高压生成系统根据收到的主控系统指令，生成指定形式高电压，配合电弧生成系统产生电弧。进一步的，所述电弧生成系统的放电的电极可以由两个圆形平面、两个针形电极或者一个针形电极一个圆形平面电极组成。进一步的，所述压力控制系统由气体压力传感器、电机、活塞三部分组成，气体压力传感器将检测的储气池内的气体的压力传输至主控系统，在主控系统的控制下电机带动活塞运动控制储气池内的大气压。进一步的，所述气体成分检测系统由红外气体成分分析仪组成，用于检测储气池内SF6标准气体和分解后气体成分。基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置的仿真实验方法，包括以下步骤：启动电源系统和真空系统；用户设定参数：通过主控系统设定储气池内气体温度、混气方式和混合气体种类、储气池内压强、高压系统电压等级、电弧生成系统生成电弧种类和方式；启动气体混合系统：参数设定完成，真空系统将储气池抽成真空后，启动气体混合系统，混气系统根据主控系统指令开始混气，然后向储气池内充入混合气体，压力控制系统在气体混合系统充气完毕后，根据主控系统指令，控制储气池内压强；启动温度控制系统：储气池内压强调整完毕后，启动温度控制系统，调整到主控系统指定温度，然后再次调节压强温度，直到压强和温度达到主控系统指定状态；启动电弧生成系统：储气池内温度和压强调整完毕后，启动电弧生成系统，电弧生成系统在高压生成系统配合下开始放电；启动气体成分检测系统：放电完成后，检测储气池内气体成分和含量；回收实验气体：实验完成后，实验气体回收系统回收实验气体，准备下一次实验；专家数据生成：根据实验结果，生成专家数据，专家数据包括混合气体温度、混合气体压强、分解气体种类明细、电弧种类、电弧电压，利用逐项气体参数对比的方法，分析以SF6为灭弧气体的装置，在有气体杂质后的故障类型。本技术的有益效果：本技术对SF6气体分解的环境做仿真分析，提前分析出SF6气体分解的环境因素，分析出SF6气体分解在何种压力、温度、电弧等因素影响下发生，当这些环境因素形成前提早预警并解决，可以有效防止SF6气体分解，增加设备使用寿命，及时发现SF6气体的环境诱因，提早整改，非常有利于保护大气环境和保障用电配电安全，保证生产安全和人员安全。附图说明图1本技术的基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置的连接示意图；图2本技术的基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置构成框图；图3气体循环控温系统的结构示意图。具体实施方式：下面结合附图对本技术进行详细说明：如图1-2所示，基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，包括：气体循环控温系统、气体混合系统、温度控制系统、电弧生成系统、储气池、真空系统、高压生成系统、实验气体回收系统、主控系统、电源系统、压力控制系统及气体成分检测系统。如图3所示，气体循环控温系统包括PTC电阻、冷水泵及控制器，利用PTC电阻对气体加热，冷水循环降温，内置风扇转动形成实验气体循环流动，通过热传导和气体循环方式降低或升高储气池内气体温度，配合温度控制系统准确控制储气池内气体温度。气体混合系统：气体混合系统采用高精度配气装置，按照实验要求混合SF6标准气体，空气标准气体和水蒸气，挂接到储气池上，接到主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，其特征是，包括主控系统，所述主控系统分别与温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统通信，所述温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统分别通过气体阀门连接至储气池，所述储气池内设置有电弧生成系统，所述电弧生成系统与高压生成系统相连。

【技术特征摘要】
1.基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，其特征是，包括主控系统，所述主控系统分别与温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统通信，所述温度控制系统、气体循环控温系统、气体混合系统、压力控制系统、气体成分检测系统及真空系统分别通过气体阀门连接至储气池，所述储气池内设置有电弧生成系统，所述电弧生成系统与高压生成系统相连。2.如权利要求1所述的基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，其特征是，所述基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置还包括实验气体回收系统，所述实验气体回收系统与主控系统通信，另外，所述实验气体回收系统还通过气体阀门连接至储气池，用于实现在实验完成后，将废气从储气池抽到废气处理容器中。3.如权利要求1所述的基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，其特征是，所述基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置还包括电源系统，所述电源系统用于提供各种等级电源供SF6分解产物仿真实验装置的其他系统使用。4.如权利要求1所述的基于智能化控制的SF6分解产物仿真实验装置，其特征是，所述温度控制系统与气体循环控温系统通过RS232总线进行通信，利用温度控制系统设定好实验气体所需达到的实验温度，温度控制系统接收由主控系统发出的指令，测量储气池内温度，利用PID算法得出的升温或者降温所需时间和加热频率的参数，向气体循环控温系统发出控制指令，气体循环控温系统准确控制储气池内气体温度。5.如权利要求4所述的基于智能化控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程启，白徳盟，耿玉杰，马艳，林颖，杨祎，徐冉，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东,37