一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，包括激光器，其输出任一指定波长的激光信号，并经分光镜分成两路激光信号，第一路激光信号传送至与标准气体参考室并输出参考光信号，标准气体参考室内存储有标准气体，标准气体参考室内存储有SF6标准气体；第二路激光信号传送至储气池并输出测量光信号，储气池内存储含有SF6标准气体的待测混合气体；参考光信号和测量光信号分别传送至微处理器；储气池内设置有温度传感器和气体压力传感器，且分别与微处理器相连；储气池通过真空泵与备用储气池相连通，备用储气池与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通；微处理器还与远程监控服务器相连，远程监控服务器还与监控终端相连。

An on-line monitoring system for gas composition of SF6 insulation high voltage electrical equipment

The utility model discloses an online monitoring system for gas composition of SF6 insulated high voltage electrical equipment, including a laser, which outputs a laser signal of any specified wavelength, and is divided into two laser signals through a spectroscope. The first laser signal is transmitted to a standard gas reference room and a reference light signal is output, and the standard gas reference room memory is in memory. The standard gas is stored in the standard gas, the standard gas reference room is stored with SF6 standard gas; the second laser signal is transmitted to the gas storage pool and output measurement light signal, the gas pool is stored in the gas pool containing the SF6 standard gas, and the reference light signal and the measured light signal are transmitted to the micro device respectively; the gas storage tank is equipped with a temperature sensor. The device and the gas pressure sensor are connected to the microprocessor respectively. The gas storage pool is connected with the spare gas storage tank through the vacuum pump. The standby gas storage pool is connected with the gas filling port of the SF6 insulated high voltage electrical equipment; the microprocessor is connected with the remote monitoring server, and the remote monitoring server is connected with the monitoring terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统
本技术属于SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测领域，尤其涉及一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统。
技术介绍
SF6气体作为优良的绝缘介质和灭弧介质，自身非常稳定，不易分解，在GIS设备、SF6断路器等电气设备中获得了广泛应用，但是在电气设备电弧、火花、局部放电或者高温等环境下，SF6气体有可能分解从而影响其灭弧和绝缘性能，因此，SF6气体成分监测对于电气设备稳定运行至关重要。准确的分析以SF6为绝缘介质的设备SF6新分解出的杂质气体成分和含量，有利于判定设备出现的故障类型，预估设备的生命周期，计算SF6绝缘气体更换的周期。对SF6气体的纯度进行监测可以直接判断SF6绝缘电气设备当前的绝缘状况，以及判断运行时间很长的SF6绝缘电气设备是否需要维修或者更换SF6绝缘气体。同时，根据SF6的分解产物种类及含量，可以判断SF6绝缘电气设备已发生的故障类型、以及潜在的故障隐患。目前对SF6气体纯度和成分的监测主要采用两种形式：一是实验室测量的方法，通过电气设备的补气口抽少量的SF6气体，然后在实验室进行分析，此种方法的缺陷为：(1)不能用于设备在线监测；(2)由于SF6分解出的气体或者离子在一定时间内可能互相发生反应，或者被设备的其他物质部件吸附，气体成分会发生比较大的变化，实验室测试方案需要有取样，运输，然后测试的一个时间比较长的过程，所以测试的气体是经过分解成分互相反应或者被气体物质吸收后的气体，并不能准确完全反应气体分解的实际情况，难以准确定位以SF6为绝缘介质的设备可能发生的故障和预估设备寿命，以及SF6更换时间。二是电化学在线传感器测量分析SF6气体成分，但此种方法由于传感器测试气体含量具有单一性，仅能监测少量气体成分，系统稳定性、测量准确性较差，无法全面分析可能发生的故障类型。另外，目前主要的设备都是采用等待气体扩散的方式进行采样，由于气体自动扩散需要较长时间，也不能准确测量SF6气体分解物的含量。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术实施例的提供了一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其能够准确快速地测量SF6气体分解物的含量。本技术实施例提供的一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，包括：激光器，其用于输出任一指定波长的激光信号；当前指定波长的激光信号经分光镜分成两路激光信号，其中，第一路激光信号传送至与标准气体参考室并输出参考光信号，标准气体参考室内存储有标准气体，标准气体参考室内存储有SF6标准气体；第二路激光信号传送至储气池并输出测量光信号，储气池内存储含有SF6标准气体的待测混合气体；所述参考光信号和测量光信号分别经相应光强传感器和信号调理模块均传送至微处理器；所述储气池内设置有温度传感器和气体压力传感器，所述温度传感器和气体压力传感器分别与微处理器相连；储气池通过真空泵与备用储气池相连通，备用储气池与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通；所述微处理器还与远程监控服务器相连，所述远程监控服务器还与监控终端相连。其中，所述温度传感器通过总线与微处理器相连。所述气体压力传感器通过总线与微处理器相连。进一步的，经分光镜分成的两路激光信号分别通过相应准直镜对应传送至标准气体参考室和储气池。这样能够保证经分光镜分成的两路激光信号准确地传送至标准气体参考室和储气池。进一步的，储气池通过第一阀门与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通。需要说明的是，第一阀门可以为手动阀门，也可以为电动阀门。当所述第一阀门为电动阀门，其与微处理器相连。进一步的，备用储气池通过第二阀门与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通。需要说明的是，第二阀门可以为手动阀门，也可以为电动阀门。当所述第二阀门为电动阀门，其与微处理器相连。进一步的，所述微处理器还与显示器相连，所述显示器用于显示储气池内的温度、气体压力以及所监测的气体成分及浓度。进一步的，所述信号调理模块包括依次串联连接的滤波电路、放大电路和模数转换电路。进一步的，所述激光器还与电磁开关相连，所述电磁开关与微处理器相连。进一步的，所述微处理器还与云端服务器相连。进一步的，所述云端服务器与移动终端相连。进一步的，所述移动终端为PC机或智能手机终端。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统结构简单，而且利用激光器输出任一指定波长的激光信号分别传送至标准气体参考室和储气池内，分别得到参考光信号和测量光信号，最终利用参考光信号和测量光信号准确快速地监测到待测混合气体中所有气体成分及浓度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本技术的一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统结构示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。图1是本技术的一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统结构示意图。如图1所示，本技术的一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，包括：激光器，其用于输出任一指定波长的激光信号；当前指定波长的激光信号经分光镜分成两路激光信号，其中，第一路激光信号传送至与标准气体参考室并输出参考光信号，标准气体参考室内存储有标准气体，标准气体参考室内存储有SF6标准气体；第二路激光信号传送至储气池并输出测量光信号，储气池内存储含有SF6标准气体的待测混合气体；所述参考光信号和测量光信号分别经相应光强传感器和信号调理模块均传送至微处理器；所述储气池内设置有温度传感器和气体压力传感器，所述温度传感器和气体压力传感器分别与微处理器相连；储气池通过真空泵与备用储气池相连通，备用储气池与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通；所述微处理器还与远程监控服务器相连，所述远程监控服务器还与监控终端相连。其中，所述温度传感器通过总线与微处理器相连。所述气体压力传感器通过总线与微处理器相连。温度传感器、气体压力传感器和微处理器的型号可以根据具体实际情况来选择。在具体实施中，经分光镜分成的两路激光信号分别通过相应准直镜对应传送至标准气体参考室和储气池。这样能够保证经分光镜分成的两路激光信号准确地传送至标准气体参考室和储气池。在具体实施中，储气池通过第一阀门与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通。需要说明的是，第一阀门可以为手动阀门，也可以为电动阀门。当所述第一阀门为电动阀门，其与微处理器相连。在具体实施中，备用储气池通过第二阀门与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通。需要说明的是，第二阀门可以为手动阀门，也可以为电动阀门。当所述第二阀门为电动阀门，其与微处理器相连。在具体实施中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，包括：激光器，其用于输出任一指定波长的激光信号；当前指定波长的激光信号经分光镜分成两路激光信号，其中，第一路激光信号传送至与标准气体参考室并输出参考光信号，标准气体参考室内存储有标准气体，标准气体参考室内存储有SF6标准气体；第二路激光信号传送至储气池并输出测量光信号，储气池内存储含有SF6标准气体的待测混合气体；所述参考光信号和测量光信号分别经相应光强传感器和信号调理模块均传送至微处理器；所述储气池内设置有温度传感器和气体压力传感器，所述温度传感器和气体压力传感器分别与微处理器相连；储气池通过真空泵与备用储气池相连通，备用储气池与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通；所述微处理器还与远程监控服务器相连，所述远程监控服务器还与监控终端相连。

【技术特征摘要】
1.一种SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，包括：激光器，其用于输出任一指定波长的激光信号；当前指定波长的激光信号经分光镜分成两路激光信号，其中，第一路激光信号传送至与标准气体参考室并输出参考光信号，标准气体参考室内存储有标准气体，标准气体参考室内存储有SF6标准气体；第二路激光信号传送至储气池并输出测量光信号，储气池内存储含有SF6标准气体的待测混合气体；所述参考光信号和测量光信号分别经相应光强传感器和信号调理模块均传送至微处理器；所述储气池内设置有温度传感器和气体压力传感器，所述温度传感器和气体压力传感器分别与微处理器相连；储气池通过真空泵与备用储气池相连通，备用储气池与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通；所述微处理器还与远程监控服务器相连，所述远程监控服务器还与监控终端相连。2.如权利要求1所述的SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，所述温度传感器通过总线与微处理器相连。3.如权利要求1所述的SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，所述气体压力传感器通过总线与微处理器相连。4.如权利要求1所述的SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，经分光镜分成的两路激光信号分别通过相应准直镜对应传送至标准气体参考室和储气池。5.如权利要求1所述的SF6绝缘高压电气设备气体成分在线监测系统，其特征在于，储气池还通过第一阀门与SF6绝缘高压电气设备的补气口相连通。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程启，白德盟，陈玉峰，杨祎，林颖，徐冉，秦佳峰，李露露，
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