一种六氟化硫分解产物的分析传感器及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种六氟化硫分解产物的分析传感器及其检测方法，属于电力技术领域。包括进气口和出气口，进气口和出气口之间设有空气组检测部；空气组检测部与出气口之间连接的第二管路上并联有反应杂质检测部，反应杂质检测部进气端与第二管路连接的第四管路连接上设有第四电磁阀；反应杂质检测部出气端与第二管路连接的第三管路连接上设有第三电磁阀；其中，空气组检测部用于氧气、二氧化碳和氮气的检测，反应杂质检测部用于二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、水、四氟化碳和氢气的检测。所述分析传感器可根据需求只测空气组含量或只测反应杂质亦或是9组气体含量一起测量，使用灵活，可减少传感器的使用、增加传感器寿命。少传感器的使用、增加传感器寿命。少传感器的使用、增加传感器寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种六氟化硫分解产物的分析传感器及其检测方法


[0001]本专利技术属于电力
，涉及一种六氟化硫分解产物的分析传感器及其检测方法。

技术介绍

[0002]纯净的六氟化硫(SF6)气体在常温常压下为无色、无臭、无毒、不可燃的气体，不仅具有稳定的化学性能，而且具有优异的绝缘和灭弧性能，是一种理想的绝缘介质，因此，SF6电气设备在电网中的应用广泛。SF6电气设备的稳定性及可靠性与SF6气体的纯度、湿度和分解产物有关。如果SF6气体中混有杂质，达不到规定的纯度标准，那么它的灭弧和绝缘特性就会大大下降。SF6气体湿度会严重降低SF6的耐电强度，并影响气体分解物的生成。SF6气体在电弧、火花或电晕放电的作用下会发生分解，解离生成离子和原子团，在放电结束后，解离产物基本又重新复合成SF6。如果这些离解产物与设备中存在的微量水分、气体杂质、金属电极材料和固体绝缘材料发生反应，就会产生复杂的分解产物，这不仅会造成设备内部金属部件的腐蚀、绝缘材料的性能劣化以致设备绝缘性能下降，更会对电气设备运行和现场工作人员人身安全带来极大的隐患。因此，开展对SF6气体分解产物检测是评价电气设备运行状态的中重要技术手段。
[0003]对SF6气体分解产物的检测通常首先开展现场检测，根据几种能够反映电气设备运行状态的气体组分含量对其进行初步的诊断，对于初步诊断异常的设备会再进行实验室的全分析，所以现场检测的气体组分越多，对设备的运行状态的初步诊断就越准确。目前开展现场检测的常规SF6气体微量产物检测装置通常利用电化学传感器检测技术，这种检测装置便捷、灵活，但一次性只检测SO2、H2S、CO、H20四种气体组分，气体检测种类有限，远不能满足现场初步诊断的需要，需要增加检测的组分种类。
[0004]在可检测的组分方面，国内外相关标准给出了一些规定，如在IEC60480：2004中规定的SF6绝缘电力设备气体检测分为两种情况：一种情况是为了确认SF6是否需要进行回收处理而进行的现场检测，检测项目主要有：SOF2+SO2、空气(N2)、CF4、水和矿物油；另一种情况是为了定量检测气体中各种杂质的含量，检测项目主要有：空气(N2)、CF4、SF4、SOF2、SO2F2、SO2等。DL/T 393
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2010《输变电设备状态检修试验规程》中的SF6气体成分分析项目及要求：提出可对空气(O2+N2)以及杂质组分(CO、CO2、HF、SO2、SF4、SOF2、SO2F2)等开展检测。但是，现有的检测技术中往往存在问题：
[0005](1)为避免检测装置内部原有O2、N2、CO2等杂质气体对传感器寿命造成的影响，在装置使用前后需使用抽真空装置对装置内部进行抽真空，将装置内部残留气体排尽，装置的真空度是否达到使用要求通常是使用安装在装置内部的真空计进行检测。但真空计所占空间较大，多个组分的检测装置内部空间有限，采用内置安装方式会造成装置体积过大，影响便携性，而使用外部连接的真空计进行检测，检测的真空度数值与实际装置管路内真空度数值会出现偏差，影响检测结果。(2)现有检测装置的传感器通常是串联布局，如果只需要检测SF6中部分组分，检测时SF6气体也会依次通过各传感器，由于电化学传感器寿命有
限，这样会造成传感器不必要的损耗。(3)现有检测装置能够配适性检测的气体种类较少，不能同时满足现场检测复杂SF6分解产物的分析需求。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种六氟化硫分解产物的分析传感器及其检测方法，解决了在六氟化硫分解产物检测装置的分析传感器加装过程中，不使用真空计对设备内部真空度进行有效检测，并在适用于检测SO2、H2S、CO、H2O、CF4、H2、CO2、N2、O2这9种微量产物的同时，降低了对分析传感器的损耗，增加了分析传感器寿命。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0008]本专利技术公开了一种六氟化硫分解产物的分析传感器，包括进气口和出气口，进气口和出气口之间设有空气组检测部；空气组检测部与出气口之间设有第二管路，第二管路上并联有反应杂质检测部，反应杂质检测部进气端与第二管路通过第四管路连接，第四管路上设有第四电磁阀；反应杂质检测部出气端与第二管路通过第三管路连接，第三管路上设有第三电磁阀；其中，空气组检测部用于O2、CO2和N2的检测，反应杂质检测部用于SO2、H2S、CO、H2O、CF4和H2的检测。
[0009]优选地，空气组检测部包括串联的O2传感器、CO2传感器和N2传感器。
[0010]优选地，反应杂质检测部包括串联的SO2传感器、H2S传感器、CO传感器、H2O传感器、CF4传感器和H2传感器。
[0011]优选地，进气口与空气组检测部之间设有第一管路，第一管路上设有第一电磁阀。
[0012]进一步优选地，第二管路上设有第二电磁阀。
[0013]进一步优选地，第一管路与第四管路通过第五管路接通，第五管路上设有第五电磁阀。
[0014]本专利技术公开了基于上述的一种六氟化硫分解产物的分析传感器的检测方法，包括以下操作：
[0015]1)将进气口、出气口和空气组检测部接通后，关闭第四电磁阀和第三电磁阀，进行抽真空处理，完成待检测气体中空气组各气体浓度的检测；2)打开第四电磁阀和第三电磁阀，完成待检测气体中空气组各气体浓度和反应杂质各气体浓度的检测。
[0016]优选地，打开第五电磁阀和第三电磁阀，并关闭第一电磁阀、第二电磁阀和第四电磁阀，完成待检测气体中反应杂质各气体浓度的检测。
[0017]优选地，抽真空处理后，所述SF6分解产物的分析传感器的真空度P通过计算O2传感器、CO2传感器和N2传感器分别的真空度和的平均值得到：
[0018][0019]进一步优选地，O2传感器、CO2传感器和N2传感器分别的真空度和通过以下操作得到：O2传感器、CO2传感器、N2传感器检测得到待检测气体中O2、CO2和N2浓度的检测数据和根据所得和计算对应的真空度和的计算公式如下，其中，P0为大气压力：
[0020][0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]本专利技术公开了一种六氟化硫分解产物的分析传感器，通过在第二管路上并联有反应杂质检测部、并在并联管路上设有对应的第四电磁阀和第三电磁阀，能够实现只需对空气组中O2、CO2和N2进行检测时，避免反应杂质组的工作，达到减少传感器使用的目的；进而在以空气组中O2、CO2和N2进行所述SF6分解产物的分析传感器的真空度转换的目的，避免了现有技术中对真空计的依赖，从而在所述SF6分解产物的分析传感器中，无需考虑真空计体积的设计，保证了多组分气体分析传感器的小体积设计。因此，本专利技术所述六氟化硫分解产物的分析传感器，能够将待检测气体中空气组和反应杂质组的检测过程有效分开，同时保证真空度的准确度和装置的小体积设计；即不使用真空计对内部真空度进行有效检测，并在适用于检测SO2、H2S、CO、H2O、CF4、H2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六氟化硫分解产物的分析传感器，其特征在于，包括进气口和出气口，进气口和出气口之间设有空气组检测部；空气组检测部与出气口之间设有第二管路，第二管路上并联有反应杂质检测部，反应杂质检测部进气端与第二管路通过第四管路连接，第四管路上设有第四电磁阀；反应杂质检测部出气端与第二管路通过第三管路连接，第三管路上设有第三电磁阀；其中，空气组检测部用于O2、CO2和N2的检测，反应杂质检测部用于SO2、H2S、CO、H2O、CF4和H2的检测。2.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物的分析传感器，其特征在于，空气组检测部包括串联的O2传感器、CO2传感器和N2传感器。3.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物的分析传感器，其特征在于，反应杂质检测部包括串联的SO2传感器、H2S传感器、CO传感器、H2O传感器、CF4传感器和H2传感器。4.根据权利要求1所述的一种六氟化硫分解产物的分析传感器，其特征在于，进气口与空气组检测部之间设有第一管路，第一管路上设有第一电磁阀。5.根据权利要求4所述的一种六氟化硫分解产物的分析传感器，其特征在于，第二管路上设有第二电磁阀。6.根据权利要求4所述的一种六氟化硫分解产物的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨韧，闫静，耿英三，王承玉，汪金星，徐孟元，刘健，王建华，刘志远，杨明昊，郭楠，张伟强，张晓，薛军，丁五行，
申请(专利权)人：国网陕西省电力公司陕西师范大学西安交通大学国家电网有限公司郭楠丁五行，
类型：发明
国别省市：