一種電力輸變電設(shè)備SF₆氣體監(jiān)測方法
【專利摘要】一種SF6氣體在線監(jiān)測方法，包括如下步驟：（1）將柔性容器的氣體測量區(qū)固定于液體容器特定深度；（2）將氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)以及氣體回收區(qū)相通；（3）在單次測量前，通過氣體排出裝置排出氣體測量區(qū)內(nèi)的氣體；（4）關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道；（5）抽取被監(jiān)測裝置中的SF6氣體至氣體緩沖區(qū)；（6）在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到足夠大時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道；（7）通過氣體測量區(qū)之內(nèi)的氣體測量儀器檢測SF6氣體的實時參數(shù)。
【專利說明】
_種電力輸變電設(shè)備SF6氣體監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種SF6氣體在線監(jiān)測方法，尤其是涉及一種電力輸變電設(shè)備SF6氣體監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SF6氣體分子由六個氟原子和一個硫原子組成，分子的空間結(jié)構(gòu)是以硫原子為中心，氟原子為頂點的正八面體結(jié)構(gòu)。SF6氣體本身無毒，常溫常壓下，純凈的SF6氣體具有很好的穩(wěn)定性，只有溫度達到500°C以上時才發(fā)生熱分解反應(yīng)。由于SF6氣體自身的分子結(jié)構(gòu)特點，本身具有良好的絕緣和滅弧能力，已被廣泛地應(yīng)用于高壓電力設(shè)備。
[0003]對于純度極高的SF6電力設(shè)備，當發(fā)生因大電流開斷等操作所引起的高強度放電時，SF6氣體所分解99.9%以上的離子基和原子團會重新復(fù)合成SF6,因而只會產(chǎn)生極少的低氟裂解產(chǎn)物，如果SF6氣體內(nèi)混有比較多的雜質(zhì)，如水分，空氣等，其裂解產(chǎn)物就會與雜質(zhì)進一步發(fā)生化學反應(yīng)，從而生成多種化學性質(zhì)活波的分解物，使電氣設(shè)備的絕緣性能下降，將給電力設(shè)備的安全運行和室內(nèi)工作人員的安全帶來嚴重的威脅。因此，由此可見，SF6氣體中微水含量以及分解氣體的監(jiān)測是極其重要的工作，其不僅影響到了設(shè)備的絕緣性能，對于設(shè)備的安全運行也起到了十分重要的作用。
[0004]目前，用于監(jiān)測SF6氣體的方法主要包括密度監(jiān)測法、聲波檢測法、紅外檢測法、氣相色譜法、光聲光譜法等。監(jiān)測SF6氣體參數(shù)時容易受到環(huán)境和溫度的影響，需要在監(jiān)測時對于這些參數(shù)作出校驗，將監(jiān)測到的氣體參數(shù)轉(zhuǎn)化為標準溫度和壓強時的參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中，中國電力科學研究院在201010225134.5和201210412913.5的發(fā)明專利中分別公開了SF6氣體監(jiān)測的方法和系統(tǒng)，通過對于SF6檢測儀器進行校驗，從而能夠真實地反映S F 6開關(guān)設(shè)備的實際運行狀況，為設(shè)備狀態(tài)的評估和狀態(tài)的檢修提供依據(jù)和指導。
[0005]但是，在上述SF6氣體監(jiān)測方法中，需要通過標準氣體校驗SF6監(jiān)測儀器，校驗過程煩瑣，并且校驗值與其真實值可能存在誤差。本發(fā)明作為上述現(xiàn)有技術(shù)的改進，提供了新的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其不需要進行校驗，也能夠監(jiān)測到SF6氣體的標準值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]作為本發(fā)明的一個方面，提供了一種SF6氣體在線監(jiān)測方法，包括如下步驟:(I)將柔性容器的氣體測量區(qū)固定于液體容器特定深度；(2)將氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)以及氣體回收區(qū)相通;(3)在單次測量前，通過氣體排出裝置排出氣體測量區(qū)內(nèi)的氣體;(4)關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道;(5)抽取被監(jiān)測裝置中的SF6氣體至氣體緩沖區(qū)；(6)在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到足夠大時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道;(7)通過氣體測量區(qū)之內(nèi)的氣體測量儀器檢測SF6氣體的實時參數(shù)；(8)單次測量結(jié)束后，保持開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，通過排氣裝置將氣體緩沖區(qū)以及氣體測量區(qū)的SF6排出到氣體回收區(qū)；(9)將氣體回收區(qū)的SF6氣體輸入被監(jiān)測裝置。
[0007]優(yōu)選的，保持所述液體容器的水位固定，從而保持柔性容器內(nèi)的氣體壓強不變。
[0008]優(yōu)選的，所述特定深度為使該深度壓強為SF6氣體在20度時的標準壓強。
[0009]優(yōu)選的，在氣體回收區(qū)設(shè)置除濕裝置，吸收所述SF6氣體中的水分。
[0010]優(yōu)選的，保持所述液體容器中的液體溫度為20度。
[0011]優(yōu)選的，所述被監(jiān)測裝置為電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟(6)中，在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到大于SF6氣體在20度時的標準壓強兩倍以上時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道。
[0013]優(yōu)選的，所述液體為水。
[0014]優(yōu)選的，所述氣體測量儀器包括冷鏡式SF6露點儀以及SF6分解產(chǎn)物測試儀。
[0015]優(yōu)選的，所述氣體緩沖區(qū)為剛性容器。
[0016]優(yōu)選的，所述柔性容器外殼包括橡膠、樹脂或者塑料。
[0017]優(yōu)選的，所述液體容器為頂端開口的方形容器，其具有一個低于其他側(cè)面的側(cè)面；所述側(cè)面頂端與液體容器出液口相通，使所述液體容器的液體水位保持穩(wěn)定;所述液體容器的出液口與儲液裝置相通，所述儲液裝置通過輸送栗與所述液體容器的底部相通。
[0018]優(yōu)選的，所述儲液裝置設(shè)置溫度調(diào)節(jié)裝置，保持所述儲液裝置內(nèi)的液體的溫度為20度ο
【具體實施方式】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實施例對本發(fā)明進行簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些實施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開范圍。
[0020]本發(fā)明提供了能夠使SF6氣體在標準壓強和溫度下測量的SF6氣體在線監(jiān)測方法，包括如下步驟:(I)將柔性容器的氣體測量區(qū)固定于液體容器特定深度；(2)將氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)以及氣體回收區(qū)相通；(3)在單次測量前，通過氣體排出裝置排出氣體測量區(qū)內(nèi)的氣體；(4)關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道;(5)抽取被監(jiān)測裝置中的SF6氣體至氣體緩沖區(qū)；(6)在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到足夠大時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道；(7)通過氣體測量區(qū)之內(nèi)的氣體測量儀器檢測SF6氣體的實時參數(shù);(8)單次測量結(jié)束后，保持開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，通過排氣裝置將氣體緩沖區(qū)以及氣體測量區(qū)的SF6排出到氣體回收區(qū)；(9)將氣體回收區(qū)的SF6氣體輸入被監(jiān)測裝置。
[0021]本發(fā)明中的被監(jiān)測輸變電設(shè)備可以是使用SF6氣體作為絕緣的電氣設(shè)備，例如氣體絕緣開關(guān)(GIS)，斷路器等。對于被監(jiān)測設(shè)備的SF6監(jiān)測可以是周期性的，例如間隔6、12、24小時監(jiān)測一次，也可以是連續(xù)監(jiān)測。
[0022]在步驟(I)中，氣體測量區(qū)用于提供標準環(huán)境參數(shù)，其使用柔性容器作為外殼，可以使用例如橡膠、樹脂或者塑料作為材料，從而在通入SF6氣體時，其外殼能夠自由膨脹。氣體測量區(qū)通過固定裝置固定于液體容器特定深度位置，該特定深度可以是使該特定水位處的壓強為SF6氣體在20度時的標準壓強的深度。液體容器內(nèi)容納有特定水位的液體，該液體可以是例如水，可以將液體容器為頂端開口的方形容器，其具有一個低于其他側(cè)面的側(cè)面；該側(cè)面頂端與液體容器出液口相通，出液口與儲液裝置相通，儲液裝置通過輸送栗與液體容器的底部相通，在液體容器的液體水位上升時，通過出液口排出到出液裝置，在液體容器的水位下降時，輸送栗將儲液裝置的液體輸送到液體容器中，從而保持液體容器的水位穩(wěn)定。
[0023]步驟(2)中，氣體緩沖區(qū)與監(jiān)測氣體入口通過閥門相通，用于對于進入SF6氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的氣體進行緩沖。氣體緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置壓強計，在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的壓強達到足夠大時，例如大于SF6氣體在20度時的標準壓強兩倍以上時，才開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，將其中的氣體輸入氣體測量區(qū)進行監(jiān)測。氣體回收區(qū)與氣體測量區(qū)相通，用于將測量后的SF6氣體輸送回被監(jiān)測裝置。
[0024]步驟(3)中，氣體排出裝置設(shè)置于氣體回收區(qū)和氣體測量區(qū)之間，用于將氣體測量區(qū)的氣體排出到氣體回收區(qū)。在單次測量前，關(guān)閉氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，開啟氣體測量區(qū)與氣體回收區(qū)之間的通道，通過氣體排出裝置排出氣體測量區(qū)內(nèi)的氣體。
[0025]步驟(4)到步驟(6)為氣體緩沖步驟，在測量開始后，關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道;抽取被監(jiān)測裝置中的SF6氣體至氣體緩沖區(qū)；在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的壓強達到足夠大時，例如大于SF6氣體在20度時的標準壓強兩倍以上時，才開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，將其中的氣體輸入氣體測量區(qū)進行監(jiān)測。
[0026]在步驟(7)中，關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道，通過氣體測量區(qū)之內(nèi)的氣體測量儀器檢測SF6氣體的實時參數(shù)。氣體測量儀器用于對于SF6的氣體參數(shù)進行測量，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的SF6測量儀器，例如冷鏡式SF6露點儀以及SF6分解產(chǎn)物測試儀。由于其測量環(huán)境為標準環(huán)境，因此不需要進行校正步驟。
[0027]在步驟(8)中，單次測量結(jié)束后，保持開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，開啟氣體測量區(qū)與氣體回收區(qū)之間的通道，通過排氣裝置將氣體緩沖區(qū)以及氣體測量區(qū)的SF66排出到氣體回收區(qū)。通過氣體緩沖區(qū)的壓強計監(jiān)控SF6氣體壓強，當其壓強低于閾值，關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體回收區(qū)之間的通道。
[0028]在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述?？梢岳斫獾氖?，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種SF6氣體在線監(jiān)測方法，包括如下步驟:(I)將柔性容器的氣體測量區(qū)固定于液體容器特定深度；(2)將氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)以及氣體回收區(qū)相通；(3)在單次測量前，通過氣體排出裝置排出氣體測量區(qū)內(nèi)的氣體;(4)關(guān)閉氣體測量區(qū)與氣體緩沖區(qū)之間的通道；(5)抽取被監(jiān)測裝置中的SF6氣體至氣體緩沖區(qū)；(6)在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到足夠大時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道;(7)通過氣體測量區(qū)之內(nèi)的氣體測量儀器檢測SF6氣體的實時參數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于，還包括:(8)單次測量結(jié)束后，保持開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道，通過排氣裝置將氣體緩沖區(qū)以及氣體測量區(qū)的SF6排出到氣體回收區(qū)；(9)將氣體回收區(qū)的SF6氣體輸入被監(jiān)測裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:保持所述液體容器的水位固定，從而保持柔性容器內(nèi)的氣體壓強不變。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:所述特定深度為使該深度壓強為SF66氣體在20度時的標準壓強。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:在氣體回收區(qū)設(shè)置除濕裝置，吸收所述SF6氣體中的水分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:保持所述液體容器中的液體溫度為20度。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:所述被監(jiān)測裝置為電力系統(tǒng)輸變電設(shè)備。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的SF6氣體在線監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(6)中，在氣體緩沖區(qū)內(nèi)的氣體壓強達到大于SF6氣體在20度時的標準壓強兩倍以上時，開啟氣體緩沖區(qū)與氣體測量區(qū)之間的通道。9.一種SF6氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括:氣體緩沖區(qū)，氣體測量區(qū)，氣體回收區(qū)以及氣體測量儀器;所述氣體緩沖區(qū)與被檢測裝置相通;所述氣體測量區(qū)與所述氣體緩沖區(qū)相通，所述氣體回收區(qū)與所述氣體測量區(qū)相通;所述氣體測量儀器設(shè)置于所述氣體測量區(qū)內(nèi)。
【文檔編號】G01N33/00GK106018689SQ201610332465
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】韓少茹
【申請人】韓少茹