[發明專利]六氟化硫充氣式電流互感器絕緣狀態在線監測系統及方法

有效

• 申請號: 201110330626.5
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102364327A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 陳勇;錢進;史會軒;劉曉波;劉曉麗;安佰江;徐陽;張英;吳湘黔;余鵬程;趙宏波
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;貴州電力試驗研究院
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N27/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發明涉及高壓電氣設備在線監測技術領域，具體涉及一種六 氟化硫充氣式電流互感器絕緣狀態在線監測系統及方法。

技術背景

目前，現有技術針對SF₆(六氟化硫)氣體絕緣高壓電氣設備的 在線監測和診斷項目主要有機械故障的檢測和氣體分析檢測，其中 氣體分析檢測是診斷SF₆氣體絕緣設備內部工作狀況一種較新穎的 手段方法，用于高壓電器設備的現場檢測及設備維護。

SF₆電氣設備的穩定性及可靠性完全取決于SF₆氣體的純潔度， 如果SF₆氣體中混有雜質，達不到規定的標準，那么它的滅弧和絕緣 特性就會大大下降，因此有必要對SF₆氣體的純度進行實時監測。傳 統對SF₆氣體純度的測量方法包括熱導法、密度法、氣相色譜法，其 中氣相色譜法的測量精度比較高，但其儀器價格昂貴，要求熟練的 色譜儀操作人員進行取樣分析，才能得到比較準確的數據，并對運 行環境要求苛刻，因此不適合現場測量。適合在線測量SF₆純度的方 法包括紫外線電離法、紅外檢測法、光聲光譜法，其中紅外檢測法 所用到的紅外傳感器經內部電路的修正、補償，其輸出線性度好， 精度高，并且外部結構也更適于高頻電場環境下的測量，相比光聲 光譜和紫外線方法，其成本低，技術發展比較成熟，目前這些方法 主要用于監測SF₆氣體泄漏。

SO₂(二氧化硫)是SF₆主要分解物SOF₂(亞硫酰氟)的水解產 物，成分比較穩定，容易長期存在SF₆氣體中。當設備故障涉及到固 體絕緣材料時，SO₂含量更高。通過檢測SF₆氣體分解物中的SO₂含 量，能夠及時發現電流互感器內部的放電故障，因此，通過實時監 測SO₂含量，可以反映SF₆氣體絕緣高壓電器設備的故障模式和程 度，目前，可用于SO₂的在線監測方法主要有紅外法、紫外熒光法 和電化學法，對于紅外傳感器法測量SO₂含量，當以SF₆為背景氣時 測量精度可能達不到100ppm，精度較低，對于紫外熒光法測量SO₂含量，雖然測量精度較高，但是結構比較復雜，需要溫控系統，配 氣系統，價格昂貴，對于電化學法測量SO₂含量，精度高，成本低， 但是對應用環境要求較高，在有氧和常壓下才能長期可靠運行，目 前紫外熒光法和電化學法主要用于環境中及煙道中SO₂的監測，還 沒有直接用于測量SF₆電氣設備分解產物測量。

另外，目前開發應用于在線監測的SF₆氣體分解物分析儀檢測方 法主要有電化學法和光聲光譜法，如SXT型數字式SF₆氣體分解物 分析儀、JH3000型SF₆電氣設備分解產物檢測儀。但是上述檢測儀 器存在一個共同的缺點，就是檢測后的氣體不再回到SF₆氣體絕緣高 壓電氣設備中，因此對于像充氣式電流互感器這些小型SF₆電器設備 來說，檢測過程所耗費的樣氣比例較大，并且造成環境污染，不夠 經濟。并且目前上述儀器均是離線檢測儀器，一般放置在實驗室中， 氣體檢測時需要通過人工在互感器中取出被測氣體，然后送入上述 監測儀器中進行分析檢測，效率和實時性均較低。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供一種六氟化硫充氣式 電流互感器絕緣狀態在線監測系統及方法，利用該系統及方法能避 免檢測過程所耗費的樣氣，減少環境污染，并且，氣體監測的效率 高，實時性強。