[發(fā)明專利]移動式絕緣油中溶解氣體分析儀及其檢測方法

有效

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• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104076102A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖金;代開鑫;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙業(yè)嘉電子科技有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/04;G01N35/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微量混合氣體檢測設(shè)備和檢測技術(shù)類，特別是一種用于高電壓等級充油電氣設(shè)備絕緣油中溶解氣體分析的檢測方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)輸變電單位對高壓充油電氣設(shè)備進(jìn)行檢修時，需要對絕緣油中溶解氣體進(jìn)行分析，現(xiàn)階段一般采用的實驗室色譜分析，此方法同時也是檢修單位對電力設(shè)備是否退出運(yùn)行的依據(jù)。現(xiàn)階段國內(nèi)電力充油設(shè)備專用氣相色譜儀普遍采用手動注射器取樣、雙柱并連、分流進(jìn)樣、三檢測器同時檢測的檢測系統(tǒng)。檢測器通常采用1熱導(dǎo)檢測器+兩氫離子火焰檢測器。

以上儀器系統(tǒng)在實驗室應(yīng)用中獲得了很大的成功，但由于電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是現(xiàn)場檢測、狀態(tài)檢修、數(shù)字化變電站等，發(fā)展適于現(xiàn)場應(yīng)用的車載式色譜技術(shù)是電力檢修發(fā)展的方向。然而，如果將上述手動取樣、三柱并連、分流進(jìn)樣，三檢測器同時檢測的分析技術(shù)儀器搬到車上，則存在諸多問題。由于上述分析系統(tǒng)采用三個檢測器（1個熱導(dǎo)+兩個氫離子火焰檢測器）同步分析的技術(shù)，其中氫離子檢測器需要氫氣點火，氫氣本身屬于危險氣體，氫氣瓶隨車隨時移動存在極大的危險隱患，更不能隨便帶到變電站現(xiàn)場等重要場所。另外，雖然熱導(dǎo)檢測器對氫氣組分有較好的檢測靈敏度，但對其氣體組分的靈敏度很差，不滿足現(xiàn)場檢測的要求。

為了解決上述問題，如何在簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低硬件成本的基礎(chǔ)上提出一種抗震動性能好，能夠隨車移動，且重復(fù)性、準(zhǔn)確性和靈敏度符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和中國國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足現(xiàn)場檢測要求，適合于電力部門大規(guī)模推廣的檢測方法就成為電力科研工作者的一個課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是克服上述三檢測器分析系統(tǒng)的氣源多、硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動化程度不高、體積龐大、質(zhì)量重等缺點，提供一種單一載氣（99.999%的高純空氣）、自動進(jìn)樣、單檢測器分析的絕緣油中溶解氣體分析法，即一種硬件結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度高，體積小、重量輕，抗震性能好，能夠隨車移動，重復(fù)性、準(zhǔn)確性和靈敏度滿足要求，有利于電力行業(yè)進(jìn)行規(guī)模推廣的分析檢測方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠安全可靠的運(yùn)行在變電站現(xiàn)場，能夠在變壓器不停電的情況下對變壓器絕緣油進(jìn)行油中溶解氣體分析，以提高絕緣油分析的效率和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而及時發(fā)現(xiàn)變壓器存在的潛伏性故障。

這種用于高壓電力充油設(shè)備絕緣油中溶解氣體分析的檢測方法，包括手提式便攜機(jī)箱，機(jī)箱內(nèi)設(shè)置樣氣取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、混合氣分離機(jī)構(gòu)、混合氣檢測機(jī)構(gòu)，樣氣取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)、混合氣分離機(jī)構(gòu)、混合氣檢測機(jī)構(gòu)之間通過3mm不銹鋼管連接，混合氣分離機(jī)構(gòu)將樣氣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)送入的絕緣油中的混合氣H2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2依次分離，并按照順序進(jìn)入混合氣檢測機(jī)構(gòu)，混合氣檢測機(jī)構(gòu)將各氣體濃度信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺瑥亩鴻z測出六種氣體的含量。

進(jìn)一步，所述自動取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)能同時實現(xiàn)自動取樣和切換，分析過程為：基線狀態(tài)時，定量環(huán)一端通過一個電磁閥連接待測量的樣品氣，另一端連接微型真空泵和電磁閥，載氣經(jīng)色譜柱直接到達(dá)檢測器，進(jìn)樣狀態(tài)時，先對取樣定量環(huán)抽真空，待真空度達(dá)到10Kpa時，關(guān)閉真空泵端電磁閥，打開樣品氣端電磁閥，然后轉(zhuǎn)動六通閥，定量取樣環(huán)接入載氣回路，并接入色譜柱的前端。H₂，CO，CH₄，C₂H₄，C₂H₆，C₂H₂在經(jīng)色譜柱分離后流入檢測器檢測。

進(jìn)一步，所述檢測器系統(tǒng)采用特制半導(dǎo)體氣敏檢測器，單檢測器能實現(xiàn)對絕緣油中H₂，CO，CH₄，C₂H₄，C₂H₆，C₂H₂六組分的檢測。

進(jìn)一步，所述自動取樣進(jìn)樣機(jī)構(gòu)前端設(shè)有樣氣隔斷電磁閥，后端設(shè)有微型真空泵和抽真空電磁閥，從而實現(xiàn)真空壓力差法進(jìn)樣。

進(jìn)一步，所述混合氣分離機(jī)構(gòu)采用外徑2mm的不銹鋼填充柱，填料為混合填料，填料組分為60-80目Propak-N+60-80目的HeyeSep?Q，兩者按2:1的比例填充，長度6米。

根據(jù)以上技術(shù)方案的這種用于充油電氣設(shè)備絕緣油中溶解氣體分析的檢測方法，跟目前現(xiàn)有的方法相比，有以下的優(yōu)點：