[發(fā)明專利]一種高壓電氣設(shè)備的SF6氣體監(jiān)測裝置、方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410562490.4
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104297430A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金海勇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海樂研電氣科技有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N25/66
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓電氣設(shè)備的SF₆氣體監(jiān)測裝置、方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，SF₆(六氟化硫)電氣設(shè)備已廣泛應(yīng)用在電力部門、工礦企業(yè)，促進(jìn)了電力行業(yè)的快速發(fā)展。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)容量急劇擴(kuò)大，SF₆電氣設(shè)備用量越來越多。SF₆氣體在高壓電氣設(shè)備中的作用是滅弧和絕緣，高壓電氣設(shè)備內(nèi)SF₆氣體的微水含量如果超標(biāo)和密度降低將嚴(yán)重影響SF₆高壓電氣設(shè)備的安全運行：1)在一些金屬物的參與下，SF₆氣體在高溫200℃以上溫度可與水發(fā)生水解反應(yīng)，生成活潑的HF和SOF₂，腐蝕絕緣件和金屬件，并產(chǎn)生大量熱量，使氣室壓力升高。2)在溫度降低時，過多的水份可能形成凝露水，使絕緣件表面絕緣強度顯著降低，甚至閃絡(luò)，造成嚴(yán)重危害。3)SF₆氣體密度降低至一定程度將導(dǎo)致絕緣和滅弧性能的喪失。因此電網(wǎng)運行規(guī)程強制規(guī)定，在設(shè)備投運前和運行中都必須對SF₆氣體的密度和含水量進(jìn)行定期檢測。

目前用來監(jiān)測SF₆氣體密度普遍采用一種機械的SF₆氣體密度繼電器來監(jiān)測SF₆氣體密度，即當(dāng)SF₆電氣產(chǎn)品發(fā)生漏氣時該繼電氣能夠報警及閉鎖，同時還能顯示現(xiàn)場密度值。用密度繼電器來監(jiān)測SF₆氣體密度，存在以下缺陷：1)SF₆電氣產(chǎn)品發(fā)生漏氣時，只有當(dāng)其氣體壓力下降到報警值時，才發(fā)出報警信號，而此時SF₆氣體已經(jīng)泄漏了很多。例如額定壓力為0.6Mpa的SF₆電氣設(shè)備普遍采用報警壓力為0.52Mpa、閉鎖壓力0.50Mpa的密度繼電器?，F(xiàn)在很多變電站都是無人值守變電站，這樣對于這種SF₆電氣設(shè)備而言，如果發(fā)生漏氣了，其氣體從額定壓力0.6Mpa下降到報警壓力0.52Mpa時，值班人員才發(fā)現(xiàn)，才通知檢修人員去現(xiàn)場處理泄漏事故，而此時SF₆氣體已經(jīng)泄漏了很多。2)該密度繼電器觸點一般采用游絲型磁助式電接點。其觸點閉合時，其閉合力很小，接觸閉合不夠牢靠。且最重要的是在受到氧化或污染時，常發(fā)生電接點接觸不良的現(xiàn)象，造成失效，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

對于微水監(jiān)測，目前主要采用便攜式露點儀進(jìn)行現(xiàn)場檢測，它存在以下缺陷：1)非實時。目前電力部門一般一年2次采用露點儀檢測SF₆電氣設(shè)備的SF₆氣體微水含量，這是一種非實時的檢測方法，它不能反映設(shè)備運行的變化趨勢，也無法對SF₆氣體微水含量的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，無法掌握電氣設(shè)備的運行狀況，不能及時預(yù)防和排除安全隱患，無法按智能化設(shè)備狀態(tài)檢修標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確評價、判斷設(shè)備狀況，難以實現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修。2)測量受環(huán)境溫度限制。露點儀的工作環(huán)境溫度為-10℃～+50℃。同時，不同的環(huán)境溫度，其測量范圍是不同的，北方的冬季和南方的夏季不適宜做現(xiàn)場的SF₆氣體微水含量測試。由于受到氣候和環(huán)境溫度的影響，檢測的數(shù)據(jù)僅可參考。3)費時、費事、費氣。采用露點儀測試時需長時間排放SF₆氣體，這是由于取樣管路含有濕氣，測量時的前面3-5分鐘需要吹干取樣管路；為了能夠測試到SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的SF₆氣體微水含量，就需要把一定量的SF6氣體排放出來，通常一個完整準(zhǔn)確的測試約需10～15分鐘左右。按標(biāo)準(zhǔn)取樣氣體流量，即30～40L/h計算，一次測試需要排放SF₆氣體約8升。那么，在完成幾次測試后就需要補充SF₆氣體。另外，檢測人員不規(guī)范操作，還存在安全隱患。4)高昂的檢測成本。供電公司為完成檢測工作需配備檢驗人員、設(shè)備、車輛和高價值的SF₆氣體。粗略計算，每個變電站的每年分?jǐn)偟臋z測費用約在數(shù)萬到十幾萬元左右。5)危害現(xiàn)場工作人員健康，污染大氣。SF₆氣體自身為無毒無害氣體，但經(jīng)過高溫反應(yīng)后會生成一些有毒有害氣體，對人身體有極大的危害。而且SF₆氣體是一種溫室氣體，國際規(guī)定也不能直接排入大氣。