[發明專利]一種高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測系統及診斷方法

在審

• 申請號: 202211414942.5
• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115616362A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 張霖;楊超;姜蓉蓉;李詩勇;郭天昀;申峻;劉波;王瑞果;李俊文;劉龑;胡浩;杜帆;陳湫林;甘明;楊俊秋;田恩勇;尹學兵;魏臻;張莎莉;班朝暉;靳斌;薛靜;鄭春菊;黃彥銘;余思聰;盧興福;丁敏;郭莉薩
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01N27/26;G01N1/40
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 周局

1.一種高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：包括，

確定選用的高壓開關柜絕緣故障特征氣體組分；

進行氣體檢測并與預設的所述特征氣體進行對比；

對所述對比結果進行處理和顯示。

2.如權利要求1所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：所述特征氣體組分的確定包括，

通過分析高壓開關柜主要絕緣高分子材料環氧樹脂、交聯聚乙烯、有機硅橡膠與空氣分子的主要特征氣體分解產物之間關系，分析潛伏性故障類型與特征氣體之間對應關系，經過前期調研及分析確定特征氣體組分范圍在氧、氮、碳化合物。

3.如權利要求2所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：所述特征氣體組分包括臭氧、一氧化碳、二氧化氮、甲烷、氨氣、乙烯、二氧化碳、一氧化氮。

4.如權利要求1～3任一所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：所述氣體的檢測對比包括，

采用電化學傳感器通過與被測氣體發生反應并產生與氣體濃度成正比的電信號進行檢測獲得氣體數據，判斷所述氣體數據中是否存在預設氣體；

當所述氣體數據中存在預設氣體,則獲取所述預設氣體的濃度，判斷所述預設氣體的濃度是否大于預設值，當所述預設氣體的濃度大于等于預設值時，則輸出所述開關柜的故障預警信息，當所述預設氣體的濃度小于預設值時，則開關柜內部絕緣材料性能良好。

5.如權利要求4所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：當一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮中任一項的含量大于等于預先設定觀測注意閾值時，則判斷出開關柜內部絕緣材料存在因局部放電導致的材料性能變化，即材料與空氣間產生局部放電、尖端放電，釋放能量時間超過24h；

當臭氧含量大于等于預先設定觀測注意閾值時，則判斷出開關柜內部絕緣材料存在因局部放電導致的材料性能變化，即表面及金屬尖端位置存在一定能量的空氣擊穿放電；

當甲烷含量大于等于預先設定觀測注意閾值時，則判斷出開關柜內部絕緣材料存在因局部放電導致的材料性能劣化，即材料內部產生局部放電，存在300攝氏度以下的低溫過熱；

當乙烯含量大于等于預先設定觀測注意閾值時，則判斷出開關柜內部絕緣材料存在因局部放電導致的材料性能劣化，即材料內部存在中溫過熱放電，存在400～600攝氏度左右的過熱；

當氨氣含量大于等于預先設定觀測注意閾值時，則判斷出開關柜內部絕緣材料存在材料絕緣性能劣化。

6.如權利要求1～3或5任一所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：所述氣體的檢測對比還包括，

當氣體含量出現兩種及兩種以上大于等于預先設定觀測注意閾值，則開關柜內部絕緣材料存在材料絕緣性能發生劣化，需根據8種氣體含量比例關系即8種相互比值關系，評估出高壓開關柜內部故障類別及故障嚴重程度，所述高壓開關柜內部故障類別包含金屬材料尖端放電、絕緣材料沿面放電、絕緣材料電弧燒蝕、絕緣材料熱老化、絕緣部件懸浮電位放電。

7.如權利要求6所述的高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測診斷方法，其特征在于：所述臭氧的預先設定觀測注意閾值取值為20ppm、一氧化碳為20ppm、二氧化碳為200ppm、一氧化氮為5ppm、二氧化氮為20ppm、甲烷為5ppm、乙烯為5ppm、氨氣為3ppm。

8.一種高壓開關柜絕緣故障特征氣體檢測系統，其特征在于：包括，

氣體采集模塊，用于采集高壓開關柜絕緣故障特征氣體；

信號調理模塊，與所述氣體采集模塊和電源模塊連接，用于將氣體傳感器輸出電流信號轉換為電壓信號，即通過精密運算放大器進行模數轉換；

數據處理模塊，與所述信號調理模塊連接，用于將采集信號數據進行八組分氣體相關度計算處理，分析氣體組分之間比值有效性；

數據存儲模塊，與所述數據處理模塊連接，用于將分析處理數據進行臨時存儲至閃存容量內；

數據顯示模塊，與所述數據存儲模塊連接，用于同時顯示8個氣體組分濃度；

報警模塊，與所述數據顯示模塊模塊連接，用于當預設氣體的濃度大于等于預設值時輸出開關柜的故障預警信息。