[发明专利]一种SF6气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于开关设备绝缘故障诊断技术领域，特别是涉及一种SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断装置及方法。

背景技术

随着电力工业的发展，SF₆开关设备逐渐取代传统的充油设备对电力系统的安全稳定和经济运行起到了关键作用。由于设备在设计、制造、安装和运行维护等方面可能存在缺陷，导致设备内部发生局部放电甚至电弧放电，严重威胁电网安全，因此及时检测出SF₆开关设备内部缺陷，对保障设备和电网的安全运行具有重要意义。在SF₆开关设备故障诊断的早期阶段，传统的电气试验方法难以检测到设备内部的故障缺陷。现场运行经验已表明，通过检测SF₆气体分解产物，可及时、有效地发现设备内的潜伏性故障，进行设备故障定位。

我国电力运行单位近年来大量开展开关设备SF₆气体分解产物检测工作，福建、广东、陕西和安徽等省电力公司及其科研机构对所属电网的全封闭式组合电器(gas insulated switchgear，GIS)、断路器等SF₆开关设备进行了普测。取得了一定的成果，为设备维护积累了大量的运行数据，进而对设备的状态检修提供技术指导。基于此，SF₆气体检测分析方法在开关设备方面的应用拥有较大前景。运行中的SF₆开关设备，因开关操作或设备内部出现缺陷，使得绝缘强度降低。又由于SF₆开关设备在中国电网中的普遍应用。因此，提出一种SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断装置及方法十分必要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断装置及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断装置，包括：

对SF₆气体绝缘开关设备运行过程中分解产生的SO₂和HF进行检测并校正电化学传感器中SO₂、HF气体组分检测结果的气体检测管；

检测出SF₆气体绝缘开关设备运行过程中分解产生的SO₂、H₂S、CO和HF气体组分含量的电化学传感器；

对SF₆气体绝缘开关设备运行过程中分解产生的CF₄、SF₆、SO₂F₂、SOF₂、H₂O、S₂F₁₀以及S₂OF₁₀的浓度进行标定的气相色谱仪；

对气相色谱仪标定的浓度进行修正的气相质谱仪；

根据气相质谱仪修正的浓度进行SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断的计算机；

电化学传感器的输出端、气相色谱仪的输出端、气相质谱仪的输出端均连接至计算机。

所述气体检测管，包括：通入待检测气体的玻璃管；玻璃管内部两侧均设置有堵塞物，堵塞物之间的空间作为反应空间，玻璃管外壁设置刻度，在反应空间内与刻度相对应之处涂有指示剂，待检测气体在玻璃管中经过一侧的堵塞物进入反应空间内与指示剂发生化学反应使指示剂颜色发生变化，指示剂颜色发生变化的长度通过刻度读出即得到SO₂的浓度或HF的浓度。

所述指示剂为NaOH和碘。

所述电化学传感器根据通入待检测其他后半导体表面电阻值的变化确定H₂S的含量、CO气体的含量。

所述气相色谱仪采用氦气作为载气，根据气相色谱图中的色谱峰对各气体组分进行直接标定，从而得到CF₄、SF₆、SO₂F₂、SOF₂、H₂O、S₂F₁₀以及S₂OF₁₀的含量。

利用所述的装置进行的SF₆气体绝缘开关设备内部绝缘故障诊断方法，包括：

从SF₆气体绝缘开关设备内部获取待检测气体；