[发明专利]六氟化硫和氮气混合气体分解产物检测系统及其检测方法

权利要求书

1.六氟化硫和氮气混合气体分解产物检测系统的检测方法，其特征在于：所述的六氟化硫和氮气混合气体分解产物检测系统包括主控单元、显示单元、进气管路、出气管路、第一检测气路和第二检测气路，第一检测气路和第二检测气路并联设置，进气管路的进气口设有带流量调节阀的进气管接头，第一检测气路和第二检测气路的进气口与进气管路的出气口连接，第一检测气路和第二检测气路的出气口与出气管路的进气口连接；

第一检测气路上设置有分解产物及温度传感单元和流量传感单元，第二检测气路上设置有纯度传感单元和压力传感单元，主控单元通过电缆分别与显示单元、分解产物及温度传感单元、纯度传感单元、流量传感单元和压力传感单元连接；

所述的检 测方法包括以下步骤：

1）将进气管接头连接到高压开关设备上，确保密封严实；

2）分解产物及温度传感单元、纯度传感单元、流量传感单元和压力传感单元分别获得气体温度、分解产物原始信号量、混合气体的浓度变化、混合气体的流量及气路内部压力信号量，然后通过数字信号或者模拟信号将数据上传给主控单元，由主控单元通过多元复合算法计算出SF₆/N₂混合气体中分解产物各组分含量；

3）再由显示单元实时显示混合气体的SF₆浓度、分解产物含量、温度值，并可保存SF₆/N₂混合气体的SF₆纯度、分解产物含量参数，以备日后通过历史查询功能进行复查、研究，同时还根据相应标准文件提供状态提示功能，提醒用户当前高压设备的运行状态；

步骤2）中多元复合算法的具体计算过程为：

理论上纯SF₆气体和纯N₂气体中分解产物各组分含量采用公式（1）进行计算，

（1）

其中：

，纯SF₆背景下，一定浓度的纯度传感单元响应值

，混合气中SF₆体积含量（v/v）%

，纯N₂背景下，一定浓度的纯度传感单元响应值

，混合气中N₂体积含量（v/v）%

，温度、流量补偿系数，其中用于区分不同的气体类型，不同的气体为：SO₂、H₂S、CO，p为温度、流量参数

从纯SF₆气体和纯N₂气体的状态方程出发，仔细分析了实际气体和理想气体的差别，根据格拉罕姆定律，分析了混合气体中分解产物各组分的基本的扩散规律，并通过不同的权重比，进行去交叉运算及动态补偿，最后得到混合气体分解产物各组分含量；

根据格拉罕姆定律可知，同温同压下N₂中分解产物气体扩散速度是SF₆中分解产物气体扩散速度的2.28倍，从而导致同等条件下N₂中的分解产物传感器响应量和SF₆中分解产物传感器响应量也存在类似关系；

经过大量高低温实验、不同浓度SF₆下特定组分的分解产物气体实验、一定浓度SF₆体积含量为30%不同组分的分解产物气体实验，并对数据整合分析，综合考虑各因素，根据公式（1）得到任意比例的SF₆/N₂混合气中分解产物含量的多元复合公式：

（2）

其中：

，为传感器原始信号补偿系数

，为分解产物及温度传感单元的不同传感器的响应量

，为温度、流量补偿系数

，代表不同的分解产物气体，不同的分解产物气体为：SO₂、H₂S、CO

p，为温度、流量参数项。