專利名稱：分析六氟化硫氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于氣體成檢測領域，具體涉及一種分析電力系統(tǒng)氣體絕緣設備中六氟化硫(下稱SF6)氣體成分的檢測裝置。
技術(shù)背景 SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，被廣泛應用于GIS、斷路器和互感器等電力系統(tǒng)的氣體絕緣設備中。SF6氣體的化學性質(zhì)較穩(wěn)定，在正常運行工況下，氣體絕緣設備的SF6氣體分解產(chǎn)物較少。由于設備長期帶電運行或處于放電作用下，SF6氣體易分解產(chǎn)生SF4、SF2和S2F2等多種低氟硫化物。若SF6不含雜質(zhì)，隨著溫度降低，分解氣體可快速復合還原為SF6。因?qū)嶋H應用的電氣設備中SF6含有微量的空氣、水分和礦物油等雜質(zhì)，上述低氟硫化物性質(zhì)較活潑，易與氧氣、水分等再反應，生成穩(wěn)態(tài)的氣體化合物，如S02、H2S, CO和HF
坐寸o米用氣體檢測傳感器分析方法，根據(jù)傳感器輸出電信號與氣體成分含量之間存在的轉(zhuǎn)換關系，可對設備中SF6氣體成分進行帶電檢測，實時檢測出SF6氣體中的S02、H2S, CO和HF等成分含量。但現(xiàn)有SF6氣體成分檢測裝置所使用的氣體檢測傳感器的量程范圍較窄，且各傳感器間存在交叉干擾，多次檢測大含量的氣體成分可能對各傳感器造成污染，使得檢測傳感器的性能下降、精度降低，進而大大縮短傳感器及其儀器的使用壽命。設備運行會產(chǎn)生多種SF6氣體成分，如上面提到的SO2、H2S、CO和HF，以及SF4、SOF2、SO2F2, SOF4, S2Fltl(或S2OFltl)等，這些氣體成分都存在一定的生物毒性。對設備進行現(xiàn)場檢測時，若隨意排放檢測氣體，可能妨礙檢測人員的人身安全，同時污染大氣環(huán)境。目前所用的SF6氣體成分檢測裝置缺乏對人身安全和環(huán)境保護的考慮，僅外接數(shù)米長的尾氣管甩到下風處直接排放檢測氣體，由于戶外空氣流通較快，可能造成人身傷害，且SF6氣體的排放不利于環(huán)境保護。由此，需對被測氣體進行有效處理，采取積極的環(huán)保措施防止污染。鑒于上述兩方面的考慮，應改善現(xiàn)有SF6氣體成分的檢測方法和裝置，設計合理的傳感器布置，確保檢測結(jié)果的精度，提出環(huán)保型檢測方案，有效避免SF6氣體的隨意排放。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有SF6氣體成分檢測裝置的上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種分析SF6氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置，該裝置既能對電力系統(tǒng)氣體絕緣設備中5^氣體成分進行實時檢測，又能實現(xiàn)檢測氣體的環(huán)?；厥?。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種分析SF6氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置，該裝置包括實時檢測模塊和環(huán)?；厥漳K，SF6氣體通過氣體輸入管路進入實時檢測模塊，經(jīng)實時檢測模塊進行成分分析后通過氣體混合管路進入環(huán)?；厥漳K，經(jīng)環(huán)保回收模塊吸收去除SF6氣體中的雜質(zhì)后回收SF6氣體。其中，所述實時檢測模塊包括氣體通道，每條氣體通道中均包括選擇開關和用于檢測SF6氣體中雜質(zhì)含量的氣體檢測傳感器，通過選擇開關選擇開通相應氣體通道中的氣體檢測傳感器來檢測SF6氣體中的雜質(zhì)含量。其中，所述氣體通道為2 5條。其中，所述實時檢測模塊包括SO2氣體檢測傳感器，該傳感器所在的氣體通道中設有一用于控制該氣體通道開斷的選擇開關。其中，所述實時檢測模塊包括下述任一至全部傳感器=H2S氣體檢測傳感器、CO氣體檢測傳感器和HF氣體檢測傳感器，每個氣體檢測傳感器所在的氣體通道中均設有一用于控制該氣體通道開斷的選擇開關。其中，所述環(huán)保回收模塊包括吸附裝置和氣體回收裝置，通過吸附裝置吸收去除SF6氣體中的雜質(zhì)后，由氣體回收裝置SF6氣體進行回收。其中，所述吸附裝置采用安裝于氣體混合管路中的吸附劑。 其中，所述氣體回收裝置包括真空泵、回收鋼瓶和用于電氣控制、壓力監(jiān)控的輔助設施。其中，所述實時檢測模塊和環(huán)?；厥漳K封裝于同一外殼中。本實用新型中的實時檢測模塊對設備中SF6氣體進行單組分或多組分含量檢測的原理為=SF6氣體絕緣設備正常運行中，因內(nèi)部絕緣缺陷出現(xiàn)局部放電、電弧放電或過熱故障時，SF6氣體、金屬觸頭和固體絕緣材料分解且相互反應，產(chǎn)生S02、H2S、C0、HF和金屬氟化物等。結(jié)合設備中SF6氣體成分現(xiàn)有的檢測技術(shù)，主要以SO2和H2S氣體作為判斷設備是否存在故障的特征組分，輔以檢測CO和HF等組分，可準確、快速診斷設備內(nèi)部潛伏性缺陷或故障。設備發(fā)生故障后，引起能量較大的電弧放電，產(chǎn)生大量的SO2氣體成分，僅通過檢測SO2含量就能快速判斷故障設備及其氣室。S02、H2S、C0和HF氣體傳感器之間存在交叉干擾，特別是大含量的氣體成分易污染損壞其它氣體檢測傳感器，由于存在缺陷的正常運行設備和故障設備中都會產(chǎn)生SO2成分，需先選擇開通SO2氣體傳感器所在的氣體通道，進而根據(jù)檢測需求判斷是否需要開通其它氣體傳感器所在的氣體通道。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果在于(I)在氣體通道前端設置選擇開關，可靈活控制被測氣體是否流經(jīng)該通道，有效避免氣體檢測傳感器間的交叉干擾，防止大含量氣體成分對檢測量程較小的傳感器的污染，延長傳感器的使用壽命。(2)選用分析不同組分、不同檢測量程的氣體檢測傳感器，根據(jù)檢測需求對氣體成分進行組合檢測，實現(xiàn)單成分或多成分含量的檢測，可同時滿足正常運行設備SF6氣體中微量成分和故障設備大量SF6氣體成分的檢測分析，得到設備在不同工況下的SF6氣體成分。氣體檢測傳感器的響應速度快，在安全條件可靠的前提下，可對運行設備進行帶電實時檢測，為設備狀態(tài)監(jiān)測提供了有效手段。(3)采用氣體成分吸附裝置吸收被測氣體中的硫化物、氟化物等主要成分，大大減小了高含量氣體成分對檢測裝置所用氣體管路和器件的污染，從而減少了檢測裝置的維護工作量，也提高了檢測結(jié)果的準確度。吸附裝置用吸附劑在現(xiàn)場檢測中可多次使用，且便于更換。(4)小型化氣體回收裝置，實現(xiàn)了對檢測氣體的環(huán)?；厥眨没厥珍撈靠呻S時更換，確保了設備中SF6氣體對大氣的零排放和檢測人員的人身安全，具有安全健康和綠色環(huán)保意義。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型的環(huán)保型實時檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I-氣體輸入管路,2-選擇開關,3-氣體檢測傳感器,4-氣體通道,5-實時檢測模塊，6-混合氣體管路，7-氣體成分吸附裝置，8-氣體回收裝置，9-環(huán)?；厥漳K。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的分析SF6氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置做進一步詳細的說明。如圖I所示，本實用新型的分析SF6氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置主要由氣體輸入管路I、實時檢測模塊5、氣體混合管路6和環(huán)?；厥漳K9組成，圖中相同或相似的圖形表示相同或相似的器件。設備中氣體通過氣體輸入管路I進入實時檢測模塊5，實時檢測模塊5包括2 5個氣體通道4，氣體通道主要由選擇開關2和氣體檢測傳感器3構(gòu)成，先由選擇開關2選擇被測氣體(SF6氣體)是否在氣體通道4流通，若選擇開關2閉合，再經(jīng)氣體檢測傳感器3進行氣體成分的實時檢測，否則被測氣體不流經(jīng)該氣體通道4 ;通過實時檢測模塊4輸出的被測氣體(SF6氣體)通過氣體混合管路6進入環(huán)?；厥漳K9，環(huán)?；厥漳K主要由氣體成分吸附裝置7和氣體回收裝置8構(gòu)成，被測氣體(SF6氣體)經(jīng)氣體成分吸附裝置7吸收去除其中的硫化物、氟化物等主要雜質(zhì)成分后，由小型氣體回收裝置8對SF6氣體進行環(huán)保回收。其中，氣體成分吸附裝置7采用位于裝置中用于吸附SF6氣體中的雜質(zhì)成分的吸附劑，該吸附劑安裝在氣體混合管路6中，充分吸收被測氣體中的硫化物、氟化物等主要雜質(zhì)成分；氣體回收裝置8為小型化輕便裝置，主要由通過管道連通的真空泵和回收鋼瓶以及用于控制電氣、監(jiān)控壓力等輔助設施構(gòu)成，通過氣體回收裝置對SF6氣體進行完全回收，實現(xiàn)SF6氣體對大氣的零排放。該檢測裝置中的環(huán)?；厥漳K9便于裝卸，可隨時更換吸附劑和回收鋼瓶。本實用新型的檢測裝置能夠?qū)崟r檢測出反映氣體絕緣設備運行狀態(tài)的氣體成分，并實現(xiàn)了被測氣體的環(huán)保回收，為電力設備的可靠運行和檢測人員的安全防護提供了有效保障?？筛鶕?jù)需要，選擇本實用新型檢測裝置中的一個或多個選擇開關2同時閉合，該選擇開關2可由手動或自動編程控制，若選擇開關閉合，則可使被測氣體在該該選擇開關所在地氣體通道4中流通。實施例I本實用新型的一個實施例為分析SF6氣體兩組分的環(huán)保型實時檢測方法和裝置，用于檢測設備中SF6氣體中的SO2和H2S氣體成分。實時檢測模塊5包括2個氣體通道4，氣體檢測傳感器3為SO2和H2S傳感器，檢測量程范圍都是0 100 ii L/L。對正常運行設備進行SF6氣體成分檢測時，將設備取氣閥門與氣體輸入管路I連接，先由選擇開關2選擇開通SO2氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，用SO2氣體檢測傳感器3檢測設備中的SO2含量。若檢測到的SO2含量超過了 SO2傳感器對H2S傳感器造成交叉干擾的范圍，則不再開通H2S氣體檢測傳感器3所在氣體通道4的選擇開關2，否則，由選擇開關2同時開通H2S氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，利用SO2和H2S氣體檢測傳感器3實時檢測得到設備在運行狀態(tài)下的SO2和H2S含量。對事故后設備進行故障氣室定位時，將設備取氣閥門與氣體輸入管路I連接，由選擇開關2選擇僅開通SO2氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，用SO2氣體檢測傳感器3檢測設備中的SO2含量，根據(jù)檢測到的SO2含量確定故障設備及其氣室。所述實時檢測模塊5輸出混合氣體通過氣體混合管路6進入檢測裝置的環(huán)保回收模塊9，由氣體成分吸附裝置7和氣體回收裝置8構(gòu)成。所述氣體成分吸附裝置7中放置0. Ikg的F-03吸附劑，所述氣體回收裝置8帶I升的回收鋼瓶，可實現(xiàn)變電站中設備的多個 氣室中氣體成分的吸附和SF6氣體回收。實施例2本實用新型的另一個實施例為分析SF6氣體四組分的環(huán)保型實時檢測方法和裝置，用于檢測設備中SF6氣體中的S02、H2S, CO和HF氣體成分。實時檢測模塊5包括5個氣體通道4，兩個SO2氣體檢測傳感器3的檢測量程分別為0 100 ii L/L和0 500 u L/L，H2S氣體檢測傳感器3的檢測量程為0 100 ii L/L, CO氣體檢測傳感器3的檢測量程為0 500 ii L/L, HF氣體檢測傳感器3的檢測量程為0 10 y L/L。對正常運行設備進行SF6氣體成分檢測時，將設備取氣閥門與氣體輸入管路I連接，先由選擇開關2選擇開通檢測量程為0 500i! L/L的SO2氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，用SO2氣體檢測傳感器3檢測設備中的SO2含量。若檢測到的SO2含量超過了 SO2傳感器對H2S、CO和HF傳感器造成交叉干擾的范圍，則不再開通其它4個氣體檢測傳感器3所在氣體通道4的選擇開關2。否則，斷開檢測量程為0 500 y L/L的SO2氣體檢測傳感器3所在氣體通道4的選擇開關2，由選擇開關2同時開通檢測量程為0 100 y L/L的SO2, H2S, CO和HF氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，利用S02、H2S、CO和HF氣體檢測傳感器3實時檢測得到設備在運行狀態(tài)下的S02、H2S, CO和HF含量。對事故后設備進行故障氣室定位時，將設備取氣閥門與氣體輸入管路I連接，由選擇開關2選擇僅開通檢測量程為0 500 y L/L的SO2氣體檢測傳感器3所在的氣體通道4，用SO2氣體檢測傳感器3檢測設備中的SO2含量，根據(jù)檢測到的SO2含量確定故障設備及其氣室。所述實時檢測模塊5輸出混合氣體通過氣體混合管路6進入檢測裝置的環(huán)?；厥漳K9，由氣體成分吸附裝置7和氣體回收裝置8構(gòu)成。所述氣體成分吸附裝置7中放置0. Ikg的F-03吸附劑，所述氣體回收裝置8帶I升的回收鋼瓶，可實現(xiàn)變電站中設備的多個氣室中氣體成分的吸附和SF6氣體回收。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術(shù)人員應當理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求1.ー種分析SF6,體成分的環(huán)保型實時檢測裝置，其特征在于該裝置包括實時檢測模塊和環(huán)?；厥漳K，SF6氣體通過氣體輸入管路進入實時檢測模塊，經(jīng)實時檢測模塊進行成分分析后通過氣體混合管路進入環(huán)保回收模塊，經(jīng)環(huán)保回收模塊吸收去除SF6氣體中的雜質(zhì)后回收SF6,體。
2.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于所述實時檢測模塊包括氣體通道，每條氣體通道中均包括選擇開關和用于檢測SF6氣體中雜質(zhì)含量的氣體檢測傳感器，通過選擇開關選擇開通相應氣體通道中的氣體檢測傳感器來檢測SF6氣體中的雜質(zhì)含量。
3.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于所述氣體通道為2 5條。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的檢測裝置，其特征在于所述實時檢測模塊包括SO2,體檢測傳感器，該傳感器所在的氣體通道中設有ー用于控制該氣體通道開斷的選擇開關。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測裝置，其特征在于所述實時檢測模塊包括下述任一至全部傳感器H2S氣體檢測傳感器、CO氣體檢測傳感器和HF氣體檢測傳感器，每個氣體檢測傳感器所在的氣體通道中均設有ー用于控制該氣體通道開斷的選擇開關。
6.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于所述環(huán)?；厥漳K包括吸附裝置和氣體回收裝置，通過吸附裝置吸收去除SF6,體中的雜質(zhì)后，由氣體回收裝置SF6氣體進行回收。
7.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其特征在于所述吸附裝置采用安裝于氣體混合管路中的吸附劑。
8.如權(quán)利要求6所述的檢測裝置，其特征在于所述氣體回收裝置包括真空泵、回收鋼瓶和用于電氣控制、壓カ監(jiān)控的輔助設施。
9.如權(quán)利要求I所述的檢測裝置，其特征在于所述實時檢測模塊和環(huán)?；厥漳K封裝于同一外殼中。
專利摘要本實用新型提出了一種分析六氟化硫氣體成分的環(huán)保型實時檢測裝置，該裝置包括實時檢測模塊和環(huán)?；厥漳K，SF6氣體通過氣體輸入管路進入實時檢測模塊，經(jīng)實時檢測模塊進行成分分析后通過氣體混合管路進入環(huán)?；厥漳K，經(jīng)環(huán)?；厥漳K吸收去除SF6氣體中的雜質(zhì)后回收SF6氣體。本實用新型的環(huán)保型實時監(jiān)測裝置能夠?qū)崟r檢測出反映氣體絕緣設備運行狀態(tài)的氣體成分，并實現(xiàn)了檢測氣體的環(huán)?；厥?，為電力設備的可靠運行和檢測人員的安全防護提供了有效保障。
文檔編號G01N1/22GK202421160SQ20112050919
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者季嚴松, 宋杲, 楊韌, 王承玉, 菅永峰, 顏湘蓮 申請人:中國電力科學研究院, 陜西電力科學研究院