一種多通道六氟化硫絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多通道六氟化硫絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]基于組分檢測方法的SF6六氟化硫絕緣電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)是研宄的熱點與難點，針對SF6*緣電氣設(shè)備組分檢測方法，目前主要有檢測管法、氣相色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、電化學(xué)法及光聲光譜法，其中前三種方法主要用于實驗室檢測，后兩者可用于現(xiàn)場檢測和在線監(jiān)測。
[0003]目前，國內(nèi)已有公司研制了基于電化學(xué)方法的SF6氣體分解物分析儀，可用于現(xiàn)場試驗。如專利號為ZL201120414589.1的發(fā)明專利給出的一種“六氟化硫充氣式電流互感器絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法”，實現(xiàn)了單臺SF6絕緣電氣設(shè)備純度及S02含量在線監(jiān)測；另外，國內(nèi)已有研宄所開展了基于光聲光譜法的SF6*緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物在線監(jiān)測技術(shù)研宄，實現(xiàn)了單臺SF6絕緣電氣設(shè)備多種分解產(chǎn)物的在線監(jiān)測。但是上述技術(shù)均無法實現(xiàn)單臺監(jiān)測裝置對于多臺SF6*緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物的在線監(jiān)測，因此裝置的復(fù)用性低，成本高，而且檢測過程中氣體不能循環(huán)回收，造成環(huán)境污染，不夠經(jīng)濟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種多通道六氟化硫絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測裝置及方法，利用該裝置和方法能實現(xiàn)單臺監(jiān)測裝置對于多臺SF6絕緣電氣設(shè)備分解產(chǎn)物的在線監(jiān)測，提高在線監(jiān)測裝置的利用率，降低成本。
[0005]為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種多通道六氟化硫絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測裝置，包括取樣檢測氣路系統(tǒng)、監(jiān)控主機，所述取樣檢測氣路系統(tǒng)包括SF6純度檢測單元、第一SO2濃度檢測單元、第二 SO2濃度檢測單元、第三SO2濃度檢測單元、共用回氣通道，還包括第一接口轉(zhuǎn)換閥、第二接口轉(zhuǎn)換閥、第三接口轉(zhuǎn)換閥、第一過濾器、第二過濾器、第三過濾器、第一三通、第二三通、第三三通、第五三通、第六三通、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第十一電磁閥、第十二電磁閥、第一四通、第二四通、第三四通、第四四通、第二球閥、第三球閥、第四球閥、第二流量計、第二壓力傳感器、緩沖單元、真空加壓泵、微水傳感器、電控四通切換閥、第一單向閥、第二單向閥、第三單向閥、抽真空口，其中:
[0006]所述第一接口轉(zhuǎn)換閥的一端連接待測的第一 SF6絕緣電氣設(shè)備，第一接口轉(zhuǎn)換閥的另一端連接第一過濾器的一端，第一過濾器的另一端連接第一三通的第一接口，第一三通的第二接口通過第一電磁閥連接第一四通的第一接口，所述第一四通的第二接口通過第四電磁閥連接第二四通的第一接口，所述第二接口轉(zhuǎn)換閥的一端連接待測的第二 SF6絕緣電氣設(shè)備，第二接口轉(zhuǎn)換閥的另一端連接第二過濾器的一端，第二過濾器的另一端連接第二三通的第一接口，第二三通的第二接口通過第二電磁閥連接第二四通的第二接口，所述第三接口轉(zhuǎn)換閥的一端連接待測的第三SF6*緣電氣設(shè)備，第三接口轉(zhuǎn)換閥的另一端連接第三過濾器的一端，第三過濾器的另一端連接第三三通的第一接口，第三三通的第二接口通過第三電磁閥連接第二四通的第三接口，所述第二四通的第四接口連接SF6純度檢測單元的輸入端，SF6純度檢測單元的第一輸出端連接第三四通的第一接口，SF6純度檢測單元的第二輸出端通過第十一電磁閥接入第一四通的第三接口，第一四通的第四接口連接第六三通的第一接口，第三四通的第二接口連接第一 S02&度檢測單元的輸入端，第一 SO 2濃度檢測單元的輸出端連接第四四通的第一接口，第三四通的第三接口連接第二 SO2濃度檢測單元的輸入端，所述第二 S02&度檢測單元的輸出端連接第四四通的第二接口，所述第三四通的第四接口連接第三S02&度檢測單元的輸入端，所述第三SO2濃度檢測單元的輸出端連接第四四通的第三接口，第四四通的第四接口連接第五三通的第一接口，第五三通的第二接口通過第三球閥與緩沖單元的第一接口連接，緩沖單元的第二接口連接真空加壓泵的輸入端，真空加壓泵的輸出端與電控四通切換閥的第一接口連接，所述第五三通的第一接口與第四四通的第四接口之間設(shè)有第二流量計，所述第五三通的第三接口連接第二球閥，所述緩沖單元的第三接口連接第二壓力傳感器，緩沖單元的第四接口連接微水傳感器，緩沖單元的第五接口通過第十二電磁閥與第六三通的第三接口連接，所述第六三通的第二接口通過第四球閥與抽真空口連接，所述電控四通切換閥的第二接口連接第一單向閥的輸入端，第一單向閥的輸出端連接第一三通的第三接口，電控四通切換閥的第三接口連接第二單向閥的輸入端，第二單向閥的輸出端連接第二三通的第三接口，電控四通切換閥的第四接口連接第三單向閥的輸入端，第三單向閥的輸出端連接第三三通的第三接口 ；
[0007]所述監(jiān)控主機包括氣路控制模塊、信號預(yù)處理模塊、A/D采集模塊、DSP處理器模塊、故障診斷模塊、狀態(tài)顯示模塊和通訊模塊，其中，所述DSP處理器模塊的第一接口連接氣路控制模塊的信號輸入端，氣路控制模塊的信號輸出端通過信號線分別連接取樣檢測氣路系統(tǒng)中的第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、第四電磁閥、第五電磁閥、第六電磁閥、第七電磁閥、第八電磁閥、第九電磁閥、第十電磁閥、第十一電磁閥、第十二電磁閥、第一流量計、第二流量計、真空加壓泵和電控四通切換閥的控制端，所述預(yù)處理模塊的信號輸入端通過信號線分別連接SF6純度傳感器、第二壓力傳感器、微水傳感器、SF6純度檢測單元的第一壓力傳感器、第一 SO2濃度檢測單元的第一 SO 2濃度傳感器、第二 SO 2濃度檢測單元的第二 SO2濃度傳感器、第三SO 2濃度檢測單元的第三SO 2濃度傳感器的信號輸出端，預(yù)處理模塊的信號輸出端連接A/D采集模塊的信號輸入端，A/D采集模塊的信號輸出端連接DSP處理器的第二接口，DSP處理器的第三接口連接故障診斷模塊的信號輸入端，故障診斷模塊的信號輸出端連接狀態(tài)顯示模塊的信號輸入端，所述DSP處理器的第四接口連接通訊模塊。
[0008]上述方案中，所述SF6純度檢測單元包括減壓閥7、第四三通、第一流量計、SF 6純度傳感器、第一球閥、第一壓力傳感器，其中，所述第四三通的第一接口通過減壓閥7與第二四通的第四接口連接，第四三通的第二接口與第三四通的第一接口連接，所述第四三通的第二接口通過第一流量計、第一壓力傳感器和SF6純度傳感器連接第三四通的第一接口，所述第四三通的第二接口還通過第一流量計、第一壓力傳感器和SF6純度傳感器連接第十一電磁閥的輸入端，所述第四三通的第三接口連接第一球閥。
[0009]上述方案中，所述第一 S02&度檢測單元包括第五電磁閥、第一 SO2濃度傳感器、第六電磁閥，所述第一 SO2濃度傳感器的進氣口通過第五電磁閥與第三四通的第二接口連接，所述第一 SO2濃度傳感器的出氣口通過第六電磁閥與第四四通的第一接口連接。
[0010]上述方案中，所述第二 S02&度檢測單元包括第七電磁閥、第二 SO 2濃度傳感器、第八電磁閥，所述第七電磁閥和第八電磁閥之間的管路設(shè)置第二 SO2濃度傳感器，第七電磁閥與第三四通的第三接口連接，第八電磁閥與第四四通的第二接口連接。
[0011]上述方案中，所述第三so2&度檢測單元包括第九電磁閥、第三SO2濃度傳感器、第十電磁閥，所述第九電磁閥和第十電磁閥之間的管路設(shè)置第三SO2濃度傳感器，第九電磁閥與第三四通的第四接口連接，第十電磁閥與第四四通的第三接口連接。
[0012]上述方案中，所述SF6純度傳感器為SF 6紅外傳感器。
[0013]本發(fā)明所設(shè)計的一種多通道六氟化硫絕緣電氣設(shè)備在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括如下步驟:
[0014]S1:確保所有電磁閥、球閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0015]S2:標定SF6純度傳感器、第一 SO 2濃度傳感器、第二 SO 2濃度傳感器和第三SO 2濃度傳感器；
[0016]S3:對取樣檢測氣路系統(tǒng)抽真空；
[0017]S4:對待測的第一 SF6絕緣電氣設(shè)備、第二 SF6絕緣電氣設(shè)備、第一 SF6絕緣電氣設(shè)備的分解產(chǎn)物在線監(jiān)測；
[0018]上述步驟S4包括如下步驟:
[0019]S400:對第一 SF6絕緣電氣設(shè)備中的分解產(chǎn)物進行在線監(jiān)測，通過監(jiān)控主機打開第一電磁閥和第四電磁閥，調(diào)整第一流量計流量為300ml/min ;同時觀察監(jiān)控主機測得的第一壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主機通過SF6純度傳感器開始測量SF 6純度，并記錄存儲；
[0020]S401:通過監(jiān)控主機打開第五電磁閥和第六電磁閥，將電控四通切換閥切換至第一單相閥對應(yīng)的回氣通道A，調(diào)整第二流量計流量為300ml/min，30秒后，監(jiān)控主機通過第一 SO2濃度傳感器開始測量SO2含量，并記錄存儲，同時觀察監(jiān)控主機測得的第二壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主機通過微水傳感器開始測量氣體中的微水含量，并記錄存儲；
[0021]S402:通過監(jiān)控主機關(guān)閉第一電磁閥、第五電磁閥和第六電磁閥，打開第十一電磁閥和第十二電磁閥；
[0022]S403:通過監(jiān)控主機控制啟動真空加壓泵，同時監(jiān)控主機自動測量第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力值，達到真空度要求時，監(jiān)控主機自動關(guān)閉第四電磁閥、第十一電磁閥和第十二電磁閥，并將電控四通切換閥切換至第二單相閥對應(yīng)的回氣通道B;
[0023]S404:對第二 SF6絕緣電氣設(shè)備中的分解產(chǎn)物進行在線監(jiān)測，通過監(jiān)控主機打開第二電磁閥，調(diào)整第一流量計流量為300ml/min ;同時觀察監(jiān)控主機測得的第一壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主機通過SF6純度傳感器開始測量SF 6純度，并記錄存儲；
[0024]S405:通過監(jiān)控主機打開第七電磁閥和第八電磁閥，調(diào)整第二流量計流量為300ml/min，30秒后，監(jiān)控主機通過第二 SO2濃度傳感器開始測量SO 2含量，并記錄存儲，同時觀察監(jiān)控主機測得的第二壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主機通過微水傳感器開始測量氣體中的微水含量，并記錄存儲；
[0025]S406:通過監(jiān)控主機關(guān)閉第二電磁閥、第七電磁閥和第八電磁閥，打開第十一電磁閥和第十二電磁閥；
[0026]S407:通過監(jiān)控主機控制啟動真空加壓泵，同時監(jiān)控主機自動測量第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力值，達到真空度要求時，監(jiān)控主機自動關(guān)閉第十一電磁閥和第十二電磁閥，并將電控四通切換閥切換至第三單相閥對應(yīng)的回氣通道C ;
[0027]S408:對第三SF6絕緣電氣設(shè)備中的分解產(chǎn)物進行在線監(jiān)測，通過監(jiān)控主機打開第三電磁閥，調(diào)整第一流量計流量為300ml/min ;同時觀察監(jiān)控主機測得的第一壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主機通過SF6純度傳感器開始測量SF 6純度，并記錄存儲；
[0028]S409:通過監(jiān)控主機打開第九電磁閥和第十電磁閥，調(diào)整第二流量計流量為300ml/min，30秒后，監(jiān)控主機通過第三SO2濃度傳感器開始測量SO 2含量，并記錄存儲，同時觀察監(jiān)控主機測得的第二壓力傳感器的壓力值，當(dāng)達到I個大氣壓時，監(jiān)控主