专利名称：一种六氟化硫电气设备故障监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电气设备技术领域，尤其涉及一种六氟化硫电气设备故障监 测装置。
背景技术：
六氟化硫(SF6)具有优异的电气绝缘和灭弧性能，被认为是迄今最理想的气体绝 缘、灭弧介质。3&气体的独特性质使得采用它作为绝缘灭弧介质的电气设备具有绝缘强度 高、灭弧能力强、开断容量大、防火防爆、体积小、占地面积小、重量轻、噪音小等诸多优点。 至今，仍没有成熟的替代物质可以在技术经济性能等方面优于SF6气体。随着当今电力工 业的快速发展，六氟化硫电气设备已得到越来越广泛的应用，其各级设备特别是高电压和 超高电压等级设备的应用类型也越来越多，包括全封闭组合电器(GIS)、断路器(GCB)、变 压器，电流互感器(GICT)、电压互感器(GIPT)、电力电缆(GIC)等，为电力系统的安全经济 运行起到了良好的作用。但是，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，SF6气体将不同程度地产生各 种分解产物，SF6被分解成高活性的硫一氟化合物，其中，大多数分解产物(如SF4、SF2、S2F2 和f2等)将会与其他物质或电气设备中的杂质发生化学反应，形成更稳定的二次分解产物 (如HF、S0F2、S02F2、S02和COS)，SF6气体分解产物中的酸性物质特别是HF会与水分或金属 氧化物继续反应，不仅会使SF6气体的绝缘性能继续下降，还会严重腐蚀电气设备的内壁， 导致更严重的设备事故。另外，3&气体本身是无毒的，但其某些分解产物属于剧毒物质，会 造成检修人员窒息事件。为了及早发现电气设备故障的发生并保证工作人员的生命健康，需要对六氟化硫 电气设备进行故障监测。现在的六氟化硫电气设备故障监测装置的体积大，对六氟化硫电 气设备故障的监测不够便捷。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种六氟化硫电气设备故障监测装置，其 体积小，使用便捷。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案—种六氟化硫电气设备故障监测装置，包括连接器；通过连接器与所述六氟化 硫电气设备出气孔连接的气体管路；设置于所述气体管路上的氟化氢电化学传感器，用于 采集流经其气室的气体中氟化氢的含量信息；根据所述氟化氢含量信息判断所述六氟化硫 电气设备运行状态的主控制器。优选的，在上述装置中进一步包括与所述主控制器连接的报警模块。优选的，在上述装置中进一步包括与所述主控制器连接的通信模块，用于将所述 主控制器中的信息传输至主机。优选的，在上述装置中进一步包括气体流量调节阀，所述气体流量调节阀设置于所述连接器和所述氟化氢电化学传感器之间的气体管路上。优选的，在上述装置中进一步包括三通阀和干燥筒，所述三通阀的三通接头分别 与所述气体流量调节阀、所述氟化氢电化学传感器和所述干燥筒通过所述气体管路连接。由此可见，本实用新型的有益效果为在对六氟化硫电气设备进行故障监测时，六 氟化硫电气设备故障监测装置的连接器与六氟化硫电气设备的出气孔连接，六氟化硫电气 设备中的气体通过气体管路进入氟化氢电化学传感器，氟化氢电化学传感器检测气体中的 氟化氢含量并传输至主控制器，主控制器对氟化氢含量信息进行处理，判断六氟化硫电气 设备的运行状态。本实用新型公开的六氟化硫电气设备故障监测装置体积小，通过自身的 连接器与六氟化硫电气设备连接后即可自动进行故障监测，操作方便快捷。

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简 单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普 通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例一公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的结构示意 图；图2为本实用新型实施例二公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的结构示意 图；图3为本实用新型实施例三公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的结构示意 图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实 施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所 获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。本实用新型公开了一种六氟化硫电气设备故障监测装置，其结构简单、体积小，使 用方便快捷。在本实用新型公开的六氟化硫电气设备故障监测装置中选定HF气体作为故障监 测的标准杂质，通过检测HF的含量即可及时有效地判断出六氟化硫电气设备中是否发生 了故障。下面对选定HF作为故障监测检测杂质的根据进行说明。首先通过模拟故障放电进行检测，检测结果如下
序放电时可水解cf4C02COso2f2sof2S02间(小HF(u氟化物(u(u(u(u(u号1/L)(ul/L)时)(u g/g)1/L)1/L)1/L)1/L)1/L)
4 从上表可以看出，随着放电时间的增加，hf的含量随之增加，而其他杂质气体成分 没有太大的变化。其次通过模拟故障过热进行检测，检测结果如下 从上表可以看出，在过热的情况下hf是最先产生的杂质，而且随着温度的升高和 过热时间的增长，hf的含量明显增加。 基于上述的故障放电检测和故障过热检测结果，在六氟化硫电气设备工作于非正 常状态(放电状态和过热状态)时，hf是最先产生的杂质气体，而且随着放电时间的增长、 温度的升高和过热时间的增长，hf的含量会明显的增加，将其作为六氟化硫电气设备故障 监测的标准杂质，可以及时有效地发现故障。
5[0028]在2009年7月13日某变电站在通电过程中发现故障，其具体数据分析情况见下
表 通过对试验数据的分析发现G34B气室存在内部故障，根据故障现场特点，可以判 断该气室内部发生了放电性故障。经设备解体检查，情况与分析结论一致。进一步验证了 将HF作为监测标准杂质的及时性和有效性。综上所述，通过监测六氟化硫电气设备的气体中HF含量的变化可以及时发现设 备内部故障。参见图1，图1为本实用新型实施例一公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的 结构示意图。包括连接器1、气体管路2、氟化氢电化学传感器3和主控制器4。其中，气体管路2通过连接器1与六氟化硫电气设备5的出气孔51连接，氟化氢 电化学传感器3设置在气体管路2上，六氟化硫电气设备5中的气体经过连接器1和气体 管路2进入氟化氢电化学传感器3的气室中，氟化氢电化学传感器3检测其气室内的气体 中HF的含量，并将HF的含量信息传输至主控制器4，主控制器4对HF的含量与预设值进行 比较，当HF的含量小于预设值时，确定六氟化硫电气设备5处于正常工作状态，否则确定六 氟化硫电气设备5发生故障。氟化氢电化学传感器3与主控制器4之间的数据传输可以采用有线方式(如数据 线、线缆)，也可以通过无线方式，而氟化氢电化学传感器3和主控制器4可以设置为一体， 也可以分体设置。从氟化氢电化学传感器3中流出的气体可以排入尾气处理装置进行后续无毒化 处理，还可以经由管路输送回六氟化硫电气设备5中，此时这种设置不会减少六氟化硫电 气设备内部的气体总量。上述六氟化硫电气设备故障监测装置的结构简单，通过装置本身的连接器与六氟 化硫电气设备的出气孔连接后即可自动进行故障监测，操作方便快捷。在实施中，可以进一步在六氟化硫电气设备故障监测装置中设置报警模块，当HF 的含量超标时发出警报，及时告知用户故障的发生。还可以在六氟化硫电气设备故障监测装置中设置通信模块，通信模块与主控制器4连接，用于将主控制器4中的信息(如主控制器4接收到的HF含量信息，故障信息等)传 输至主机，由主机对各类信息进行整理和存储，方便日后的研究。参见图2，图2为本实用新型实施例二公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的 结构示意图。连接器1与氟化氢电化学传感器3之间的气体管路2上设置有气体流量调节阀6， 根据需要可以通过气体流量调节阀6调节气体流量大小，控制进入氟化氢电化学传感器3 的气体体积。参见图3，图3为本实用新型实施例三公开的六氟化硫电气设备故障监测装置的 结构示意图。与图2所示的结构相比，进一步设置了三通阀7和干燥筒8，三通阀7设置于气体 管路2上，其三通接头分别与氟化氢电化学传感器3、气体流量调节阀6和干燥筒8通过气 体管路2连接。三通阀7具有运行和保护两个状态，在对六氟化硫电气设备5进行故障监测时，三 通阀7处于运行状态，此时六氟化硫电气设备5中的气体通过连接器1和气体管路2进入 氟化氢电化学传感器3，在装置未对六氟化硫电气设备5进行监测时，三通阀7处于保护状 态，此时气体管路2和干燥筒8处于连通状态，干燥筒8对气体管路2进行干燥，保证了在 下次对六氟化硫电气设备5进行监测时气体管路2处于干燥状态，保证测量的准确性。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理 和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求一种六氟化硫电气设备故障监测装置，其特征在于，包括连接器；通过连接器与所述六氟化硫电气设备出气孔连接的气体管路；设置于所述气体管路上的氟化氢电化学传感器，用于采集流经其气室的气体中氟化氢的含量信息；根据所述氟化氢含量信息判断所述六氟化硫电气设备运行状态的主控制器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括与所述主控制器连接的报警 模块。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，进一步包括与所述主控制器连接的 通信模块，用于将所述主控制器中的信息传输至主机。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括气体流量调节阀，所述气体 流量调节阀设置于所述连接器和所述氟化氢电化学传感器之间的气体管路上。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，进一步包括三通阀和干燥筒，所述三通 阀的三通接头分别与所述气体流量调节阀、所述氟化氢电化学传感器和所述干燥筒通过所 述气体管路连接。专利摘要本实用新型实施例公开了一种六氟化硫电气设备故障监测装置，包括连接器，通过连接器与六氟化硫电气设备出气孔连接的气体管路，设置于气体管路上的氟化氢电化学传感器，该氟化氢电化学传感器用于采集流经其气室的气体中氟化氢的含量信息，根据氟化氢含量信息判断六氟化硫电气设备运行状态的主控制器。本实用新型公开的六氟化硫电气设备故障监测装置结构简单、体积小，通过自身的连接器与六氟化硫电气设备的出气孔连接后即可自动进行故障监测，操作方便快捷。
文档编号G01N27/26GK201662555SQ201020146960
公开日2010年12月1日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者刘永, 姚强, 李毅, 林伟, 邱妮 申请人:重庆电力科学试验研究院