专利名称：分析六氟化硫气体成分的环保型实时检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体成检测领域，具体涉及一种分析电力系统气体绝缘设备中六氟化硫(下称SF6)气体成分的检测装置。
技术背景 SF6气体具有优良的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于GIS、断路器和互感器等电力系统的气体绝缘设备中。SF6气体的化学性质较稳定，在正常运行工况下，气体绝缘设备的SF6气体分解产物较少。由于设备长期带电运行或处于放电作用下，SF6气体易分解产生SF4、SF2和S2F2等多种低氟硫化物。若SF6不含杂质，随着温度降低，分解气体可快速复合还原为SF6。因实际应用的电气设备中SF6含有微量的空气、水分和矿物油等杂质，上述低氟硫化物性质较活泼，易与氧气、水分等再反应，生成稳态的气体化合物，如S02、H2S, CO和HF
坐寸o米用气体检测传感器分析方法，根据传感器输出电信号与气体成分含量之间存在的转换关系，可对设备中SF6气体成分进行带电检测，实时检测出SF6气体中的S02、H2S, CO和HF等成分含量。但现有SF6气体成分检测装置所使用的气体检测传感器的量程范围较窄，且各传感器间存在交叉干扰，多次检测大含量的气体成分可能对各传感器造成污染，使得检测传感器的性能下降、精度降低，进而大大缩短传感器及其仪器的使用寿命。设备运行会产生多种SF6气体成分，如上面提到的SO2、H2S、CO和HF，以及SF4、SOF2、SO2F2, SOF4, S2Fltl(或S2OFltl)等，这些气体成分都存在一定的生物毒性。对设备进行现场检测时，若随意排放检测气体，可能妨碍检测人员的人身安全，同时污染大气环境。目前所用的SF6气体成分检测装置缺乏对人身安全和环境保护的考虑，仅外接数米长的尾气管甩到下风处直接排放检测气体，由于户外空气流通较快，可能造成人身伤害，且SF6气体的排放不利于环境保护。由此，需对被测气体进行有效处理，采取积极的环保措施防止污染。鉴于上述两方面的考虑，应改善现有SF6气体成分的检测方法和装置，设计合理的传感器布置，确保检测结果的精度，提出环保型检测方案，有效避免SF6气体的随意排放。
实用新型内容为了克服现有SF6气体成分检测装置的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种分析SF6气体成分的环保型实时检测装置，该装置既能对电力系统气体绝缘设备中5^气体成分进行实时检测，又能实现检测气体的环保回收。本实用新型是通过如下技术方案实现的一种分析SF6气体成分的环保型实时检测装置，该装置包括实时检测�？楹突繁；厥漳？椋琒F6气体通过气体输入管路进入实时检测�？椋凳奔觳饽？榻谐煞址治龊笸ü寤旌瞎苈方牖繁；厥漳？椋繁；厥漳？槲杖コ齋F6气体中的杂质后回收SF6气体。其中，所述实时检测�？榘ㄆ逋ǖ溃刻跗逋ǖ乐芯ㄑ≡窨睾陀糜诩觳釹F6气体中杂质含量的气体检测传感器，通过选择开关选择开通相应气体通道中的气体检测传感器来检测SF6气体中的杂质含量。其中，所述气体通道为2 5条。其中，所述实时检测�？榘⊿O2气体检测传感器，该传感器所在的气体通道中设有一用于控制该气体通道开断的选择开关。其中，所述实时检测�？榘ㄏ率鋈我恢寥看衅�=H2S气体检测传感器、CO气体检测传感器和HF气体检测传感器，每个气体检测传感器所在的气体通道中均设有一用于控制该气体通道开断的选择开关。其中，所述环保回收�？榘ㄎ阶爸煤推寤厥兆爸茫ü阶爸梦杖コ齋F6气体中的杂质后，由气体回收装置SF6气体进行回收。其中，所述吸附装置采用安装于气体混合管路中的吸附剂。 其中，所述气体回收装置包括真空泵、回收钢瓶和用于电气控制、压力监控的辅助设施。其中，所述实时检测�？楹突繁；厥漳？榉庾坝谕煌饪侵小１臼涤眯滦椭械氖凳奔觳饽？槎陨璞钢蠸F6气体进行单组分或多组分含量检测的原理为=SF6气体绝缘设备正常运行中，因内部绝缘缺陷出现局部放电、电弧放电或过热故障时，SF6气体、金属触头和固体绝缘材料分解且相互反应，产生S02、H2S、C0、HF和金属氟化物等。结合设备中SF6气体成分现有的检测技术，主要以SO2和H2S气体作为判断设备是否存在故障的特征组分，辅以检测CO和HF等组分，可准确、快速诊断设备内部潜伏性缺陷或故障。设备发生故障后，引起能量较大的电弧放电，产生大量的SO2气体成分，仅通过检测SO2含量就能快速判断故障设备及其气室。S02、H2S、C0和HF气体传感器之间存在交叉干扰，特别是大含量的气体成分易污染损坏其它气体检测传感器，由于存在缺陷的正常运行设备和故障设备中都会产生SO2成分，需先选择开通SO2气体传感器所在的气体通道，进而根据检测需求判断是否需要开通其它气体传感器所在的气体通道。由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果在于(I)在气体通道前端设置选择开关，可灵活控制被测气体是否流经该通道，有效避免气体检测传感器间的交叉干扰，防止大含量气体成分对检测量程较小的传感器的污染，延长传感器的使用寿命。(2)选用分析不同组分、不同检测量程的气体检测传感器，根据检测需求对气体成分进行组合检测，实现单成分或多成分含量的检测，可同时满足正常运行设备SF6气体中微量成分和故障设备大量SF6气体成分的检测分析，得到设备在不同工况下的SF6气体成分。气体检测传感器的响应速度快，在安全条件可靠的前提下，可对运行设备进行带电实时检测，为设备状态监测提供了有效手段。(3)采用气体成分吸附装置吸收被测气体中的硫化物、氟化物等主要成分，大大减小了高含量气体成分对检测装置所用气体管路和器件的污染，从而减少了检测装置的维护工作量，也提高了检测结果的准确度。吸附装置用吸附剂在现场检测中可多次使用，且便于更换。(4)小型化气体回收装置，实现了对检测气体的环保回收，所用回收钢瓶可随时更换，确保了设备中SF6气体对大气的零排放和检测人员的人身安全，具有安全健康和绿色环保意义。
以下结合附图
对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型的环保型实时检测装置的结构示意图。其中，I-气体输入管路,2-选择开关,3-气体检测传感器,4-气体通道,5-实时检测�？椋�6-混合气体管路，7-气体成分吸附装置，8-气体回收装置，9-环保回收�？�。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的分析SF6气体成分的环保型实时检测装置做进一步详细的说明。如图I所示，本实用新型的分析SF6气体成分的环保型实时检测装置主要由气体输入管路I、实时检测�？�5、气体混合管路6和环保回收�？�9组成，图中相同或相似的图形表示相同或相似的器件。设备中气体通过气体输入管路I进入实时检测模块5，实时检测�？�5包括2 5个气体通道4，气体通道主要由选择开关2和气体检测传感器3构成，先由选择开关2选择被测气体(SF6气体)是否在气体通道4流通，若选择开关2闭合，再经气体检测传感器3进行气体成分的实时检测，否则被测气体不流经该气体通道4 ;通过实时检测�？�4输出的被测气体(SF6气体)通过气体混合管路6进入环保回收�？�9，环保回收�？橹饕善宄煞治阶爸�7和气体回收装置8构成，被测气体(SF6气体)经气体成分吸附装置7吸收去除其中的硫化物、氟化物等主要杂质成分后，由小型气体回收装置8对SF6气体进行环保回收。其中，气体成分吸附装置7采用位于装置中用于吸附SF6气体中的杂质成分的吸附剂，该吸附剂安装在气体混合管路6中，充分吸收被测气体中的硫化物、氟化物等主要杂质成分；气体回收装置8为小型化轻便装置，主要由通过管道连通的真空泵和回收钢瓶以及用于控制电气、监控压力等辅助设施构成，通过气体回收装置对SF6气体进行完全回收，实现SF6气体对大气的零排放。该检测装置中的环保回收�？�9便于装卸，可随时更换吸附剂和回收钢瓶。本实用新型的检测装置能够实时检测出反映气体绝缘设备运行状态的气体成分，并实现了被测气体的环保回收，为电力设备的可靠运行和检测人员的安全防护提供了有效保障。可根据需要，选择本实用新型检测装置中的一个或多个选择开关2同时闭合，该选择开关2可由手动或自动编程控制，若选择开关闭合，则可使被测气体在该该选择开关所在地气体通道4中流通。实施例I本实用新型的一个实施例为分析SF6气体两组分的环保型实时检测方法和装置，用于检测设备中SF6气体中的SO2和H2S气体成分。实时检测�？�5包括2个气体通道4，气体检测传感器3为SO2和H2S传感器，检测量程范围都是0 100 ii L/L。对正常运行设备进行SF6气体成分检测时，将设备取气阀门与气体输入管路I连接，先由选择开关2选择开通SO2气体检测传感器3所在的气体通道4，用SO2气体检测传感器3检测设备中的SO2含量。若检测到的SO2含量超过了 SO2传感器对H2S传感器造成交叉干扰的范围，则不再开通H2S气体检测传感器3所在气体通道4的选择开关2，否则，由选择开关2同时开通H2S气体检测传感器3所在的气体通道4，利用SO2和H2S气体检测传感器3实时检测得到设备在运行状态下的SO2和H2S含量。对事故后设备进行故障气室定位时，将设备取气阀门与气体输入管路I连接，由选择开关2选择仅开通SO2气体检测传感器3所在的气体通道4，用SO2气体检测传感器3检测设备中的SO2含量，根据检测到的SO2含量确定故障设备及其气室。所述实时检测�？�5输出混合气体通过气体混合管路6进入检测装置的环保回收�？�9，由气体成分吸附装置7和气体回收装置8构成。所述气体成分吸附装置7中放置0. Ikg的F-03吸附剂，所述气体回收装置8带I升的回收钢瓶，可实现变电站中设备的多个 气室中气体成分的吸附和SF6气体回收。实施例2本实用新型的另一个实施例为分析SF6气体四组分的环保型实时检测方法和装置，用于检测设备中SF6气体中的S02、H2S, CO和HF气体成分。实时检测�？�5包括5个气体通道4，两个SO2气体检测传感器3的检测量程分别为0 100 ii L/L和0 500 u L/L，H2S气体检测传感器3的检测量程为0 100 ii L/L, CO气体检测传感器3的检测量程为0 500 ii L/L, HF气体检测传感器3的检测量程为0 10 y L/L。对正常运行设备进行SF6气体成分检测时，将设备取气阀门与气体输入管路I连接，先由选择开关2选择开通检测量程为0 500i! L/L的SO2气体检测传感器3所在的气体通道4，用SO2气体检测传感器3检测设备中的SO2含量。若检测到的SO2含量超过了 SO2传感器对H2S、CO和HF传感器造成交叉干扰的范围，则不再开通其它4个气体检测传感器3所在气体通道4的选择开关2。否则，断开检测量程为0 500 y L/L的SO2气体检测传感器3所在气体通道4的选择开关2，由选择开关2同时开通检测量程为0 100 y L/L的SO2, H2S, CO和HF气体检测传感器3所在的气体通道4，利用S02、H2S、CO和HF气体检测传感器3实时检测得到设备在运行状态下的S02、H2S, CO和HF含量。对事故后设备进行故障气室定位时，将设备取气阀门与气体输入管路I连接，由选择开关2选择仅开通检测量程为0 500 y L/L的SO2气体检测传感器3所在的气体通道4，用SO2气体检测传感器3检测设备中的SO2含量，根据检测到的SO2含量确定故障设备及其气室。所述实时检测�？�5输出混合气体通过气体混合管路6进入检测装置的环保回收�？�9，由气体成分吸附装置7和气体回收装置8构成。所述气体成分吸附装置7中放置0. Ikg的F-03吸附剂，所述气体回收装置8带I升的回收钢瓶，可实现变电站中设备的多个气室中气体成分的吸附和SF6气体回收。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.ー种分析SF6,体成分的环保型实时检测装置，其特征在于该装置包括实时检测�？楹突繁；厥漳？椋琒F6气体通过气体输入管路进入实时检测�？椋凳奔觳饽？榻谐煞址治龊笸ü寤旌瞎苈方牖繁；厥漳？椋繁；厥漳？槲杖コ齋F6气体中的杂质后回收SF6,体。
2.如权利要求I所述的检测装置，其特征在于所述实时检测�？榘ㄆ逋ǖ溃刻跗逋ǖ乐芯ㄑ≡窨睾陀糜诩觳釹F6气体中杂质含量的气体检测传感器，通过选择开关选择开通相应气体通道中的气体检测传感器来检测SF6气体中的杂质含量。
3.如权利要求I所述的检测装置，其特征在于所述气体通道为2 5条。
4.如权利要求1-3任一所述的检测装置，其特征在于所述实时检测�？榘⊿O2,体检测传感器，该传感器所在的气体通道中设有ー用于控制该气体通道开断的选择开关。
5.如权利要求4所述的检测装置，其特征在于所述实时检测�？榘ㄏ率鋈我恢寥看衅鱄2S气体检测传感器、CO气体检测传感器和HF气体检测传感器，每个气体检测传感器所在的气体通道中均设有ー用于控制该气体通道开断的选择开关。
6.如权利要求I所述的检测装置，其特征在于所述环保回收�？榘ㄎ阶爸煤推寤厥兆爸茫ü阶爸梦杖コ齋F6,体中的杂质后，由气体回收装置SF6气体进行回收。
7.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于所述吸附装置采用安装于气体混合管路中的吸附剂。
8.如权利要求6所述的检测装置，其特征在于所述气体回收装置包括真空泵、回收钢瓶和用于电气控制、压カ监控的辅助设施。
9.如权利要求I所述的检测装置，其特征在于所述实时检测�？楹突繁；厥漳？榉庾坝谕煌饪侵�。
专利摘要本实用新型提出了一种分析六氟化硫气体成分的环保型实时检测装置，该装置包括实时检测模块和环保回收�？椋琒F6气体通过气体输入管路进入实时检测�？椋凳奔觳饽？榻谐煞址治龊笸ü寤旌瞎苈方牖繁；厥漳？椋繁；厥漳？槲杖コ齋F6气体中的杂质后回收SF6气体。本实用新型的环保型实时监测装置能够实时检测出反映气体绝缘设备运行状态的气体成分，并实现了检测气体的环保回收，为电力设备的可靠运行和检测人员的安全防护提供了有效保障。
文档编号G01N1/22GK202421160SQ20112050919
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者季严松, 宋杲, 杨韧, 王承玉, 菅永峰, 颜湘莲 申请人:中国电力科学研究院, 陕西电力科学研究院
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