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原文传递一种SF6混合绝缘气体试验装置及试验方法

专利名称：	一种SF6混合绝缘气体试验装置及试验方法
摘要：	本发明公开了一种SF6混合绝缘气体试验装置，包括支撑平台以及固定在支撑平台上的气体试验系统、控温系统和智能检测控制系统，所述气体试验系统均连接控温系统和智能检测控制系统；所述气体试验系统包括密封罐、控温管道、真空表以及多个传感器，所述传感器包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器。本发明的优点在于，该试验装置实现了在不同温度、气体压力以及气体种类对混合绝缘气体混合、分解产物扩散的气体状态影响的研究。
专利类型：	发明专利
申请人：	国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
发明人：	刘子恩;卢林;刘伟;马凤翔;祁炯;袁小芳;赵跃;朱峰;郭恒新
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN201911329141.7
公开号：	CN111175193A
代理机构：	合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	杜丹丹
分类号：	G01N13/00;G;G01;G01N;G01N13;G01N13/00
申请人地址：	230000 安徽省合肥市经济开发区紫云路299号
主权项：	1.一种SF6混合绝缘气体试验装置，其特征在于：包括支撑平台以及固定在支撑平台上的气体试验系统、控温系统和智能检测控制系统，所述气体试验系统均连接控温系统和智能检测控制系统；所述气体试验系统包括密封罐、控温管道、真空表以及多个传感器，所述密封罐内设有控温管道，所述控温管道的出入口均连接控温系统，所述密封罐上设有真空表和多个传感器，所述传感器均连接智能检测控制系统，所述密封罐上还设有多个进气口、用于连接抽真空装置的第一接口以及多个用于连接混合比检测仪或SF6分解产物检测仪的第二接口，所述进气口、第一接口和第二接口均设置在密封罐上的不同位置；所述传感器包括温度传感器、压力传感器和湿度传感器，所述温度传感器、压力传感器和湿度传感器均设置在密封罐上的不同位置并且均与智能检测控制系统电连接。 2.根据权利要求1所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置，其特征在于：所述控温系统包括制热支路、制冷支路、循环泵和控制台，所述制热支路和制冷支路并联，所述制热支路和制冷支路的输入端与控温管道入口连通，输出端通过循环泵与控温管道出口连通并形成回路，所述制热支路、制冷支路和循环泵均连接控制台，所述控制台固定在支撑平台侧面。 3.根据权利要求2所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置，其特征在于：所述制热支路包括第一电磁阀、加热装置和第二电磁阀，所述第一电磁阀、加热装置和第二电磁阀均连接控制台并依次通过管道连通，所述第一电磁阀的输入端连接控温管道入口，所述第二电磁阀的输出端连接循环泵。 4.根据权利要求3所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置，其特征在于：所述制冷支路包括第三电磁阀、一级制冷装置、二级制冷装置和第四电磁阀，所述第三电磁阀、一级制冷装置、二级制冷装置和第四电磁阀均连接控制台并依次通过管道连通，所述第三电磁阀的输入端连接控温管道入口，所述第四电磁阀的输出端连接循环泵。 5.采用权利要求1至4中任意一项所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置模拟气体混合及扩散的试验方法，其特征在于：包括如下步骤： 1)通过抽真空装置对密封罐内部抽真空； 2)通过真空表确定抽完真空后从其中一个进气口向密封罐内充入SF6气体至设定压力值，并开启控温系统控制密封罐内的气体温度至设定值； 3)从其他不同位置的进气口向密封罐内充入另一种气体至设定压力值，并保持密封罐内的温度和压力不变； 4)通过不同位置的第二接口上的混合比检测仪对SF6与另一种气体的混合比例进行实时检测，直至每个位置的混合比检测仪检测出的混合比例均相同； 5)根据检测结果绘制出SF6与另一种气体的气体浓度在密封罐中随时间变化的立体模型图，用于模拟设备充装混合绝缘气体以及向设备中补充绝缘气体时气体的扩散及分布情况。 6)重复上述步骤，保持其它条件不变，改变步骤2和3中试验的气体温度，用于研究温度对混合绝缘气体混和过程的影响。 6.采用权利要求1至4中任意一项所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置模拟SF6分解产物扩散的试验方法，其特征在于：包括如下步骤： 1)通过抽真空装置对密封罐内部抽真空； 2)通过真空表确定抽完真空后从其中一个进气口向密封罐内充入一定压力和混合比的SF6混合绝缘气体，并通过控温系统控制密封罐内的气体温度至设定值； 3)从其他不同位置的进气口向密封罐内充入一定量的SF6分解产物，并保持密封罐内的温度和压力不变； 4)通过不同位置的第二接口上的SF6分解产物检测仪对混合绝缘气体中的SF6分解产物浓度进行实时检测，直至每个位置的SF6分解产物检测仪检测出数据不再发生变化； 5)根据所测量的结果计算出SF6分解产物在混合气体中的扩散速率及扩散路径，同时根据测量结果绘制出SF6分解产物在密封罐中的浓度随时间变化的立体模型图，用于模拟设备发生故障产生SF6分解产物时，所产生的SF6分解产物在混合绝缘气体中的扩散速率、模拟故障点分解产物检测浓度与检测口间的距离以及检测时间的关系。 6)重复上述步骤，保持其它条件不变，改变步骤2和3中试验的气体温度，用于研究温度对SF6分解产物扩散过程的影响。 7.采用权利要求1至4中任意一项所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置模拟气体泄漏的试验方法，其特征在于：所述密封罐上还设有用于连接取气装置的第三接口，包括如下步骤： 1)通过抽真空装置对密封罐内部抽真空； 2)通过真空表确定抽完真空后从进气口向密封罐内充入一定压力和混合比的混合绝缘气体，并通过控温系统控制密封罐内的气体温度至设定值； 3)通过湿度传感器和混合比检测仪分别测量出密封罐中气体的湿度和气体混合比； 4)通过第三接口上的取气装置以一定的流量速率对密封罐中取气，模拟密封罐以一定的泄漏率向外泄漏气体，然后定期通过不同位置的第二接口上的混合比检测仪检测密封罐中的气体混合比、通过湿度传感器检测密封罐中的气体湿度以及通过压力传感器检测密封罐中的气体压力，直至密封罐中气体压力降到原压力的一半，停止取气。 5)对步骤4中检测结果与步骤3中检测结果进行对比分析，得到气体泄漏对气体湿度和气体混合比的影响； 6)重复上述步骤，并改变步骤4中取气装置取气的流量速率，模拟密封罐以不同大小的泄漏率泄漏，用于模拟设备中气体的泄漏率与气体湿度、气体混合比之间的关系，实现气体泄漏对SF6混合绝缘气体性能参数影响的研究。 8.采用权利要求1至4中任意一项所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置模拟气体液化的试验方法，其特征在于：所述密封罐底端还设有用于观测密封罐中气体液化的液体观测窗口，所述控温系统能够将密封罐内温度控制在-80℃～50℃，包括如下步骤： 1)通过抽真空装置对密封罐内部抽真空； 2)通过真空表确定抽完真空后从进气口向密封罐内充入一定压力和混合比的混合绝缘气体，并通过控温系统控制密封罐内的气体温度至设定值； 3)通过控温系统对密封罐内进行降温，并在液体观测窗口观测气体液化的过程，当混合绝缘气体中的气体出现液化后，通过温度传感器、压力传感器以及混合比检测仪检测出此时的温度、气体压力以及气体混合比和气体浓度，然后继续降温，直至温度无法降低； 4)对上述气体液化检测结果进行分析，得到气体液化对气体压力，气体混合比的影响； 5)重复上述步骤，并分别改变步骤2中混合绝缘气体的压力或混合比，对每次气体液化检测结果进行对比分析，用于模拟设备中气体的不同混合比以及不同气体压力对气体液化温度之间的关系，实现液化对SF6混合绝缘气体性能参数影响的研究。 6)重复上述步骤，改变步骤3中控温系统对密封罐内气体降温的速率，模拟不同降温速率下气体快速液化对混合绝缘气体性能参数的影响。 9.采用权利要求1至4中任意一项所述的一种SF6混合绝缘气体试验装置模拟吸附剂对SF6分解产物气体吸附的试验方法，其特征在于：所述密封罐上还设有吸附剂窗口，包括如下步骤： 1)从吸附剂窗口向密封罐内装填吸附剂； 2)通过抽真空装置对密封罐内部抽真空； 3)通过真空表确定抽完真空后从进气口向密封罐内充入一定压力和混合比的混合绝缘气体，并通过控温系统控制密封罐内的气体温度至设定值； 4)再从其中一个进气口向密封罐内充入含有一定浓度的SF6分解产物的SF6气体，以该进气口模拟设备故障点，定期通过不同位置的第二接口上的SF6分解产物检测仪对密封罐中的SF6分解产物进行检测，直至SF6分解产物浓度不再变化或无法检测到SF6分解产物则结束检测； 5)对上述浓度检测结果进行分析，得到在吸附剂的作用下SF6分解产物浓度随时间变化的关系； 6)重复上述步骤，并改变步骤4中充入SF6分解产物的SF6气体的进气口，然后对每个进气口充气后的浓度检测结果进行对比分析，用于模拟设备故障点、检测点和吸附剂所在位置对SF6分解产物气体检测结果的影响。
所属类别：	发明专利