CN111306449A - 用于gis变电站的微水监控处理*** - Google Patents

用于gis变电站的微水监控处理*** Download PDF

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张颖
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李梅
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了一种用于GIS变电站的微水监控处理***，其能够进行GIS设备气室的六氟化硫气体的微水检测以及对微水超标的GIS设备气室内的六氟化硫气体进行换气。本发明包含和GIS设备气室的GIS设备气室接口连接的四通阀；四通阀的第二出口管路与所述GIS设备气室接口通过第二出口气路接头连接；所述四通阀上还设置有第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路；所述第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路分别连接有排放主管路、六氟化硫充气管路和氮气充气管路；所述排放主管路上并联有四个支路，四个支路分别为微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路；所述微水检测管路上设置有微水检测组件，所述抽真空管路上设置有抽真空泵。

Description

用于GIS变电站的微水监控处理***
技术领域
本发明涉及一种微水处理***，具体用于GIS变电站的GIS设备气室的六氟化硫气体的微水含量检测以及处理。
背景技术
目前，GIS电气设备已广泛应用在电力部门，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力***容量急剧扩大，GIS电气设备用量越来越多。GIS中核心绝缘气体是SF6气体，六氟化硫气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的微水含量如果超标和密度降低将严重影响GIS高压电气设备的安全运行：
1)在温度降低时，过多的水份可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。
2)SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对SF6气体的密度和含水量进行定期检测。为了保证SF6电气设备的可靠运行，提高电力***连续可靠运行能力，对其性能实现在线状态检测、监测与故障预测，成为SF6电气设备应用中重要研究方向。
因此，GIS变电站的微水检测非常重要，定期检测也是变电站运维工作之一；但是现有技术中，检测和处理是分别进行，采用露点仪检测后，发现超标才进行气体置换，充入符合标准要求的六氟化硫气体，置换出原来的微水超标的气体为最为常见有效的方式；整个检测处理耗时较大，置换过程细节程度设计不够合理，置换气体没有回收，会造成环境污染；置换过程的细节包含是否抽真空，是否用氮气冲洗等等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于GIS变电站的微水监控处理***，其能够进行GIS设备气室的六氟化硫气体的微水检测以及对微水超标的GIS设备气室内的六氟化硫气体进行换气。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
用于GIS变电站的微水监控处理***，包含和GIS设备气室的GIS设备气室接口连接的四通阀；四通阀的第二出口管路与所述GIS设备气室接口通过第二出口气路接头连接；所述四通阀上还设置有第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路；
所述第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路分别连接有排放主管路、六氟化硫充气管路和氮气充气管路；
所述排放主管路上并联有四个支路，四个支路分别为微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路；微水检测管路和六氟化硫回收管路的远端连接至回收过滤管路，回收过滤管路的远端与气体回收组件的回收过滤接口连接；气体回收组件的回收过滤接口上依次设置回收过滤组件和六氟化硫回收气瓶；所述抽真空管路和氮气排放管路的远端连接至气体回收组件的回收接口，所述气体回收组件的回收接口上设置有混合气回收气瓶；
所述微水检测管路上设置有微水检测组件，所述抽真空管路上设置有抽真空泵；
所述六氟化硫充气管路、氮气充气管路、微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路上均设置有电磁阀和单向泵，其中，微水检测管路的微水检测组件两侧、抽真空管路的抽真空泵两侧均设置有电磁阀和单向泵；
所述微水检测组件包括用于和微水检测管路连通的外壳，外壳内设置有检测气室，检测气室两侧分别设置用于和微水检测管路对接的第一对接法兰和第二对接法兰，第一对接法兰和第二对接法兰内分别设置有第一对接头和第二对接头，第一对接头、第二对接头分别与检测气室相通；
还包含用于监测所述检测气室内的气体的监测组件，所述监测组件包含套筒，套筒底部连接封装接头的上部，封装接头的下部连接基板，所述基板垂直于所述封装接头；所述基板的第一侧设有湿度传感器，第二侧设有压力传感器；
所述套筒内设有电路板，所述电路板连接风扇、电气接头以及基板；
所述电气接头设置在所述套筒的顶端，输出微水值和压力值；湿度传感器、压力传感器和风扇位于检测气室内部；所述风扇设置在所述封装接头的底部且向所述基板吹风；所述湿度传感器设置在所述基板朝向所述风扇的开口的一面，所述压力传感器设置在所述基板上与所述风扇相反的一面。
作为本发明的一种优选实施方式：所述风扇包括进风口和排风口，所述进风口设置在所述风扇上与所述封装接头相反的一侧；所述排风口朝向所述基板；所述风扇的旋转轴垂直于所述封装接头；所述风扇的进风口的方向与所述排风口的方向垂直。
作为本发明的一种优选实施方式：还包含控制连接所述电磁阀、抽真空泵和微水检测组件的控制器。
作为本发明的一种优选实施方式：所述封装接头与壳体接触位置设置有密封圈；所述密封圈为三元乙丙密封圈；所述检测气室为钛合金制造。
作为本发明的一种优选实施方式：所述回收过滤组件包含通过管路依次连通的分子筛干燥单元、油气分离单元、粉尘颗粒过滤单元和SF6分解毒气过滤单元；所述分子筛干燥单元上设置有加热部件，所述加热部件为电加热部件，所述分子筛干燥单元、油气分离单元、粉尘颗粒过滤单元和SF6分解毒气过滤单元设置在高压缸套内；所述管路两端延伸至高压缸套的外部，分别形成入口管路和出口管路。
本发明有益效果是：
本发明公开的用于GIS变电站的微水监控处理***，其包含和GIS设备气室的GIS设备气室接口连接的四通阀；四通阀的第二出口管路与所述GIS设备气室接口通过第二出口气路接头连接；所述四通阀上还设置有第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路；本发明通过四通阀的连接实现GIS设备气室的多个管路连接，如此一来能够实现非常细致化的微水监测以及微水处理过程；具体的，排放主管路用来在排气时实现细致化处理，氮气充入管路用于充入氮气将GIS设备气室内的六氟化硫气体彻底置换处理；六氟化硫充入管路用于充入六氟化硫气体；
排放主管路上的微水检测管路专用于微水检测；六氟化硫回收管路用于排放六氟化硫气体时集中回收至气体回收组件；抽真空管路用于将GIS设备内部彻底抽真空，有利于实现GIS设备气室的彻底排空；氮气排放管路用于将充入的氮气进行排放；
微水检测管路和六氟化硫回收管路的远端连接至回收过滤管路，回收过滤管路的远端与气体回收组件的回收过滤接口连接；气体回收组件的回收过滤接口上依次设置回收过滤组件和六氟化硫回收气瓶；所述抽真空管路和氮气排放管路的远端连接至气体回收组件的回收接口，所述气体回收组件的回收接口上设置有混合气回收气瓶；如此一来，本发明不仅具备了回收气体的功能，而且是针对性的回收，将微水检测和六氟化硫排放的气体进行过滤后回收再利用；将氮气排放的气体和抽真空排放的气体直接回收，此部分气体的氮气占大多数，没有再利用价值，回收后统一运输集中处理。
本发明的微水检测组件包括用于和微水检测管路连通的外壳，外壳内设置有检测气室，检测气室两侧分别设置用于和微水检测管路对接的第一对接法兰和第二对接法兰，第一对接法兰和第二对接法兰内分别设置有第一对接头和第二对接头，第一对接头、第二对接头分别与检测气室相通；本发明设计的微水检测组件的结构为串接在微水检测管路上，因此安装非常方便，对接法兰用于组装，对接气头用于气路的可靠密封连接；对接气头为自封接头，和微水检测管路上的接口配合后实现导通。
本发明的监测组件包含套筒，套筒底部连接封装接头的上部，封装接头的下部连接基板，所述基板垂直于所述封装接头；所述基板的第一侧设有湿度传感器，第二侧设有压力传感器；本发明通过检测室内的湿度传感器来检测微水，同时配置有压力传感器来检测气体压力；本发明还通过风扇来快速将检测室内的气体扰动后吹向湿度传感器，使得湿度传感器的检测更加的准确。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的微水检测组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明的回收过滤组件的一种具体实施方式的结构示意图；
图4位本发明的四通阀的一种安装结构示意图。
附图标记说明：
1-气体回收组件，2-微水检测组件，3-抽真空泵，4-微水检测管路，5-六氟化硫回收管路，6-抽真空管路，7-氮气排放管路，9-四通阀，10-单向泵，11-电磁阀，12-GIS设备气室，13-六氟化硫气瓶，14-氮气气瓶，15-排放主管路，16-GIS设备气室接口，17-六氟化硫充气管路，18-氮气充气管路，19-回收过滤管路，20-回收管路，21-回收过滤接口，22-回收接口，23-回收过滤组件，24-六氟化硫回收气瓶；28-混合气回收气瓶；31-湿度传感器，32-压力传感器，33-风扇，34-基板，35-封装接头，36-密封圈，37-第一对接头，38-第二对接头，39-检测气室，40-套筒，41-电气接头；
90-堵头，91-第一出口管路，92-GIS设备气室接口，93-第二出口管路，94-第一出口气路接头，95-阀体组件，96-第三出口管路，97-设备气路接头，98-第四出口管路，99-第四出口气路接头；
231-加热部件，232-分子筛干燥单元，233-油气分离单元，234-粉尘颗粒过滤单元，235-六氟化硫分解毒气过滤单元，236-高压缸套，237-入口管路，238-出口管路；
331-风扇进风口，332-风扇排风口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
如图1～4所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图所示，本发明用于GIS变电站的微水监控处理***，包含和GIS设备气室12的GIS设备气室接口16连接的四通阀9；四通阀9的第二出口管路93与所述GIS设备气室接口通过第二出口气路接头94连接；所述四通阀9上还设置有第一出口管路91、第三出口管路96和第四出口管路98；
所述第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路分别连接有排放主管路15、六氟化硫充气管路17和氮气充气管路18；
所述排放主管路15上并联有四个支路，四个支路分别为微水检测管路4、六氟化硫回收管路5、抽真空管路6和氮气排放管路7；微水检测管路和六氟化硫回收管路的远端连接至回收过滤管路19，回收过滤管路的远端与气体回收组件的回收过滤接口21连接；气体回收组件1的回收过滤接口21上依次设置回收过滤组件23和六氟化硫回收气瓶24；所述抽真空管路和氮气排放管路的远端连接至气体回收组件1的回收接口22，所述气体回收组件的回收接口22上设置有混合气回收气瓶28；
所述微水检测管路4上设置有微水检测组件2，所述抽真空管路上设置有抽真空泵3；
所述六氟化硫充气管路、氮气充气管路、微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路上均设置有电磁阀11和单向泵10，其中，微水检测管路的微水检测组件两侧、抽真空管路的抽真空泵两侧均设置有电磁阀和单向泵；两侧设置电磁阀和单向泵是为了可靠防止回流；
所述微水检测组件2包括用于和微水检测管路连通的外壳，外壳内设置有检测气室39，检测气室两侧分别设置用于和微水检测管路对接的第一对接法兰和第二对接法兰，第一对接法兰和第二对接法兰内分别设置有第一对接头37和第二对接头38，第一对接头、第二对接头分别与检测气室相通；
还包含用于监测所述检测气室内的气体的监测组件，所述监测组件包含套筒40，套筒底部连接封装接头35的上部，封装接头35的下部连接基板34，所述基板垂直于所述封装接头；所述基板的第一侧设有湿度传感器31，第二侧设有压力传感器32；
所述套筒内设有电路板，所述电路板连接风扇33、电气接头41以及基板34；
所述电气接头设置在所述套筒的顶端，输出微水值和压力值；湿度传感器、压力传感器和风扇位于检测气室内部；所述风扇设置在所述封装接头的底部且向所述基板吹风；所述湿度传感器设置在所述基板朝向所述风扇的开口的一面，所述压力传感器设置在所述基板上与所述风扇相反的一面。
优选的，如图2所示：所述风扇包括进风口和排风口，所述进风口设置在所述风扇上与所述封装接头相反的一侧；所述排风口朝向所述基板；所述风扇的旋转轴垂直于所述封装接头；所述风扇的进风口的方向与所述排风口的方向垂直。
优选的，如图1所示：还包含控制连接所述电磁阀、抽真空泵和微水检测组件的控制器。本发明提出控制器作为优选实施例，目的一方面是实现基础的功能电路导通控制，也就是通过控制各个电磁阀的开关来实现对应气路和对应功能的导通工作，另一方面有助于通过将常见的功能进行程序设计，通过按钮来实现仅仅检测、仅仅换气等等工作，如此一来，自动化程度变高，效率提升。
优选的，如图2所示：所述封装接头与壳体接触位置设置有密封圈；所述密封圈为三元乙丙密封圈；所述检测气室为钛合金制造。密封圈是的垂直的套筒和水平的壳体之间可靠密封；钛合金检测气室的稳定性更好。
优选的，如图3所示：所述回收过滤组件包含通过管路依次连通的分子筛干燥单元232、油气分离单元233、粉尘颗粒过滤单元234和SF6分解毒气过滤单元235；所述分子筛干燥单元上设置有加热部件231，所述加热部件为电加热部件；所述分子筛干燥单元、油气分离单元、粉尘颗粒过滤单元和SF6分解毒气过滤单元设置在高压缸套236内；所述管路两端延伸至高压缸套的外部，分别形成入口管路和出口管路。本发明公开的回收过滤组件可以充分吸收SF6气体中水分子，分子筛可以无限次重复使用，可以将油和气分离、将SF6气体中固体杂质清除、将分解物中的毒性气体吸收，净化效果显著，节约资源。本发明设置的高压缸套能够保证回收过滤的效果，防止泄漏。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (5)

1.用于GIS变电站的微水监控处理***，其特征在于：包含和GIS设备气室的GIS设备气室接口连接的四通阀；四通阀的第二出口管路与所述GIS设备气室接口通过第二出口气路接头连接；所述四通阀上还设置有第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路；
所述第一出口管路、第三出口管路和第四出口管路分别连接有排放主管路、六氟化硫充气管路和氮气充气管路；
所述排放主管路上并联有四个支路，四个支路分别为微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路；微水检测管路和六氟化硫回收管路的远端连接至回收过滤管路，回收过滤管路的远端与气体回收组件的回收过滤接口连接；气体回收组件的回收过滤接口上依次设置回收过滤组件和六氟化硫回收气瓶；所述抽真空管路和氮气排放管路的远端连接至气体回收组件的回收接口，所述气体回收组件的回收接口上设置有混合气回收气瓶；
所述微水检测管路上设置有微水检测组件，所述抽真空管路上设置有抽真空泵；
所述六氟化硫充气管路、氮气充气管路、微水检测管路、六氟化硫回收管路、抽真空管路和氮气排放管路上均设置有电磁阀和单向泵，其中，微水检测管路的微水检测组件两侧、抽真空管路的抽真空泵两侧均设置有电磁阀和单向泵；
所述微水检测组件包括用于和微水检测管路连通的外壳，外壳内设置有检测气室，检测气室两侧分别设置用于和微水检测管路对接的第一对接法兰和第二对接法兰，第一对接法兰和第二对接法兰内分别设置有第一对接头和第二对接头，第一对接头、第二对接头分别与检测气室相通；
还包含用于监测所述检测气室内的气体的监测组件，所述监测组件包含套筒，套筒底部连接封装接头的上部，封装接头的下部连接基板，所述基板垂直于所述封装接头；所述基板的第一侧设有湿度传感器，第二侧设有压力传感器；
所述套筒内设有电路板，所述电路板连接风扇、电气接头以及基板；
所述电气接头设置在所述套筒的顶端，输出微水值和压力值；湿度传感器、压力传感器和风扇位于检测气室内部；所述风扇设置在所述封装接头的底部且向所述基板吹风；所述湿度传感器设置在所述基板朝向所述风扇的开口的一面，所述压力传感器设置在所述基板上与所述风扇相反的一面。
2.如权利要求1所述的用于GIS变电站的微水监控处理***，其特征在于：所述风扇包括进风口和排风口，所述进风口设置在所述风扇上与所述封装接头相反的一侧；所述排风口朝向所述基板；所述风扇的旋转轴垂直于所述封装接头；所述风扇的进风口的方向与所述排风口的方向垂直。
3.如权利要求1所述的用于GIS变电站的微水监控处理***，其特征在于：还包含控制连接所述电磁阀、抽真空泵和微水检测组件的控制器。
4.如权利要求1所述的用于GIS变电站的微水监控处理***，其特征在于：所述封装接头与壳体接触位置设置有密封圈；所述密封圈为三元乙丙密封圈；所述检测气室为钛合金制造。
5.如权利要求1所述的用于GIS变电站的微水监控处理***，其特征在于：所述回收过滤组件包含通过管路依次连通的分子筛干燥单元、油气分离单元、粉尘颗粒过滤单元和SF6分解毒气过滤单元；所述分子筛干燥单元上设置有加热部件，所述加热部件为电加热部件，所述电加热部件与所述控制器电连接；所述车架上还设置有配电柜；所述分子筛干燥单元、油气分离单元、粉尘颗粒过滤单元和SF6分解毒气过滤单元设置在高压缸套内；所述管路两端延伸至高压缸套的外部，分别形成入口管路和出口管路。
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