CN201828288U - 一种sf6气体水分密度温度在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种SF6气体水分密度温度在线监测装置，该装置包括监测表头、自封阀门一、自封阀门二、阀体、水分传感器、压力传感器和温度传感器。其中，水分传感器装在离对接阀门最近的位置监测对接组合电器内的水分含量，监测表头通过表头下面的对接口拧到阀门装置上，连通并采集压力传感器、温度传感器和水分传感器的电流电压信号，通过微处理器转变为数字信号，经过计算和转化得到密度和水分数据，将数据通过RS485总线传输给计算机。本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，可以免去传统SF6气体检测排放大量的SF6温室气体，减少大量的人力物力，具有极高的环保和经济价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于监测SF6气体的温度、密度、水分等信息，具有在线、实时、准确等优点，可应用于GIS组合电器、断路器等使用SF6气体的行业，可减少气体的浪费，减少检测费用的浪费，加强对环境的保护，和对故障的预判。
背景技术
自上世纪60年代以来，SF6（六氟化硫）气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在正常工况下，是较为理想的绝缘及灭弧介质，随着经济高速发展，我国电力***容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。因此SF6在电力***中获得了广泛的应用，几乎成了中压、高压和超高压开关中使用的唯一绝缘和灭弧介质。正因为SF6气体的大量使用，其维护工作变得重要而频繁。相应设备所含SF6 的工作气压和水分含量的高低对设备的安全可靠工作具有直接的影响，如果SF6气体泄漏导致密度下降或气体中水分含量超标，高压电气设备就会存在安全隐患甚至导致事故发生。以往，在其中的诸多维护工作上一直沿用“到期必检”的定期检修制度，这种常规的定期检修缺乏合理性和科学性，其结果不是检修过剩，就是检修不足。并且在SF6开关本体气体密度和微水检测方面存在严重不足，给设备运行、进入现场的人身安全、气体的浪费、环境污染带来了严重的危害。
电力部门相继制定了相关标准对SF6气体质量、特别是水分含量进行严格控制。先后曾出台了国家标准
《GB/T 8905-1996六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》、
《DL/T618-1997气体绝缘金属封闭开关设备现场交接实验规程》、
《DL/T596-2005 电力设备预防性试验规程》、
《DL/T506-2007六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法》，
都对水分控制有严格的规定。超标的水气含量在温度剧烈变化时可在绝缘体表面会形成凝露，从而降低绝缘材料的绝缘性能，过多的水气也可在高压开关动作时产生电弧的时候把SF6分解成SO2，HF等酸性腐蚀性气体，从而进一步降低绝缘性能，使金属表面腐蚀恶化，也会使密封圈等密封材料降低密封性能，导致气体泄漏等事故的发生。
在SF6水分含量检测方面，多年来由于受维护手段及检修分析技术的限制，一直是借助传统微水或露点仪的方式进行定期测量，存在的不利影响：
1) 水分的测量需要逐个间隔计划停电，给电力的持续供应带来影响。
2) 测量前设备连接和操作烦琐，逐个气室测量，工作量大，工作周期长，效率低。
3) 需连接SF6设备进行取气，检测过程中气体消耗大，尤其，之后的补气非常麻烦。
4) 测量过程中管路与开关接口的接入，不可避免的进一步引入水分，甚至人为造成开关接头损坏。
5) 不能客观地反映开关设备内在的质量和运行工况等因素的变化。
随着无人值守变电站向网络化、数字化、智能化方向发展以及环境保护的需求越来越迫切，对SF6电气设备气体状态的在线远程监测具有十分重要的现实意义。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种可以实时在线检测以上各个参数的装置,该装置可以作为长期安装在设备上进行监测的仪表,也可以用做检测仪器,它的发明和应用可以替代原有的检测方式,使电力检测走向智能化提供坚实的物质和技术基础.
本实用新型的技术方案是：一种SF6气体水分密度温度在线监测装置，其特征在于，该装置包括监测表头、自封阀门一、自封阀门二、阀体、对接阀门、水分传感器、压力传感器和温度传感器组成；其中，所述监测表头通过对接阀门接头与所述阀体上的所述封阀门一螺纹连接，并用密封圈一密封，所述自封阀门一与所述阀体用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈二密封；所述自封阀门二与所述阀体用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈三密封，所述水分传感器与所述阀体螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈六密封；所述水分传感器通过电缆线与所述监测表头电气连接，所述对接阀门的一端与所述阀体用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈四密封，另一端设有密封圈五；
所述压力传感器安装于所述对接阀门接头内部；所述温度传感器固定于所述监测表头底侧靠近压力传感器部位。
本实用新型的有益效果是：该装置可以实时地监测SF6气体的温度、压力、密度、水分、露点等信息,并把采集到的信息上传给上一级监控***,***根据这些信息,可进行分析对比,数据保存,趋势预判,输出报警信号,通知相关的负责人员进行检修.***通过网络接入到电力局域网,用户可在遥远的办公室甚至家里随时随地的知晓现场设备的运行状态.这样,对提高电力设备的安全管理和提高运行管理的效率,减少无计划停电检修有着重要的社会和经济效益.该装置的实用性、经济性、开放可扩展性都处在国内领先水平。
附图说明
图1是本实用新型在线监测装置的结构示意图。
图2是本实用新型在线监测装置的结构原理图。
图中：
| 1. 监测表头 | 11. 对接阀门 |
| 2. 阀门接头 | 12. 密封圈五 |
| 3. 密封圈一 | 13. 密封圈六 |
| 4.自封阀门一 | 14. 水分传感器 |
| 5. 密封圈二 | 15. 电缆线 |
| 6. 自封阀门二 | 16. 四芯屏蔽电缆 |
| 7. 密封圈三 | 17. 接线盒 |
| 8. 阀腔 | 18. 压力传感器 |
| 9. 阀体 | 19. 温度传感器 |
| 10. 密封圈四 |
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细介绍。
如图1所示，一种SF6气体水分密度温度在线监测装置，该装置包括监测表头1、自封阀门4、自封阀门6、阀体9、对接阀门11、水分传感器14、压力传感器18、和温度传感器19组成。
监测表头1的背面设置有接线盒17，四芯屏蔽电缆16接入接线盒17内，监测表头1通过接阀门接头2与自封阀门4螺纹连接，并用密封圈一3密封；压力传感器18安装在阀门接头2内，一端与监测表头1电气连接，另一端与阀体9连接；自封阀门4与阀体9用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈二5密封；自封阀门6与阀体9用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈三7密封，水分传感器14与阀体9螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈六13密封；水分传感器14通过电缆线15与监测表头10连接对接阀门11的一端与阀体9用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈四10密封，对接阀门11的另一端与被监测本体连接根据不同阀门做结构设计，并用密封圈五12密封。温度传感器19固定于监测表头1底侧靠近压力传感器部位一端与监测表头1电气连接，另一端与阀体9连接。
如图2所示为本实用新型在线监测装置的结构原理图，本实用新型通过ARM微处理器技术，对温度、压力、水分传感器三种传感器进行数据采集，经过处理器的数据分析、计算、整合等工作，最终结果通过编制特定的通讯协议，经由通讯芯片的传送，与后台软件进行信息交互。电路中由于几种传感器和芯片的电源要求不同，需要通过电源供电模块，给各个芯片输送不同的电压电源。对于传感器输入的微弱信号，需要进行信号放大调理。通讯端口和电源端口通过保护电路，来防止电路由于外界的干扰引起故障。
本实用新型的原理：
本实用新型的阀门装置通过对接口与被测对象连接,使气体进入到阀腔8内，气路导通.监测仪表拧到阀门装置的自封阀门4上, 水分传感器14单独安装在阀门装置靠近对接口的地方,通过电缆线15连接到监测仪表上,监测仪表和外界的电源和通讯线通过一根四芯屏蔽电缆18从仪表的后面出线，装置安装好以后,在保证气体***漏的情况下可以进行供电运行.运行时，压力传感器18和水分传感器14分别采集阀体内部气体的压力温度信号和水分信号, 温度传感器19采集温度信号， 监测表头1内部的 ARM处理器不停地对装置上的温度、压力、水分传感器进行采集,信号过滤,计算,补偿,然后得到实际可用的数据并等待上位机的采集命令,当装置接受到来自上位机的问答指令时,装置上传已经计算好的数据,问一条,回答一条.上位机多它采集的多台装置的数据进行分析、比对、存储、打印等处理,对于超过警戒的数据进行报警提醒,以及报警记录.该装置结合了电子、软件、机械、通讯等技术,可使繁复的检修工作用智能化的装置设备来代替,大大减轻了人的负担和经济的消耗,也可为电网智能化改造的实现提供有力的支持。
以上对本本实用新型实例所提供的SF6水分密度温度在线监测装置进行了详细介绍，本说明书不应理解为对本实用新型的限制。对于本领域的一般技术人员，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种SF6气体水分密度温度在线监测装置，其特征在于，该装置包括监测表头（1）、自封阀门一（4）、自封阀门二（7）、阀体（9）、对接阀门（11）、水分传感器（14）、压力传感器（18）和温度传感器（19）组成；其中，所述监测表头（1）通过对接阀门接头（2）与所述阀体（9）上的所述封阀门一（4）螺纹连接，并用密封圈一（3）密封，所述自封阀门一（4）与所述阀体（9）用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈二（5）密封；所述自封阀门二（6）与所述阀体（9）用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈三（7）密封，所述水分传感器（14）与所述阀体（9）螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈六（13）密封；所述水分传感器（14）通过电缆线（15）与所述监测表头（10）电气连接，所述对接阀门（11）的一端与所述阀体（9）用螺纹连接，防松胶紧固，并用密封圈四（10）密封，另一端设有密封圈五（12）；所述压力传感器（18）安装于所述对接阀门接头（2）内部，所述温度传感器（19）固定于所述监测表头（1）底侧靠近所述压力传感器（18）部位。
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