專利名稱：六氟化硫電氣設備綜合評估裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于六氟化硫(SF6)電氣設備絕緣的監(jiān)測技術領域，具體涉及SF6電氣 設備絕緣的綜合監(jiān)測裝置。二
背景技術：
以六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣介質的電氣設備(簡稱SF6電氣設備)如組合電 器(GIS)、氣體絕緣變壓器(GIT)等在運行中，SF6氣體中微水的含量、SF6氣體的壓力、SF6 氣體分解組分的濃度(因絕緣缺陷局部放電產生的能量引起SF6氣體分解并與設備內的微 量氧氣和水分反應生成HF、CO、SO2, H2S等組分氣體)等運行指標，體現了 SF6氣體絕緣的 運行狀態(tài)，直接影響SF6電氣設備的安全、可靠運行，并關系到電力系統的安全、可靠運行。 因此，監(jiān)測SF6電氣設備在運行條件下SF6氣體中的溫度、壓力、分解氣體組分的濃度等運行 指標并進行綜合評估，是保證SF6電氣設備及電力系統的安全、可靠運行的重要安全措施之 一，具有非常重要的意義?，F有SF6電氣設備的綜合監(jiān)測裝置，如專利號為ZL200820057502. 8的"SF6氣體綜 合測試儀”專利，主要包括機箱、智能分析模塊、壓力傳感器、流量傳感器、濃度分解產物傳 感器、變壓器及鋰電池等。該綜合測試儀的主要缺點是(1)只能簡單地對單一的組分氣體進行測量；(2)不能對SF6電氣設備的絕緣狀態(tài)進行綜合評估；(3)不能同時對多種放電組分氣體進行檢測。
發(fā)明內容本實用新型的目的是對現有SF6電氣設備綜合監(jiān)測裝置的不足之處，提供一種六 氟化硫電氣設備綜合評估裝置，具有能夠精確測出被測SF6氣體的濕度、壓力、流量、多種放 電分解產物(HF、C0、S02、H2S)及其濃度，大大節(jié)省了檢測用SF6氣體等特點。實現本發(fā)明目的的技術方案是一種六氟化硫電氣設備綜合評估裝置，主要包括 機箱、壓力傳感器、濕度傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器、智能處理與控制模塊、工作 電源、通訊接口模塊、液晶顯示驅動模塊和液晶顯示屏及閥等。其特征是在機箱內還裝有 通訊接口模塊，所述的氣體濃度傳感器為氣體濃度傳感器陣列。采集有被測SF6氣體的采氣 袋或氣瓶通過進氣閥接口與裝設于機箱內的進氣閥的一端連接，進氣閥的另一端通過管 道與壓力傳感器的一端連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一定進氣量的壓力。壓力傳感器的 另一端通過管道和針型閥及穩(wěn)壓閥與濕度傳感器的一端連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一 定進氣量的壓力下的濕度，針型閥用以調節(jié)進氣流量，穩(wěn)壓閥用以使SF6氣體在一定進氣量 的壓力保持穩(wěn)定，以此達到精確監(jiān)測的目的。濕度傳感器的另一端通過管道與流量傳感器 的一端連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一定進氣量的壓力和濕度條件下的流量。流量傳感 器的另一端通過管道與氣體濃度傳感器陣列連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一定進氣量的 放電分解產物中主要氣體組分HF、C0、S02、H2S的濃度。氣體濃度傳感器陣列的另一端通過管道與排氣閥連接，用以將被測SF6氣體排出，經處理達標后再排放，減少對環(huán)境的污染。所述的進氣閥為電磁閥，電磁閥的線圈通過電源線與所述的工作電源的輸出端連 接，以便自動控制被測SF6氣體的進氣。所述的氣體濃度傳感器陣列，主要由HF氣體、CO氣體、SA氣體、H2S氣體濃度傳感 器并列構成，用以分別監(jiān)測被測SF6氣體中主要放電分解氣體組分的濃度。所述的智能處理與控制模塊為采用嵌入式技術和單片機控制技術定制的模塊，該 模塊主要由多路電子開關、濾波單元、信號放大單元、A/D轉換器、單片機、控制單元和輸入、 輸出接口組成。智能處理與控制模塊的輸入接口的一端分別通過信號線，分別與壓力傳感 器、濕度傳感器、流量傳感器的信號輸出端及氣體濃度傳感器陣列中每個氣體濃度傳感器 的輸出端連接。所述的各傳感器檢測的信號分別經多路電子開關、放大電路、濾波電路進行 放大濾波處理后，再經A/D轉換器將模擬信號轉換成數字信號后輸入到單片機中，單片機 對信號進行分析與計算，然后再將結果進行存儲，并通過信號線與液晶顯示驅動模塊的輸 入端連接，液晶顯示驅動模塊的輸出端通過信號線與機箱面板上的液晶顯示屏連接，用以 顯示分析計算結果。單片機的輸出端分別通過信號線分別與通訊接口模塊的輸入端、存儲 器的輸入端相連接，用以傳輸、存儲相關數據。所述的通訊接口模塊為RS-232通訊接口模塊，為市購產品。RS-232通訊接口模塊 的輸入端與單片機的輸出端由信號線相連接，通訊接口模塊的輸出端通過數據傳輸線與裝 置外的其他系統相連接，用以傳輸相關數據。所述的工作電源，主要由變壓器、整流模塊和鋰電池構成。變壓器的原邊通過電源 線經機箱面板上的電源插座與220V市電相連接，變壓器的副邊與整流模塊的輸入端相連 接，整流模塊的輸出端與鋰電池并聯后，再與機箱面板上的電源開關串聯，然后通過電源線 分別與智能處理與控制模塊、壓力傳感器、流量傳感器、濕度傳感器、HF氣體濃度傳感器、 CO氣體濃度傳感器、SO2氣體濃度傳感器、H2S氣體濃度傳感器、液晶顯示驅動模塊、機箱面 板上的液晶顯示屏、通訊接口模塊、進氣閥線圈的電源端相接，用以供給上述各元件的工作 電源。鋰電池與變壓器和整流模塊采用浮充運行方式，為本裝置提供可靠的工作電源。本發(fā)明采用上述技術方案后，主要有如下效果(1)實現了集濕度、壓力、流量、多種主要放電分解產物(即HF、C0、S02、H2S)及其 濃度測量和智能分析為一體的SF6電氣設備絕緣綜合評估裝置。(2) 一次性同時測量所有參數，最大限度提高檢測效率，使檢測用的SF6氣量降至 最低，減少SF6氣體的排放，降低對環(huán)境的污染；(3)對SF6電氣設備的SF6絕緣氣體即采即測，數據更為真實，檢測更準確，與原有 的實驗室裝置比較本發(fā)明裝置避免了在取樣以及運輸途中SF6氣體受諸多因素的影響，不 能準確反映實際運行中氣體的運行指標；(4)本裝置體積小，重量輕，穩(wěn)定可靠，重復性好，測量范圍寬，靈敏度高，響應迅 速，且界面友好美觀、簡單，便于檢測。本裝置可以廣泛應用于現場快速檢測SF6電氣設備的SF6的絕緣狀態(tài)變化，能及時 發(fā)現潛在的隱患故障，為電力設備的故障診斷提供了更加詳實的資料。四
圖1是本實用新型的機箱內的結構示意框圖；圖2為本實用新型的氣路回路原理框圖。圖中1、穩(wěn)壓閥；2、進氣閥；3、壓力傳感器；4、氣體濃度傳感器陣列；5、排氣閥； 6、智能處理與控制模塊；7、通訊接口模塊；8、工作電源；9、液晶顯示驅動模塊；10、流量傳 感器；11、濕度傳感器；12、機箱；13、針型閥。五具體實施方式
下面結合具體實施方式
，進一步說明本實用新型。實施例如圖1、2所示，一種六氟化硫電氣設備綜合評估裝置，主要包括機箱12、壓力傳感 器3、濕度傳感器11、流量傳感器10、氣體濃度傳感器、智能處理與控制模塊6、工作電源8、 通訊接口模塊7、液晶顯示驅動模塊9、液晶顯示屏及閥等。其特征是在機箱12內還裝有 通訊接口模塊7，所述的氣體濃度傳感器為氣體濃度傳感器陣列4。采集有被測SF6氣體的 采氣袋通過進氣閥接口與裝設于機箱12內的進氣閥2的一端連接，進氣閥2的另一端通 過管道與壓力傳感器3的一端連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一定進氣量的壓力。壓力傳感 器3的另一端通過管道和針型閥13及穩(wěn)壓閥1與濕度傳感器11的一端連接，用以監(jiān)測被 測SF6氣體在一定進氣量的壓力下的濕度，針型閥13用以調節(jié)進氣流量，穩(wěn)壓閥1用以使 SF6氣體在一定進氣量的壓力保持穩(wěn)定，以此達到精確監(jiān)測的目的。濕度傳感器11的另一 端通過管道與流量傳感器10的一端連接，用以監(jiān)測被測SF6氣體在一定進氣量的壓力和濕 度條件下的流量。流量傳感器10的另一端通過管道與氣體濃度傳感器陣列4連接，用以監(jiān) 測被測SF6氣體在一定進氣量的放電分解產物中主要氣體組分HF、CO、SO2, H2S的濃度。氣 體濃度傳感器陣列4的另一端通過管道與排氣閥5連接，用以將被測SF6氣體排出，經處理 達標后再排放，減少對環(huán)境的污染。所述的進氣閥2為電磁閥，電磁閥的線圈通過電源線與所述的工作電源的輸出端 連接，以便自動控制被測SF6氣體的進氣。所述的氣體濃度傳感器陣列4，主要由HF氣體、CO氣體、氣體、氣體濃度傳 感器并列構成，用以分別監(jiān)測被測SF6氣體中主要放電分解氣體組分的濃度。所述的智能處理與控制模塊6為采用嵌入式技術和單片機控制技術定制的模塊， 該模塊主要由多路電子開關、濾波單元、信號放大單元、A/D轉換器、單片機、控制單元和輸 入、輸出接口組成。智能處理與控制模塊6的輸入接口的一端分別通過信號線，分別與壓力 傳感器3、濕度傳感器11、流量傳感器10的信號輸出端及氣體濃度傳感器陣列4中每個氣 體濃度傳感器的輸出端連接。所述的各傳感器檢測的信號分別經多路電子開關、放大電路、 濾波電路進行放大濾波處理后，再經A/D轉換器將模擬信號轉換成數字信號后輸入到單片 機中，單片機對信號進行分析與計算，然后再將結果進行存儲，并通過信號線與液晶顯示驅 動模塊9的輸入端連接，液晶顯示驅動模塊9的輸出端通過信號線與機箱面板上的液晶顯 示屏連接，用以顯示分析計算結果。單片機的輸出端分別通過信號線分別與通訊接口模塊 7的輸入端、存儲器的輸入端相連接，用以傳輸、存儲相關數據。所述的通訊接口模塊7為RS-232通訊接口模塊，為市購產品。RS-232通訊接口模塊的輸入端與單片機的輸出端由信號線相連接，通訊接口模塊7的輸出端通過數據傳輸線 與裝置外的其他系統相連接，用以傳輸相關數據。 所述的工作電源8，主要由變壓器、整流模塊和鋰電池構成。變壓器的原邊通過電 源線經機箱面板12上的電源插座與220V市電相連接，變壓器的副邊與整流模塊的輸入端 相連接，整流模塊的輸出端與鋰電池并聯后，再與機箱12面板上的電源開關串聯，然后通 過電源線分別與智能處理與控制模塊6、壓力傳感器3、流量傳感器10、濕度傳感器11、HF 氣體濃度傳感器、CO氣體濃度傳感器、SO2氣體濃度傳感器、H2S氣體濃度傳感器、液晶顯示 驅動模塊9、機箱12面板上的液晶顯示屏、通訊接口模塊7、進氣閥2線圈的電源端相接，用 以供給上述各元件的工作電源。鋰電池與變壓器、整流模塊采用浮充運行方式，為本裝置提 供可靠的工作電源。
權利要求1. 一種六氟化硫電氣設備綜合評估裝置，主要包括機箱(12)、壓力傳感器(3)、濕度傳 感器(11)、流量傳感器(10)、氣體濃度傳感器、智能處理與控制模塊(6)、工作電源(8)、通 訊接口模塊(7)、液晶顯示驅動模塊(9)、液晶顯示屏及閥，其特征在于在機箱(1 內還裝 有通訊接口模塊(7)，所述的氣體濃度傳感器為氣體濃度傳感器陣列G)，采集有被測SF6 氣體的氣袋或氣瓶通過進氣閥接口與裝設于機箱(1 內的進氣閥( 的一端連接，進氣閥 (2)的另一端通過管道與壓力傳感器(3)的一端連接，壓力傳感器(3)的另一端通過管道 和針型閥(13)及穩(wěn)壓閥(1)與濕度傳感器(11)的一端連接，針型閥(13)用以調節(jié)進氣流 量，穩(wěn)壓閥(1)用以使SF6氣體在一定進氣量的壓力保持穩(wěn)定，濕度傳感器(11)的另一端 通過管道與流量傳感器(10)的一端連接，流量傳感器(10)的另一端通過管道與氣體濃度 傳感器陣列(4)連接，氣體濃度傳感器陣列(4)的另一端通過管道與排氣閥( 連接；所述的進氣閥⑵為電磁閥，電磁閥的線圈通過電源線與所述的工作電源⑶的輸出 端連接；所述的氣體濃度傳感器陣列(4)，主要由HF氣體、CO氣體、Sh氣體、氣體濃度傳感 器并列構成；所述的智能處理與控制模塊(6)主要由多路電子開關、濾波單元、信號放大單元、A/D 轉換器、單片機、控制單元和輸入、輸出接口組成，智能處理與控制模塊(6)的輸入接口的 一端分別通過信號線，分別與壓力傳感器(3)、濕度傳感器(11)、流量傳感器(10)的信號輸 出端及氣體濃度傳感器陣列中每個氣體濃度傳感器的輸出端連接，所述的各傳感器檢 測的信號分別經多路電子開關、放大電路、濾波電路進行放大濾波處理后，再經A/D轉換器 將模擬信號轉換成數字信號后輸入到單片機中，單片機對信號進行分析與計算，然后再將 結果進行存儲，并通過信號線與液晶顯示驅動模塊(9)的輸入端連接，液晶顯示驅動模塊 (9)的輸出端通過信號線與機箱面板上的液晶顯示屏連接，單片機的輸出端分別通過信號 線分別與通訊接口模塊(7)的輸入端、存儲器的輸入端相連接；所述的通訊接口模塊(7)為市購產品，通訊接口模塊(7)的輸入端與單片機的輸出 端由信號線相連接，通訊接口模塊(7)的輸出端通過數據傳輸線與裝置外的其他系統相連 接；所述的工作電源(8)，主要由變壓器、整流模塊和鋰電池構成，變壓器的原邊通過電源 線經機箱(1 面板上的電源插座與220V市電相連接，變壓器的副邊與整流模塊的輸入端 相連接，整流模塊的輸出端與鋰電池并聯后，再與機箱(1 面板上的電源開關串聯，然后 通過電源線分別與智能處理與控制模塊(6)、壓力傳感器(3)、流量傳感器(10)、濕度傳感 器(11)、HF氣體濃度傳感器、CO氣體濃度傳感器、SO2氣體濃度傳感器、H2S氣體濃度傳感 器、液晶顯示驅動模塊(9)、機箱(1 面板上的液晶顯示屏、通訊接口模塊(7)、進氣閥(2) 線圈的電源端相接，鋰電池與變壓器、整流模塊采用浮充運行方式。
專利摘要一種六氟化硫電氣設備綜合評估裝置，屬于六氟化硫電氣設備絕緣監(jiān)測技術領域。本發(fā)明裝置主要包括機箱、壓力傳感器、濕度傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器陣列、智能處理與控制模塊、工作電源、通訊接口模塊、液晶顯示、閥等。本實用新型裝置具有一次同時檢測SF6電氣設備絕緣的濕度、壓力、流量、主要放電分解產物(即HF、CO、SO2、H2S)及其濃度，檢測效率高，檢測用SF6氣體量少，對環(huán)境污染小，對SF6電氣設備中的SF6絕緣氣體即采即測，測量真實而準確，能綜合評估其絕緣狀態(tài)，體積小、重量輕、易操作等特點。本實用新型裝置可廣泛應用于現場快速檢測SF6電氣設備的SF6氣體的絕緣狀態(tài)，及時發(fā)現潛在的故障隱患。
文檔編號G01D21/02GK201828554SQ201020240900
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權日2010年6月29日
發(fā)明者劉勛, 張凱, 張曉星, 張申, 曹海軍, 曾福平, 李明, 王麗君, 鄭新才 申請人:河南省電力公司商丘供電公司