气体绝缘特性的装置与实验方法
【技术领域】
[0001]本发明属于气体绝缘封闭组合电器(GIS)绝缘缺陷防护领域，具体涉及不同温度下5匕气体含有微水时绝缘特性研宄的装置与实验方法。
【背景技术】
[0002]由于SF6气体具有较高的介电强度、优良的灭弧性能、良好的绝缘特性，且无毒、化学性能稳定，随着电力行业的迅猛发展，以SF6气体为绝缘介质的GIS设备有了非常广泛的应用。通常情况下，GIS中会含有一定量的水蒸气，其主要来源为:(I) 3?6新气中所含的水蒸气；(2)解体检修或充气、补气时引入周围环境或充气阀、充气管中的水分；(3)设备密封性不好，3?6气体向外泄漏，因外部水分压高于气室中气体的水分压，外部水蒸气会向气室内反向渗入，造成3匕气体在密度下降的同时含水量上升。因此，研宄SF 6气体在含有微水情况下的绝缘性能，对于保障GIS安全、稳定运行具有重要意义。同时，考虑到温度与气体湿度密切相关，研宄不同温度下含微水SF6气体绝缘特性十分必要。
[0003]现有的研宄含微水一匕气体绝缘特性的方法，通常采用根据经验在罐体表面涂抹水膜的方式来模拟不同湿度SF6气体，该方法的缺点是:水蒸气的量不易控制，通常需要反复多次尝试，才能使罐体中微水量达到所需值，效率低下，精确度差。
【发明内容】
[0004]鉴于此，本发明公开了一种研宄含微水SF6气体绝缘特性的装置；
[0005]所述装置包括进样机构、罐体、气管、高压导电杆、气压表、充放气气管、第一球阀、至回机构、第二球阀、金属电极、低压导电杆、SF6微水在线监测单元和恒温加热单元；所述恒温加热单元能够在不同温度下进行恒温加热；
[0006]所述进样机构穿过至回机构插入与罐体相连通的气管中，所述气管与罐体之间安装有第一球阀；所述高压导电杆一端与罐体的顶部相连接，另一端与金属电极的高压电极相连接；金属电极的低压电极和低压导电杆的一端相连接；低压导电杆的另一端与罐体底部相连接；SF6微水在线监测单元穿过罐体底部监测罐内气体；恒温加热单元位于罐体下侧并紧贴罐体底板；所述充放气气管的一端置于罐体中，并与罐体之间安装有第二球阀，在第二球阀和罐体之间安装有气压表。
[0007]一种研宄含微水SF6气体绝缘特性的实验方法，所述方法包括以下步骤:
[0008]S100、将罐体抽成真空；关闭第一球阀，打开第二球阀，使用真空泵通过充放气气管对罐体抽真空，8min-12min后，停止真空泵，关闭第二球阀；
[0009]S200、向罐体夹住微水；打开第一球阀，通过微调进样机构将所需量的液态水滴滴入罐体中，静置50min-70min后，关闭第一球阀；
[0010]S300、向罐体内充入SF6气体，进行绝缘实验；打开第二球阀，通过充放气气管向罐体内充入3?6气体直至气体气压达到所需气压为止，关闭第二球阀，静置50min-70min后，使用恒温加热单元对罐体加热一定时间，直至SF6微水在线检测系统测得罐内气体已达到所需温度，保持装置恒温，对高压导电杆加压，进行绝缘特性实验。
【附图说明】
[0011]图1为一个实施例的实验装置图；图中:1微量进样机构，2不锈钢罐体，3高压导电杆，4有机玻璃观察窗，5气压表，6充放气气管，7第二球阀，8至回机构，9第一球阀，10金属电极，11低压导电杆，12SF6微水在线监测单元，13恒温加热单元，14气管；
[0012]图2为本一个实施例装置A处的放大图，8至回机构，9球阀。
【具体实施方式】
[0013]本发明的目的是针对现有的研宄含微水3?6气体绝缘特性研宄装置和实验方法的不足，提供一种能够精确控制SF6气体温度和湿度从而研宄不同湿度SF6气体在不同温度下绝缘特性的装置和实验方法，具有操作简便、精确度高等特点。
[0014]下面结合【具体实施方式】，进一步说明本发明。
[0015]在一个实施例中，公开了一种研宄含微水SF6气体绝缘特性的装置，所述装置包括进样机构、罐体、气管、高压导电杆、气压表、充放气气管、第一球阀、至回机构、第二球阀、金属电极、低压导电杆、SF6微水在线监测单元和恒温加热单元；所述恒温加热单元能够在不同温度下进行恒温加热；
[0016]所述进样机构穿过至回机构插入与罐体相连通的气管中，所述气管与罐体之间间隔有第一球阀；高压导电杆一端与罐体的顶部相连接，另一端与金属电极的阴极相连接；金属电极的阳极和低压导电杆的一端相连接；低压导电杆的另一端与SF6微水在线监测单元相连接；在线监测系统相连接放置于恒温加热单元的上方；所述充放气气管的一端置于罐体中，并与罐体之间间隔有第二球阀，在第二球阀和罐体之间安装有气压表。
[0017]本实施例是为了描述一种研宄含微水SF6气体绝缘特性的装置的组成，在本实施例中所述至回机构的作用是为了防止在打开第一球阀进行加注微水操作时外界空气进入所述装置；所述罐体为不锈钢材料制成。所述装置能够通过SF6微水在线监测单元和恒温加热单元人工控制罐体内SF6气体的温度和湿度，解决了微水量不易控制的问题，效率高，精度高。
[0018]在一个实施例中，所述装置还包括有有机玻璃观察窗，所述有机玻璃观察窗位于罐体的左侧面，并与SF6微水在线监测单元的上方间隔一段距离。
[0019]在本实施例中，所述有机玻璃观察窗用于观察观察窗观察罐内情况，尤其当罐内气体间隙发生击穿时可以观察放电通道。
[0020]在一个实施例中，所述进样机构包括有进样针和微调容器；所述进样针长30mm-80mm,内径0.2mm-0.5mm ;所述微调容器的容量为25 μ L、50 μ L、250 μ L和10yL的一种。
[0021]在本实施例中，对于不同的实验要求，所述进样针的长度和内径也可选择其他规格，进样微调容器的容量也是根据实验的要求来选择；
[0022]在一个实施例中，所述SF6微水在线监测单元用于在线监测3匕气体的湿度和温度，其测量范围为10?20000ppm，工作压力范围为0.05?1.0MPa,测量误差不超过总量程的3%。
[0023]本实施例的作用是具体的对SF6微水在线监测单元进行描述，SF6微水在线监测单元为市购的在线监测系统，其能承受的温度范围为0-400°C，功率为800W。所述SF6微水在线监测单元可以将测量数据传输至计算机，方便数据的读取与存储。
[0024]在一个实施例中，所述恒温加热单元包括加热平台，所述加热平台采用铝材制成，加热平台的尺寸为200mm*200mm*20mm ;所述恒温加热单元用于对罐体的恒温加热，功率为800W,加热温度范围包括O?400°C。
[0025]本实施例中的恒温加热单元用于对罐体进行加热以保证所述装置的温度恒定，其通过温度设定按钮来改变加热温度。
[0026]在一个实施例中，公开了如图1所示的装置，主要包括微量进样机构1、不锈钢罐体2、高压导电杆3、有机玻璃观察窗4、气压表5、充放气气管6、球阀7、至回机构8、球阀9、金属电极10、低压导电杆11、SF6微水在线监测单元12、恒温加热装置13 ;微量进样机构I穿过至回机构8插入与罐体相连通的气管14中，气管与实验罐体间隔有球阀9。
[0027]为了更清晰的表述所述装置的细节，如图2所述，其为图1中A处的放大图，具体为进样机构1、置回机构8和球阀9之间的位置关系。
[0028]在一个实施例中，本发明公开了一种研宄含微水SF6气体绝缘特性的实验方法，所述方法包括以下步骤:
[0029]S100、将罐体抽成真空；关闭第一球阀，打开第二球阀，使用真空泵通过充放气气管对罐体抽真空，8min-12min后，停止真空泵，关闭第二球阀；
[0030]S200、向罐体夹住微水；打开第一球阀，通过微调进样机构将所需量的液态水滴滴入罐体中，静置50min-70min后，关闭第一球阀；
[0031]S300、向罐体内充入SF6气体，进行绝缘实验；打开第二球阀，通过充放气气管向罐体内充入3?6气体直至气体气压达到所需气压为止，关闭第二球阀，静置50min-70min后，使用恒温加热单元对罐体加热