专利名称：六氟化硫电气设备综合评估装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于六氟化硫(SF6)电气设备绝缘的监测技术领域，具体涉及SF6电气 设备绝缘的综合监测装置。二
背景技术：
以六氟化硫(SF6)气体作为绝缘介质的电气设备(简称SF6电气设备)如组合电 器(GIS)、气体绝缘变压器(GIT)等在运行中，SF6气体中微水的含量、SF6气体的压力、SF6 气体分解组分的浓度(因绝缘缺陷局部放电产生的能量引起SF6气体分解并与设备内的微 量氧气和水分反应生成HF、CO、SO2, H2S等组分气体)等运行指标，体现了 SF6气体绝缘的 运行状态，直接影响SF6电气设备的安全、可靠运行，并关系到电力系统的安全、可靠运行。 因此，监测SF6电气设备在运行条件下SF6气体中的温度、压力、分解气体组分的浓度等运行 指标并进行综合评估，是保证SF6电气设备及电力系统的安全、可靠运行的重要安全措施之 一，具有非常重要的意义。现有SF6电气设备的综合监测装置，如专利号为ZL200820057502. 8的"SF6气体综 合测试仪”专利，主要包括机箱、智能分析模块、压力传感器、流量传感器、浓度分解产物传 感器、变压器及锂电池等。该综合测试仪的主要缺点是(1)只能简单地对单一的组分气体进行测量；(2)不能对SF6电气设备的绝缘状态进行综合评估；(3)不能同时对多种放电组分气体进行检测。
发明内容本实用新型的目的是对现有SF6电气设备综合监测装置的不足之处，提供一种六 氟化硫电气设备综合评估装置，具有能够精确测出被测SF6气体的湿度、压力、流量、多种放 电分解产物(HF、C0、S02、H2S)及其浓度，大大节省了检测用SF6气体等特点。实现本发明目的的技术方案是一种六氟化硫电气设备综合评估装置，主要包括 机箱、压力传感器、湿度传感器、流量传感器、气体浓度传感器、智能处理与控制模块、工作 电源、通讯接口模块、液晶显示驱动模块和液晶显示屏及阀等。其特征是在机箱内还装有 通讯接口模块，所述的气体浓度传感器为气体浓度传感器阵列。采集有被测SF6气体的采气 袋或气瓶通过进气阀接口与装设于机箱内的进气阀的一端连接，进气阀的另一端通过管 道与压力传感器的一端连接，用以监测被测SF6气体在一定进气量的压力。压力传感器的 另一端通过管道和针型阀及稳压阀与湿度传感器的一端连接，用以监测被测SF6气体在一 定进气量的压力下的湿度，针型阀用以调节进气流量，稳压阀用以使SF6气体在一定进气量 的压力保持稳定，以此达到精确监测的目的。湿度传感器的另一端通过管道与流量传感器 的一端连接，用以监测被测SF6气体在一定进气量的压力和湿度条件下的流量。流量传感 器的另一端通过管道与气体浓度传感器阵列连接，用以监测被测SF6气体在一定进气量的 放电分解产物中主要气体组分HF、C0、S02、H2S的浓度。气体浓度传感器阵列的另一端通过管道与排气阀连接，用以将被测SF6气体排出，经处理达标后再排放，减少对环境的污染。所述的进气阀为电磁阀，电磁阀的线圈通过电源线与所述的工作电源的输出端连 接，以便自动控制被测SF6气体的进气。所述的气体浓度传感器阵列，主要由HF气体、CO气体、SA气体、H2S气体浓度传感 器并列构成，用以分别监测被测SF6气体中主要放电分解气体组分的浓度。所述的智能处理与控制模块为采用嵌入式技术和单片机控制技术定制的模块，该 模块主要由多路电子开关、滤波单元、信号放大单元、A/D转换器、单片机、控制单元和输入、 输出接口组成。智能处理与控制模块的输入接口的一端分别通过信号线，分别与压力传感 器、湿度传感器、流量传感器的信号输出端及气体浓度传感器阵列中每个气体浓度传感器 的输出端连接。所述的各传感器检测的信号分别经多路电子开关、放大电路、滤波电路进行 放大滤波处理后，再经A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后输入到单片机中，单片机 对信号进行分析与计算，然后再将结果进行存储，并通过信号线与液晶显示驱动模块的输 入端连接，液晶显示驱动模块的输出端通过信号线与机箱面板上的液晶显示屏连接，用以 显示分析计算结果。单片机的输出端分别通过信号线分别与通讯接口模块的输入端、存储 器的输入端相连接，用以传输、存储相关数据。所述的通讯接口模块为RS-232通讯接口模块，为市购产品。RS-232通讯接口模块 的输入端与单片机的输出端由信号线相连接，通讯接口模块的输出端通过数据传输线与装 置外的其他系统相连接，用以传输相关数据。所述的工作电源，主要由变压器、整流模块和锂电池构成。变压器的原边通过电源 线经机箱面板上的电源插座与220V市电相连接，变压器的副边与整流模块的输入端相连 接，整流模块的输出端与锂电池并联后，再与机箱面板上的电源开关串联，然后通过电源线 分别与智能处理与控制模块、压力传感器、流量传感器、湿度传感器、HF气体浓度传感器、 CO气体浓度传感器、SO2气体浓度传感器、H2S气体浓度传感器、液晶显示驱动模块、机箱面 板上的液晶显示屏、通讯接口模块、进气阀线圈的电源端相接，用以供给上述各元件的工作 电源。锂电池与变压器和整流模块采用浮充运行方式，为本装置提供可靠的工作电源。本发明采用上述技术方案后，主要有如下效果(1)实现了集湿度、压力、流量、多种主要放电分解产物(即HF、C0、S02、H2S)及其 浓度测量和智能分析为一体的SF6电气设备绝缘综合评估装置。(2) 一次性同时测量所有参数，最大限度提高检测效率，使检测用的SF6气量降至 最低，减少SF6气体的排放，降低对环境的污染；(3)对SF6电气设备的SF6绝缘气体即采即测，数据更为真实，检测更准确，与原有 的实验室装置比较本发明装置避免了在取样以及运输途中SF6气体受诸多因素的影响，不 能准确反映实际运行中气体的运行指标；(4)本装置体积小，重量轻，稳定可靠，重复性好，测量范围宽，灵敏度高，响应迅 速，且界面友好美观、简单，便于检测。本装置可以广泛应用于现场快速检测SF6电气设备的SF6的绝缘状态变化，能及时 发现潜在的隐患故障，为电力设备的故障诊断提供了更加详实的资料。四
图1是本实用新型的机箱内的结构示意框图；图2为本实用新型的气路回路原理框图。图中1、稳压阀；2、进气阀；3、压力传感器；4、气体浓度传感器阵列；5、排气阀； 6、智能处理与控制模块；7、通讯接口模块；8、工作电源；9、液晶显示驱动模块；10、流量传 感器；11、湿度传感器；12、机箱；13、针型阀。五具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步说明本实用新型。实施例如图1、2所示，一种六氟化硫电气设备综合评估装置，主要包括机箱12、压力传感 器3、湿度传感器11、流量传感器10、气体浓度传感器、智能处理与控制模块6、工作电源8、 通讯接口模块7、液晶显示驱动模块9、液晶显示屏及阀等。其特征是在机箱12内还装有 通讯接口模块7，所述的气体浓度传感器为气体浓度传感器阵列4。采集有被测SF6气体的 采气袋通过进气阀接口与装设于机箱12内的进气阀2的一端连接，进气阀2的另一端通 过管道与压力传感器3的一端连接，用以监测被测SF6气体在一定进气量的压力。压力传感 器3的另一端通过管道和针型阀13及稳压阀1与湿度传感器11的一端连接，用以监测被 测SF6气体在一定进气量的压力下的湿度，针型阀13用以调节进气流量，稳压阀1用以使 SF6气体在一定进气量的压力保持稳定，以此达到精确监测的目的。湿度传感器11的另一 端通过管道与流量传感器10的一端连接，用以监测被测SF6气体在一定进气量的压力和湿 度条件下的流量。流量传感器10的另一端通过管道与气体浓度传感器阵列4连接，用以监 测被测SF6气体在一定进气量的放电分解产物中主要气体组分HF、CO、SO2, H2S的浓度。气 体浓度传感器阵列4的另一端通过管道与排气阀5连接，用以将被测SF6气体排出，经处理 达标后再排放，减少对环境的污染。所述的进气阀2为电磁阀，电磁阀的线圈通过电源线与所述的工作电源的输出端 连接，以便自动控制被测SF6气体的进气。所述的气体浓度传感器阵列4，主要由HF气体、CO气体、气体、气体浓度传 感器并列构成，用以分别监测被测SF6气体中主要放电分解气体组分的浓度。所述的智能处理与控制模块6为采用嵌入式技术和单片机控制技术定制的模块， 该模块主要由多路电子开关、滤波单元、信号放大单元、A/D转换器、单片机、控制单元和输 入、输出接口组成。智能处理与控制模块6的输入接口的一端分别通过信号线，分别与压力 传感器3、湿度传感器11、流量传感器10的信号输出端及气体浓度传感器阵列4中每个气 体浓度传感器的输出端连接。所述的各传感器检测的信号分别经多路电子开关、放大电路、 滤波电路进行放大滤波处理后，再经A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后输入到单片 机中，单片机对信号进行分析与计算，然后再将结果进行存储，并通过信号线与液晶显示驱 动模块9的输入端连接，液晶显示驱动模块9的输出端通过信号线与机箱面板上的液晶显 示屏连接，用以显示分析计算结果。单片机的输出端分别通过信号线分别与通讯接口模块 7的输入端、存储器的输入端相连接，用以传输、存储相关数据。所述的通讯接口模块7为RS-232通讯接口模块，为市购产品。RS-232通讯接口模块的输入端与单片机的输出端由信号线相连接，通讯接口模块7的输出端通过数据传输线 与装置外的其他系统相连接，用以传输相关数据。 所述的工作电源8，主要由变压器、整流模块和锂电池构成。变压器的原边通过电 源线经机箱面板12上的电源插座与220V市电相连接，变压器的副边与整流模块的输入端 相连接，整流模块的输出端与锂电池并联后，再与机箱12面板上的电源开关串联，然后通 过电源线分别与智能处理与控制模块6、压力传感器3、流量传感器10、湿度传感器11、HF 气体浓度传感器、CO气体浓度传感器、SO2气体浓度传感器、H2S气体浓度传感器、液晶显示 驱动模块9、机箱12面板上的液晶显示屏、通讯接口模块7、进气阀2线圈的电源端相接，用 以供给上述各元件的工作电源。锂电池与变压器、整流模块采用浮充运行方式，为本装置提 供可靠的工作电源。
权利要求1. 一种六氟化硫电气设备综合评估装置，主要包括机箱(12)、压力传感器(3)、湿度传 感器(11)、流量传感器(10)、气体浓度传感器、智能处理与控制模块(6)、工作电源(8)、通 讯接口模块(7)、液晶显示驱动模块(9)、液晶显示屏及阀，其特征在于在机箱(1 内还装 有通讯接口模块(7)，所述的气体浓度传感器为气体浓度传感器阵列G)，采集有被测SF6 气体的气袋或气瓶通过进气阀接口与装设于机箱(1 内的进气阀( 的一端连接，进气阀 (2)的另一端通过管道与压力传感器(3)的一端连接，压力传感器(3)的另一端通过管道 和针型阀(13)及稳压阀(1)与湿度传感器(11)的一端连接，针型阀(13)用以调节进气流 量，稳压阀(1)用以使SF6气体在一定进气量的压力保持稳定，湿度传感器(11)的另一端 通过管道与流量传感器(10)的一端连接，流量传感器(10)的另一端通过管道与气体浓度 传感器阵列(4)连接，气体浓度传感器阵列(4)的另一端通过管道与排气阀( 连接；所述的进气阀⑵为电磁阀，电磁阀的线圈通过电源线与所述的工作电源⑶的输出 端连接；所述的气体浓度传感器阵列(4)，主要由HF气体、CO气体、Sh气体、气体浓度传感 器并列构成；所述的智能处理与控制模块(6)主要由多路电子开关、滤波单元、信号放大单元、A/D 转换器、单片机、控制单元和输入、输出接口组成，智能处理与控制模块(6)的输入接口的 一端分别通过信号线，分别与压力传感器(3)、湿度传感器(11)、流量传感器(10)的信号输 出端及气体浓度传感器阵列中每个气体浓度传感器的输出端连接，所述的各传感器检 测的信号分别经多路电子开关、放大电路、滤波电路进行放大滤波处理后，再经A/D转换器 将模拟信号转换成数字信号后输入到单片机中，单片机对信号进行分析与计算，然后再将 结果进行存储，并通过信号线与液晶显示驱动模块(9)的输入端连接，液晶显示驱动模块 (9)的输出端通过信号线与机箱面板上的液晶显示屏连接，单片机的输出端分别通过信号 线分别与通讯接口模块(7)的输入端、存储器的输入端相连接；所述的通讯接口模块(7)为市购产品，通讯接口模块(7)的输入端与单片机的输出 端由信号线相连接，通讯接口模块(7)的输出端通过数据传输线与装置外的其他系统相连 接；所述的工作电源(8)，主要由变压器、整流模块和锂电池构成，变压器的原边通过电源 线经机箱(1 面板上的电源插座与220V市电相连接，变压器的副边与整流模块的输入端 相连接，整流模块的输出端与锂电池并联后，再与机箱(1 面板上的电源开关串联，然后 通过电源线分别与智能处理与控制模块(6)、压力传感器(3)、流量传感器(10)、湿度传感 器(11)、HF气体浓度传感器、CO气体浓度传感器、SO2气体浓度传感器、H2S气体浓度传感 器、液晶显示驱动模块(9)、机箱(1 面板上的液晶显示屏、通讯接口模块(7)、进气阀(2) 线圈的电源端相接，锂电池与变压器、整流模块采用浮充运行方式。
专利摘要一种六氟化硫电气设备综合评估装置，属于六氟化硫电气设备绝缘监测技术领域。本发明装置主要包括机箱、压力传感器、湿度传感器、流量传感器、气体浓度传感器阵列、智能处理与控制模块、工作电源、通讯接口模块、液晶显示、阀等。本实用新型装置具有一次同时检测SF6电气设备绝缘的湿度、压力、流量、主要放电分解产物(即HF、CO、SO2、H2S)及其浓度，检测效率高，检测用SF6气体量少，对环境污染小，对SF6电气设备中的SF6绝缘气体即采即测，测量真实而准确，能综合评估其绝缘状态，体积小、重量轻、易操作等特点。本实用新型装置可广泛应用于现场快速检测SF6电气设备的SF6气体的绝缘状态，及时发现潜在的故障隐患。
文档编号G01D21/02GK201828554SQ201020240900
公开日2011年5月11日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者刘勋, 张凯, 张晓星, 张申, 曹海军, 曾福平, 李明, 王丽君, 郑新才 申请人:河南省电力公司商丘供电公司