[发明专利]一种开关柜绝缘劣化气体检测系统及方法

说明书

本发明属于绝缘劣化气体检测技术领域，尤其涉及一种开关柜绝缘劣化气体检测系统及方法。本发明系统是由流量传感器、管道、连接线缆、进样装置、检测单元、数据采集装置、处理单元、通讯装置、预警装置及控制箱组成。本发明基于对开关柜绝缘劣化气体进行检测，通过监测开关柜内部气体分解组分含量、产气速率的变化，进而监测开关柜内部放电情况和绝缘状态，并充分考虑开关柜通风散热等情况下产生空气流通的影响，对气体组分检测结果进行校正，大大提高了对开关柜内部放电情况和绝缘状态判断的准确度，可以更加准确地了解和掌握开关柜内部绝缘缺陷类型的性质和特征，从而为确定开关柜发生的绝缘劣化类型和位置提供参考依据。

技术领域

本发明属于绝缘劣化检测技术领域，尤其涉及一种开关柜绝缘劣化气体检测系统及方法。

背景技术

开关柜是电力系统的关键主设备之一，安全可靠、结构紧凑、占地省、操作方便等优点，在输配电过程中起着控制或保护的作用，对电力系统的可靠性具有重大影响。开关柜在制造、配送、安装、运行和检修等过程中，不可避免的会产生各种绝缘缺陷，这些绝缘缺陷若不能及早发现而任其发展，易引起开关柜在运行中的电场畸变，诱发局部放电，最终造成生产事故，给发电企业带来巨大的经济损失和负面的社会影响。

在发生局部放电时，绝缘介质会产生一些特定的气体，如含氮化合物、硫化合物、CO、O₃等，产生气体的成分、浓度、产气速率等与局部放电的状况密切相关，不同类型的绝缘缺陷引起局部放电的特性有明显的差异，进而使空气在不同类型绝缘缺陷局部放电作用下的分解特性也存在着明显的差异，能反映出开关柜的绝缘状态。因此，对开关柜内的气体进组分行检测，分析放电组分的分解特性以反映开关柜内部放电情况，监测开关柜的绝缘状态，以便采取措施，防止发生恶性事故。

但现有的气体成分检测技术，如红外光谱检测技术、电化学传感器检测技术等，都只注重与气体成分的检测，没有考虑开关柜通风散热等情况下产生空气流通的影响，空气流通会稀释因局部放电而产生气体的浓度，也会导致计算的气体产生速率偏低，最终都会影响对开关柜内部放电情况和监测开关柜的绝缘状态的判断。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种开关柜绝缘劣化气体检测系统及方法，其目的是为了实现能够更加精确的针对开关柜在发生绝缘劣化下产生的气体进行检测，从而更加准确地了解和掌握开关柜内部绝缘缺陷类型的性质和特征，为确定开关柜发生的绝缘劣化类型和位置提供参考依据。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种开关柜绝缘劣化气体检测系统，包括开关柜，所述开关柜上设有进风口和排风口；流量传感器4连接在排风口处，通过线缆与控制箱内的数据采集装置相连接；从排风口处引出管道，管道的另一端延伸至进样装置中；控制箱内设有进样装置、检测单元、处理单元、通讯装置及预警装置依次通过电缆连接，预警装置还通过电缆连接处理单元；处理单元还通过电缆连接数据采集装置，数据采集装置通过电缆连接流量传感器。

所述进风口设在开关柜一侧下方，排风口设在开关柜另一侧上方。

所述检测单元对气体进行气体组分和浓度的检测，通过线缆与处理单元连接，并把所检测的数据发送给处理单元。

所述流量传感器检测空气通风量并传递给数据采集装置。

所述数据采集装置对通风量进行处理，建立通风量-时间对应关系模型，供处理单元调用。

所述处理单元对气体组分和浓度进行特征筛选，并调用通风量-时间关系模型进行修正，与已有的标准关系模型进行比对，对开关柜进行评估，发现绝缘劣化隐患，发出预警信号给预警装置。

所述处理单元通过线缆与通讯装置连接，利用通讯装置将信息实时传递给集控中心。

所述预警装置通过线缆与处理单元相连接，接到处理单元的预警信号，进行报警。