[实用新型]一种GIS设备气体组分检测装置及在线监测系统

说明书

本实用新型公开了一种GIS设备气体组分检测装置，包括：三通气室，设有第一进气口、第一出气口和补气口，第一进气口与待检测的GIS本体密闭连接，用于引入GIS内部气体；气体吸收池，底部设有第二进气口，第二进气口通过自封阀与第一进气口密闭连接；气体吸收池的顶部的左右两侧分别设有入光口和出光口，气体吸收池内设有反射镜组件，用于将经由入光口入射的光线多次反射至出光口；光谱分析系统，设有光线供给组件和光线接收检测组件，光线供给组件用于向入光口提供检测用光线，光线接收检测组件用于接收并处理出光口射出光线，实现气体检测。装置整体易于安装，其在线监测系统可实现带电检测，不影响GIS设备的正常运行。

技术领域

本实用新型属于电气设备监测技术领域，具体涉及一种GIS设备气体组分检测装置及在线监测系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市规模不断增大，土地资源日益紧张，气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear，简称GIS)以其结构紧凑、占地面积小等优点而被越来越广泛的应用于变电站。GIS把断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线等设备和部件全部封闭在金属接地的外壳中，一旦发生内部缺陷放电，其故障的定位及检修均比较困难。在GIS设备绝缘部件浇灌过程中残留的气隙，导体制造过程中的金属毛刺，运输及安装过程引起的各部件松动，安装及检修过程未清理干净的金属微粒以及运行中的梅花触头接触不良、外部水分的渗入等都会引起GIS设备局部放电，进而引起绝缘劣化问题。如果不能及时发现，随着设备的运行，缺陷会进一步劣化，最终导致设备故障。运行中的GIS设备一旦发生故障，检修工作将非常繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备更长，停电影响范围更大，对电力系统的稳定运行构成巨大的威胁，对国家的经济发展和国民的生活造成不可估量的损失。

正常情况下，GIS内部气体SF6的化学性质十分稳定，不易分解。但在放电或过热作用下，SF6会发生分解，并产生的多种低氟硫化物，这些低氟硫化物会与GIS内部存在的微量O₂、H₂O及固体绝缘材料发生反应，生成SO₂、CF₄、HF、 H₂S、CO、SOF₂、SO₂F₂、SO₂F₁₀等多种较为稳定的分解产物。在SF6设备故障诊断的早期阶段，传统的电气试验方法难以察觉GIS内部的早期潜伏性绝缘故障，而对GIS内部的SF6气体进行组分分析，不仅可有效发现设备内潜伏性故障，且能够对故障进行初步定位。SF6特征分解组分检测是气体组分分析法实现GIS 缺陷和评估GIS状态的基础。现阶段GIS设备内SF6特征分解组分检测方法主要有气相色谱法、检测管法、电化学传感器等。其中，气相色谱法运用于实验室内对气体组分的检测，虽然能有效检测气体组分，但被测气体在运输过程中其具体组分已经发生了变化，实验室检测难以反映现场情况；检测管法的稳定性易受到温度和湿度的影响，且存在交叉干扰的问题；电化学传感器长时间使用易发生传感器中毒，使其灵敏度产生不可逆的下降，同时也存在交叉干扰的问题。总之，现有的方法普遍存在以下问题：(1)需要取气体，不能在GIS设备运行中实现带电检测；(2)检测灵敏度不高、交叉干扰严重以及易中毒；(3) 不能保证采样气体在运输过程中发生改变。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，实现GIS设备带电实时监测，本实用新型采用光谱检测技术对SF6特征分解组分进行分析，来判断GIS设备内部是否发生了局部放电，并根据不同的组分含量来评估放电的严重程度，进而提供一种可安装于GIS设备上的在线检测装置，即一种GIS设备气体组分检测装置及在线监测系统，不仅可以弥补现有技术的不足，而且成本较低，利于普遍推广应用

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种GIS设备气体组分检测装置，包括：

三通气室，设有第一进气口、第一出气口和补气口，第一进气口与待检测的GIS本体密闭连接，用于引入GIS内部气体；