一种GIS内部吸附分解产物试验装置及方法

技术领域

本发明涉及GIS故障检测技术领域，特别涉及一种GIS内部吸附分解产物试验装置及方法。

背景技术

气体绝缘组合电器GIS(Gas Insulated Switchgear)的高压电气设备内部往往安装有吸附剂，用以吸附水分及腐蚀性分解产物，为保障绝缘气体的绝缘性能起到了积极作用，但吸附剂的存在，也会在短时间内将气体分解产物成分和比例的差异降至最低，影响分解产物的检测和设备运行状况的判断。特别是电气设备的现场运行条件(如气体湿度、压力、温度等)普遍存在差异，复杂的环境条件给探究分解产物的变化规律带来更大的难度。因此开展吸附剂试验，并掌握环境条件对分解产物的吸附规律，对于应用分解产物检测结果来判断设备绝缘性能和故障判断是非常必要的。

因此，建立行之有效的GIS内部吸附分解产物试验装置及检测方法来诊断GIS内部故障，并研究GIS内部绝缘气体在不同环境条件下气体分解产物组分种类、含量变化规律在电气设备评估和故障诊断中更加具有意义。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种GIS内部吸附分解产物试验装置及方法，在不同环境条件下对气体分解产物种类、含量变化规律进行分析，在电气设备评估和故障诊断中更加具有意义。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种GIS内部吸附分解产物试验装置，包括罐体、第一旁管、真空泵、第一阀门、气瓶、第二阀门、气压表、第二旁管、三通阀、减压阀、气相色谱仪。所述罐体为密封结构，罐体内部放置烧杯和吸附剂。按照进气方向，所述罐体上设置铜管，所述铜管通过第二旁管连接气瓶，所述第一旁管位于第二旁管左侧，第一旁管通过第一阀门与真空泵的进口相连；所述第二旁管通过减压阀与气相色谱仪的进气口相连，在所述第一旁管和第二旁管之间的管路上，还安装有第二阀门和三通阀；所述三通阀分别连接第二阀门、第二旁管和气压表。

所述罐体上下分别设有两个操作窗口，两个操作窗口分别固定连接密封端盖，所述端盖为英格莱800材质。

所述罐体上还开设有两个观察窗，包括金属筒和固定封盖，所述观察窗与罐体密封连接。

另外，一种GIS内部吸附分解产物试验方法，要通过上述一种GIS内部吸附分解产物试验装置来实现，所述方法包括以下步骤：

S1.首先将所述吸附剂放入真空干燥箱中，按照吸附剂说明书设定温度和时间对其进行干燥；

S2.将所述吸附剂放到烧杯中，置于所述罐体内，将气相色谱仪、真空泵、气瓶、罐体组装完毕；

S3.试验之前，将所述气瓶上的阀门关闭，依次打开真空泵，打开第一阀门、第二阀门，进行抽真空处理；通过观察所述气压表，达到试验要求真空度后，依次关闭第二阀门、第一阀门、真空泵；

S4.抽真空完毕后，首先打开盛装实验气体的气瓶的阀门，听到气体流动的声音后，打开第二阀门，直到气压表示数为试验所需的气压值后关闭第二阀门；

S5.定时检测试验腔体内分解产物的含量；具体操作为：打开所述减压阀，利用罐体内腔与气相色谱仪的压力差，使得试验后的气体进入气相色谱仪进行检测。

本发明的优点在于：

本发明根据不同种类的吸附剂吸附水分及腐蚀性分解产物，通过气相色谱仪等检测技术对分解产物含量进行检测，研究吸附剂对分解产物检测结果的影响，获得GIS设备本体的故障模拟段的运行状态和正常模拟段的运行状态的对比结果，使得在GIS设备的实际应用当中，工作人员能够根据该对比结果，判断GIS设备出现何种类型的故障，在不停电的情况下对GIS设备内部的故障进行评估，保证了使用该GIS设备的电力系统的安全运行，提高了电力系统的运行效率，有利于电力系统的经济运行。

附图说明

图1为本发明一种GIS内部吸附分解产物试验装置的原理图；

图2为本发明一种GIS内部吸附分解产物试验装置罐体的结构示意图。

其中，1—罐体，2—烧杯，3—吸附剂，4-铜管，5-第一阀门，6-第二阀门，7-三通阀，8-气压表，9-减压阀，10-第一旁管，11-端盖，12-第二旁管，13-真空泵，14-观察窗，15-气相色谱仪，16-气瓶，141-金属筒，142-固定封盖。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，如图1-图2所示，本发明提供了一种GIS内部吸附分解产物试验装置，包括罐体1、第一旁管10、真空泵13、第一阀门5、气瓶16、第二阀门6、气压表8、第二旁管12、三通阀7、减压阀9、气相色谱仪15。罐体1为密封结构，罐体1内部放置烧杯2和吸附剂3。按照进气方向，罐体1上设置铜管4，铜管4通过第二旁管12连接气瓶16，第一旁管10位于第二旁管12左侧，第一旁管10通过第一阀门5与真空泵13的进口相连；第二旁管12通过减压阀9与气相色谱仪15的进气口相连，在第一旁管10和第二旁管12之间的管路上，还安装有第二阀门6和三通阀7；三通阀7分别连接第二阀门6、第二旁管12和气压表8。

罐体1上下分别设有两个操作窗口，两个操作窗口分别固定连接密封端盖11，端盖为11英格莱800材质。罐体1上还开设有两个观察窗14，包括金属筒141和固定封盖142，观察窗14与罐体1密封连接。

本实施例中的气相色谱仪采用LX-3100A便携式SF6氦离子综合检测仪，采用两个个检测器(PDD1和PDD2)分别检测无机物和有机物，采用三通阀7和减压阀9的开通与关断将样品气体送入气相色谱仪15中的六个色谱柱进行分离，其中色谱柱一、二、三分离无机物，色谱柱四和五分离H2S、COS、C3F8、SOF2、SO2F2，色谱柱六分离SO2、CS2，最终达到无机物送入检测器PDD1，有机物送入检测器PDD2的效果，该色谱仪可对H2、O2、N2、CH4、CF4、CO、CO2、C2F6、C3F8、SO2F2、SOF2、SO2、H2S、COS、CS2、NF3、NO2、H2O、等18种分解产物分析、检测。

另外，一种GIS内部吸附分解产物试验方法，要通过上述一种GIS内部吸附分解产物试验装置来实现，所述方法包括以下步骤：

S1.首先将吸附剂3放入真空干燥箱中，对其进行干燥处理；

S2.将吸附剂3放到烧杯2中，置于罐体1内，将气相色谱仪15、真空泵13、气瓶16、罐体1组装完毕。

S3.试验之前，将气瓶16上的阀门关闭，依次打开真空泵13，打开第一阀门5、第二阀门6，进行抽真空处理；通过气压表8观察，当真空度达到-0.1mpa时，依次关闭第二阀门6、第一阀门5、真空泵13。

S4.抽真空完毕后，首先打开盛装实验气体的气瓶16的阀门，听到气体流动的声音后，打开第二阀门6，直到气压表8示数为0.4mp时，关闭第二阀门6。

S5.定时检测试验腔体内分解产物的含量；具体操作为：打开减压阀9，利用罐体1内腔与气相色谱仪15的压力差，使得试验后的气体进入气相色谱仪15进行检测。