一种SF6气体及其混合绝缘气体的液化温度试验测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种SF6气体及其混合绝缘气体的液化温度试验测量装置及方法，测量装置由高压放电模块、气体管路集成模块、温度调控模块组成；通过高低温试验箱调控待测气体温度，然后利用高压放电得到不同温度下待测气体的击穿电压，由击穿电压出现下降时的转折点温度粗略估计气体的液化温度；检测密封腔体内的气压，当气压出现显著下降的转折点温度与击穿电压出现下降时的温度一致时，此时的温度为待测SF6气体或其混合气体的液化温度。本发明的测试装置功能稳定，操作简便，测试结果可直接反映SF6气体或其混合气体的绝缘适用极限温度，对于保证SF6气体及其混合气体绝缘电气设备在低温下安全稳定运行参考价值较大。

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备气体绝缘技术领域，具体涉及一种SF6气体及其混合绝缘气体的液化温度试验测量装置及方法。

背景技术

SF

目前，低温地区的GIS等设备时通常可以采用三种方式避免液化，一是降低SF

发明内容

本发明要解决的技术问题是，测量SF

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种SF

高压放电模块：用于给被测气体提供一个高压容器，能够使被测气体能在在稳定的高压环境中测试；

温度调控模块：与高压放电模块连接，能够使高压容器的温度环境保持在控制精度为±1℃的温度调控范围；

气体管路集成模块：与高压放电模块的高压容器连接，用于提供被测的SF

在上述的SF

工频变压器设有过流保护模块，试验电极间隙击穿时过流保护模块工作使工频变压器跳闸；保护电阻串联在回路中，抑制放电时回路中的放电电流。

在上述的SF

在上述的SF

在上述的SF

在上述的SF

在上述的SF

一种SF

1)充入待测SF

2)设定高低温试验箱温度T

3)降低高低温试验箱温度至T

4)测量不同温度下密封腔体内的气压，得到气压显著下降时的转折点温度，当该温度与击穿电压出现下降时的温度一致时，即为待测气体的液化温度。

本发明具有以下有益效果：1)通过直接测量不同温度下的气体击穿电压，可以直观地评价SF

附图说明

图1是本发明实施例中高低温试验箱和密封试验腔体的结构示意图。

图2是本发明实施例中试验回路接线示意图。

图3(a)是图3(b)的俯视结构示意图。

图3(b)是本发明实施例中的电极主视结构示意图。

图3(c)沿图3(b)圆柱形环氧树脂支柱中心线的剖视结构示意图。

图4是本发明实施例中的充气管路连接结构示意图。

图5是本发明实施例中的试验方法流程图。

图6是本发明实施例中SF

图7是本发明实施例中SF

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。图中，1-均压环，2-高压导杆，3-高压套管，4-盆式绝缘子，5-高低温试验箱，6-充/取气口，7-高压导杆，8-电极，9-接地导线，10- 金属支撑底座，11-工频升压变压器，12-保护电阻，13-万用表，14、15-电容分压器高/低压电容，16-可调温试验腔体(密封腔体与高低温试验箱的组合体)，17-环氧树脂平板支架，18- 圆柱形环氧树脂支柱，19-平行圆板电极。

参照图1～图5所示，本发明提供的一个实施例中的SF

其中所述高压放电模块如图1包括试验电极、密封腔体、高压套管，试验电极设置于密封腔体内，高压套管中的高压导杆穿过密封腔体与试验电极的一端接触，密封腔体外壳与试验电极的另一端连接，并接地。密封腔体具有良好的气密性，在24h内充入绝压0.7MPa SF

试验电极如图3，通过环氧树脂支架将电极进行固定，电极材料为钨铜，可以耐受多次击穿的烧蚀效应，电极结构为平行圆板(以平板电极为例进行说明，也可以采用球板电极或球球电极，保持电场不均匀度小于2即可)，电极间距通过圆柱形环氧树脂支柱进行固定，电极表面抛光，边缘倒角处理。

气体管路集成模块如图4，兼具抽真空、充气、废气回收等多种功能，图中A～F每个接口前设置阀门来控制气路的开闭，通过不同阀门开闭的组合实现不同的功能，如在对腔体抽真空时，A、B、D接口打开，C、E、F接口关闭，而在充气时，A、E、F、D接口打开，B、 C接口关闭。

密封腔体设置于高低温试验箱内，高低温试验箱通过控制箱内温度，利用热传导使密封腔体内部的气体温度与高低温试验箱内的温度一致，通过密封腔体上的气压、温度传感器检测密封腔体内部气体的温度和气压。高低温试验箱侧面留有小孔以便引出温度及气压信号。由于热传导过程需要一定时间才能保证密封腔体内的气体温度与高低温控制箱设定温度一致，在试验过程中控制密封腔体内的气体温度的具体方法是：在设定高低温试验箱温度后，每隔30分钟通过密封腔体内设置的温度传感器记录腔体内的气体温度，直至相邻三次记录的温度之间相差小于1℃且与设定温度相差小于1℃时，认为此时腔体内气体温度已稳定，可以进行液化温度的测量试验。

利用高压放电得到不同温度下待测SF

以SF

1)将密封腔体抽真空，打开图4充气管路中的A、B、D接口，并关闭C、E、F接口，打开真空泵抽气30min，然后关闭B接口，打开E接口充入待测的SF

2)充气完毕后，关闭图4充气管路中的A、E接口。

3)按照图2所示接线示意图进行接线，并设置高低温试验箱为20℃，记录稳定后密封腔体内SF

4)调节高低温试验箱温度至0℃、-20℃、-30℃、-40℃、-50℃，重复进行步骤3的试验，粗略得到击穿电压开始出现下降时的温度区间范围，然后再缩小温度变化步长，如本实施例以5℃的步长进行说明，将不同温度下的击穿电压与20℃时的击穿电压进行约化，得到结果如图6。

5)记录不同温度下的气压变化，得到结果如图7，得到气压显著下降时的转折点温度与击穿电压出现下降时的温度一致，即初始气压0.5MPa时，转折温度约-35℃，初始气压0.7MPa 时，转折温度约-25℃，对应的转折温度即为相应条件下待测SF

以上的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。