基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统及方法

本发明涉及气体绝缘电气设备用微水含量测控，尤其是涉及一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统及方法。

背景技术：

1、气体绝缘电气设备是特高压电网的核心设备，在气体绝缘电气设备实际运行时，由于安装不规范、密封圈受损等原因，会导致气室内水分含量升高。水分管理是sf6气体等绝缘气体管理的关键部分，气体绝缘电气设备运行期间的实际故障中，由微量水分引起的气体绝缘电气设备设备故障较多。

2、目前，针对微水影响气体绝缘电气设备气体绝缘性能的研究开展较少，因此有必要研究微水对sf6气体等绝缘气体性能影响的具体程度及作用机理，从而得出工程上可以控制的水分含量允许阈值区间，为实际工程应用中科学制定气体绝缘电气设备微水含量控制标准、建立气体微水控制指标提供一定的数据支撑。同时可根据微水影响sf6气体等绝缘气体性能的机理采取相应措施，降低水分对气体绝缘电气设备整体绝缘性能的影响，提高设备长期稳定运行的可靠性。

3、针对水分对sf6气体击穿特性的影响需要进行大量的实验研究。因此，需要一种基于微动阀多重调节的气体绝缘电气设备用微水注入及测量方法，为水分对气体绝缘电气设备整体绝缘性能影响的研究提供实验及微水测量方法

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在向实验气室内注入微水的系统精度较低的缺陷而提供一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本方案提供了一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，用于向实验罐体定量输入微水，包括依次连接的第一气室、微动阀和第二气室，所述第二气室和实验罐体通过阀门连接；

4、所述第一气室上设有进样端口和抽真空接口，所述抽真空接口用于连接真空泵对第一气室抽真空，所述进样端口用于向第一气室内注入水；

5、所述第二气室连接有sf6密度继电器和微水传感器，所述sf6密度继电器用于测量微水系统的内部压力，所述微水传感器用于测量第二气室内气体中的微水含量或漏点温度。

6、优选地，所述微动阀用于控制第一气室内的水蒸气进入第二气室的速度和体积，所述微动阀阀尖的尺寸范围为1.2-1.3mm。

7、优选地，所述微动阀阀针的锥度范围为7-9度。

8、优选地，所述微水传感器测量气体中微水含量的精度为0.9-1.1μl/l。

9、优选地，所述微水传感器测量漏点温度的范围为零下70℃至零上60℃。

10、优选地，所述抽真空接口和真空泵之间设有球阀，所述球阀用于控制抽真空接口的通闭。

11、本方案还提供了一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统的方法，包括以下步骤：

12、s1：关闭进样端口的阀门，打开微动阀，真空泵连接抽真空接口，针对第一气室和第二气室抽真空、洗气，通过sf6密度继电器测量第一气室和第二气室的真空度；

13、s2：所述第一气室和第二气室抽真空完成后，关闭抽真空接口的阀门，再关闭微动阀，通过进样端口阀门向第一气室内注入少量的液态水，当第一气室内的液态水变为水蒸气后，再调节微动阀将第一气室内的水蒸气定量输送至第二气室内，同时通过微水传感器测量第二气室内的微水含量；

14、s3：所述第二气室静置4-6小时，通过微水传感器监测第二气室内的微水含量，微水含量满足实验要求后，开始充气；反之，返回s1，直至微水含量满足实验要求；

15、s4：通过第二气室专用sf6气体充气口向第二气室内充入sf6气体，通过sf6密度继电器测量第二气室的气压，达到预设气压后，开始实验；反之，返回s1，直至气压和气体中微水含量满足实验要求。

16、进一步地，所述sf6密度继电器在阀门关闭时，用于测量微水系统内部压力；在阀门打开时，用于测量实验罐体中实验气室内sf6气体的压力。

17、进一步地，s3中通过进样针连接进样端口，用于向第一气室内注入液态水。

18、进一步地，所述进样端口上设有进样垫，所述进样垫位于进样端口和进样针之间。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

20、(1)本方案中设置与实验罐体连通的微水系统，并在第一气室内进行微水水蒸气的生成，通过微动阀将一定量的水蒸气从第一气室以一定的速度输送至第二气室，并通过阀门控制第二气室与实验气室的通闭，使向第二气室内注入sf6气体，通过微水传感器测量sf6气体中微水含量。

21、通过在第一气室内生成微水条件，利用微动阀控制输送至第二气室内的水蒸气体积，能够对微水的含量进行精确的控制，通过微水传感器对气体中的微水含量进行检测，进一步提高检测精度。从而能够高精度在线监测，精密调节气体绝缘电气设备腔体内的水分含量，为实验提供更准确和更具参考意义的数据标准，提高实验的准确性和可靠性，且该微水注入及测量方法便捷可靠。

22、(2)本方案中在进行微水气体生成前，对微水系统进行多次抽真空处理，以排除实验气室和微水系统内部原有水蒸气和杂质气体的影响，保证后续实验的准确性。在微水注入到第二气室中，与sf6气体混合过程中，对第二气室进行静置处理，之后通过微水传感器进行测量，提高混合的均匀程度，保证最后测量结果的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，用于向实验罐体定量输入微水，其特征在于，包括依次连接的第一气室(6)、微动阀(3)和第二气室(7)，所述第二气室(7)和实验罐体通过阀门连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，其特征在于，所述微动阀(3)用于控制第一气室(6)内的水蒸气进入第二气室(7)的速度和体积，所述微动阀(3)阀尖的尺寸范围为1.2-1.3mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，其特征在于，所述微动阀(3)阀针的锥度范围为7-9度。

4.根据权利要求1所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，其特征在于，所述微水传感器(1)测量气体中微水含量的精度为0.9-1.1μl/l。

5.根据权利要求1所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，其特征在于，所述微水传感器(1)测量漏点温度的范围为零下70℃至零上60℃。

6.根据权利要求1所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，其特征在于，所述抽真空接口(5)和真空泵之间设有球阀，所述球阀用于控制抽真空接口(5)的通闭。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述sf6密度继电器(2)在阀门关闭时，用于测量微水系统内部压力；在阀门打开时，用于测量实验罐体中实验气室内sf6气体的压力。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，s3中通过进样针连接进样端口(4)，用于向第一气室(6)内注入液态水。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述进样端口(4)上还设有进样垫，所述进样垫位于进样端口(4)和进样针之间。

技术总结本发明涉及一种基于微动阀的气体绝缘电器设备用微水注入系统，用于向实验罐体定量输入微水，包括依次连接的第一气室、微动阀和第二气室，所述第二气室和实验罐体通过阀门连接；所述第一气室上设有进样端口和抽真空接口，所述抽真空接口用于连接真空泵对第一气室抽真空，所述进样端口用于向第一气室内注入水；所述第二气室连接有SF<subgt;6</subgt;密度继电器和微水传感器，所述SF<subgt;6</subgt;密度继电器用于测量微水系统的内部压力，所述微水传感器用于测量第二气室内气体中的微水含量或漏点温度，所述第二气室上设有充气口。与现有技术相比，本发明具有测量方便、精度和准确性高等优点。技术研发人员：李峰,赵文彬受保护的技术使用者：上海电力大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2