SF6分解產(chǎn)物檢測裝置的研制.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)對變電站可靠性和緊湊性要求的不斷提高，具有高可靠性、高安全性、低維護和體積小等優(yōu)點的氣體絕緣變電站(GIS)得到了廣泛的應用。但是氣體絕緣變電站由于各種潛伏性絕緣缺陷的存在會導致電氣故障，從而使電網(wǎng)發(fā)生大面積癱瘓給社會帶來巨大的災害。研究表明，變電站電氣故障最通常的特征是完全擊穿前的局部放電。因此對變電站電氣故障的監(jiān)測可以通過局部放電的檢測來實現(xiàn)。
　　研究者根據(jù)局部放電伴隨的理化現(xiàn)象，提出了各種判斷局部放電的方法。其

2、中分析局部放電產(chǎn)生的SF6分解產(chǎn)物是一種十分有效的方法。局部放電產(chǎn)生的SF6分解組分很多，但是實踐表明通過測量分解產(chǎn)物中SO2和H2S氣體的含量就可以實現(xiàn)對氣體絕緣變電站內部放電狀況、放電原因的判斷。本文的研究內容就是設計SO2和H2S氣體濃度測量裝置。由于H2S氣體有劇毒，目前無法在實驗室進行實驗，本文只對SO2濃度測量進行研究。
　　本文首先基于電化學傳感器法設計了SO2電化學傳感器信號調理采集電路和相應的單片機測量系統(tǒng)。在軟

3、件系統(tǒng)中利用滑動平均算法實現(xiàn)了信號的數(shù)字濾波，消除了噪聲對信號的干擾，得到了準確穩(wěn)定的輸出結果。
　　由于電化學傳感器SO2氣體濃度分析裝置不能實現(xiàn)在線測量，本文進一步設計了基于紅外吸收光譜法的SO2氣體濃度分析裝置。在實現(xiàn)該裝置的過程中，首先設計了直接吸收法光路系統(tǒng)，然后針對光電探測器輸出信號的特點，設計了基于ICL7650斬波穩(wěn)零放大器的信號調理電路，實現(xiàn)了微弱濃度信號的有效放大，最后用A/D進行采集送給單片機進行數(shù)字濾波并輸

4、出。數(shù)字濾波采用算術平均和滑動平均相結合的方法來實現(xiàn)，消除了光路中的干擾因素，同時降低了由光源、探測器的不穩(wěn)定和變化所引的檢測誤差，提高了輸出穩(wěn)定性。
　　最后設計了氣體配置裝置，利用該裝置對上述兩個裝置分別進行了標定，得到標定數(shù)據(jù)。利用最小二乘擬合法對標定數(shù)據(jù)進行處理，獲得兩個裝置的輸入輸出特性直線，完成標定。標定好的裝置進行了實驗驗證。實驗結果表明電化學傳感器SO2濃度測量裝置的分辨率較高，穩(wěn)定性好。而基于中紅外吸收光譜法的S