SF6純度及分解產(chǎn)物分析儀的研制.pdf

1、氣體絕緣設(shè)備以其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小被廣泛使用在電網(wǎng)電力變電設(shè)備中，具有優(yōu)良絕緣和滅弧特性的SF6充當(dāng)其氣體介質(zhì)。氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部由于局部放電和過熱會出現(xiàn)電氣故障，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理這些潛在故障會導(dǎo)致大面積電網(wǎng)癱瘓。研究發(fā)現(xiàn)局部放電和過熱會出現(xiàn)特征氣體表征故障類型和程度，因此檢測絕緣設(shè)備內(nèi)部氣體組分及濃度對定期檢修和分析設(shè)備早期故障有著重要意義。
　　本文提出了SF6純度及分解產(chǎn)物分析儀的設(shè)計(jì)方案，并給出了系統(tǒng)氣體通路、硬件和軟件

2、設(shè)計(jì)，該分析儀能夠有效分析氣體絕緣設(shè)備多組分氣體，即同時(shí)檢測SF6氣體純度、H2S、SO2、CO的濃度。多組分分析儀基于紅外吸收氣體傳感器檢測SF6純度，H2S、SO2、CO的檢測是基于電化學(xué)傳感器原理的。在設(shè)計(jì)電化學(xué)傳感器外圍放大調(diào)理電路充分考慮傳感器輸出微弱信號的性質(zhì)和噪聲，分析儀采用STM32作為主控芯片，設(shè)計(jì)的液晶觸摸屏給用戶提供良好的人機(jī)界面，擴(kuò)展的外部存儲能夠保存儀器重要的系統(tǒng)信息參數(shù)及用戶檢測的大量數(shù)據(jù)。在氣體通路設(shè)計(jì)中考

3、慮電化學(xué)傳感器可能存在的“中毒”現(xiàn)象，優(yōu)化氣路設(shè)計(jì)提出預(yù)估和精測兩種模式，既保護(hù)了傳感器的安全又保證了檢測的精度。軟件方面放棄傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng)，移植了實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)μC/OS-II，能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)之間迅速切換，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性，也方便后期維護(hù)與功能的添加。分析儀中不同傳感器采用不同的校準(zhǔn)方法，流量傳感器采用最小二乘法擬合，電化學(xué)傳感器由于線性度好采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)方法。分析了該分析儀誤差產(chǎn)生的原因，并針對誤差做了大量實(shí)驗(yàn)，提出溫度補(bǔ)償