【摘 要】
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SF6气体由于具有较强的负电性、优异的绝缘和灭弧性能,被作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于电力行业。但由于设备的制造、安装、质量差异和设备老化等因素,SF6气体设备发生泄漏
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SF6气体由于具有较强的负电性、优异的绝缘和灭弧性能,被作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于电力行业。但由于设备的制造、安装、质量差异和设备老化等因素,SF6气体设备发生泄漏难以避免[1-2]。SF6气体一旦泄露,不仅危害设备的正常运行,还可能危及到工作人员的生命安全。因此本论文根据电力工业中SF6气体设备室的环境要求,针对现有SF6气体检漏设备的不足,设计出SF6气体实时在线检漏仪。本文所做的主要工作如下:
(1)分析了几种检测SF6气体传感器的工作原理:电化学检测原理、电击穿检测原理、声波检测原理、红外光谱吸收检测原理等,通过分析比较基于几种类型传感器的优缺点和现场对传感器的要求,本文选择了基于红外光谱吸收原理的传感器。
(2)阐述了基于红外光谱吸收原理的三种差分检测方法:单波长双光束法、双波长单光束法、双波长双光束法,经过分析比较各种方法的优缺点,选择了双波长双光束检测法。
(3)设计了SF6气体在线检漏仪的硬件部分。此部分主要包括信号调理模块、信号处理模块、信号的响应模块和辅助模块。阐述了各个模块的硬件电路图和具体功能。对硬件实施了抗干扰措施,如光电隔离、阻抗匹配等,提高了系统的可靠性和稳定性。
(4)设计了SF6气体在线检漏仪的软件部分。此部分主要包括SF6气体浓度的采集、数据处理、控制输出、设置参数和串行通信。介绍了各部分实现的功能并给出具体流程图。设计了软件抗干扰措施,如指令“冗余”、“软件陷阱”、软件“看门狗”。
(5)对SF6气体在线检漏仪做了重复性和稳定性实验,并对实验数据的线性度、标准差、线性极限误差进行了分析,结果表明该仪表重复性好、稳定性高,满足设计要求。通过现场测试,其测量范围0-1000ppm(1ppm=10-6),且响应速度快,抗干扰能力强,克服了因光源老化、采样池和检测器表面污染而使信号精度下降的缺陷。
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