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气体绝缘设备以其结构紧凑、占地面积小被广泛使用在电网电力变电设备中,具有优良绝缘和灭弧特性的SF6充当其气体介质。气体绝缘设备内部由于局部放电和过热会出现电气故障,若不及时发现并处理这些潜在故障会导致大面积电网瘫痪。研究发现局部放电和过热会出现特征气体表征故障类型和程度,因此检测绝缘设备内部气体组分及浓度对定期检修和分析设备早期故障有着重要意义。本文提出了SF6纯度及分解产物分析仪的设计方案,并给出了系统气体通路、硬件和软件设计,该分析仪能够有效分析气体绝缘设备多组分气体,即同时检测SF6气体纯度、H2S、SO2、CO的浓度。多组分分析仪基于红外吸收气体传感器检测SF6纯度,H2S、SO2、CO的检测是基于电化学传感器原理的。在设计电化学传感器外围放大调理电路充分考虑传感器输出微弱信号的性质和噪声,分析仪采用STM32作为主控芯片,设计的液晶触摸屏给用户提供良好的人机界面,扩展的外部存储能够保存仪器重要的系统信息参数及用户检测的大量数据。在气体通路设计中考虑电化学传感器可能存在的“中毒”现象,优化气路设计提出预估和精测两种模式,既保护了传感器的安全又保证了检测的精度。软件方面放弃传统的前后台系统,移植了实时嵌入式系统μC/OS-II,能够实现多任务之间迅速切换,提高系统的稳定性和实时性,也方便后期维护与功能的添加。分析仪中不同传感器采用不同的校准方法,流量传感器采用最小二乘法拟合,电化学传感器由于线性度好采用两点校准方法。分析了该分析仪误差产生的原因,并针对误差做了大量实验,提出温度补偿、流量补偿、交叉干扰处理算法。采用补偿后在实验室标准环境检测多组分气体能够达到很高的精度,多次在实际电力部门工作现场使用中发现能够准确发现气体绝缘设备早期故障,产生了重要的社会效益。