基于光声光谱法的变压器在线监测技术研究

针对现有电力变压器油中的溶解气体浓度低和复杂的外部干扰信号等问题,监测系统在小信号测量和提取方面存在很大的困难。文中基于光声光谱法原理,提出一种对变压器油中气体进行在线监测的技术方案。通过实验,分析和比较了不同电压、不同时间的变压器油中溶解气体数据,确定故障类型。实验结果表明,光声光谱法可以快速检测出变压器油中溶解的故障气体。该研究为我国电力变压器在线监测技术的发展提供参考和借鉴。     

SF_6气体泄漏环境在线监测技术综述

介绍了几种国内SF6气体泄漏环境在线监测技术的原理和特点.着重分析了测试使用的技术优劣;综合对比后,提出了宜采用先进的激光监测技术,并提出了具体的技术要求.     

以SF_6为背景气体的SF_6气体分解特征组分标准物质研制

利用SF6分解组分对GIS绝缘状态进行诊断,必须解决SF6分解特征组分的定性和定量检测的关键技术难题,这直接关系到对设备故障性质和程度判断的准确性。文中采用称量法,研究以SF6为背景气的气体标准物质的制备过程与方法,成功研制了CO2/SF6、CF4/SF6、SOF2/SF6、SO2F2/SF64种标准气体物质,解决了SF6分解特征组分标准气体物质的存储问题,考察了4种气体标准物质的一致性、压力稳定性以及长期稳定性。结果表明:CO2/SF6、CF4/SF6、SOF2/SF6和SO2F2/SF6的标准不确定度均小于0.2%,4种标准气体物质一致性、6个月的长期稳定性和均匀性良好,标准气体扩展不确定度都小于3%,可用于SF6分解特征组分的定量分析。     

SF_6气体组分检测方法分析

六氟化硫气体(SF_6)因其良好的绝缘性能和灭弧性能被广泛运用到电气设备中,其质量是保障设备稳定运行的基础。介绍气相色谱法、红外光谱法和氦离子色谱法3种检测方法的工作原理,分别检测同一样品气体并对检测结果进行讨论。分析每种检测方法的优缺点及适用范围,为实验人员在检测过程中选用何种方法提供一定的帮助。     

SF_6分解气体快速检测装置

<正>SF_6高压电器设备在运行中,会由于放电等原因而使SF_6气体不断分解。这些分解产物中最主要的有HF和SO_2,使用检测管对这两种产物进行分析检测,可了解高压电器设备在运行过程中所处的状态和可能的潜在事故的发生,保证设备的正常运行和人身安全。 SF_6分解气体快速检测装置在国外,如日本、海国、加拿大、法国和美国等国家使用十分普遍。我国于1994年已研制成功,并在北京、大连、天津和上海等地使用。该装置取得了很好的效果。其基本原理是:通过检测装置从高压电器设备中采取一定体积的SF_6气体,分别通过SO_2、HF检测管,这些分解产物会在检测管中起化学反应、并改变颜色。可根据变色柱的长短,定量的读出SF_6气体中SO_2和HF的浓度。     

低浓度SF_6在线监测技术研究与应用

SF_6气体因优良的绝缘灭弧特性广泛应用于高压开关设备中。根据国家相关标准要求,在室内GIS室或变压器室均安装有SF_6泄漏报警监测系统,用于监测环境中SF_6、O_2体积分数以及温湿度。现在市场上常用的SF_6监测系统功能较为单一,不能具体形象的表述监测环境,也不能将数据远传并形成数据报表,更不能记录并查询实时或历史曲线,短信报警功能也无从谈起;而SF_6环境监测模拟系统可形象模拟监测环境景象以及各个监测点位置及数据,各个监测点的状况一目了然,数据查询简便,泄漏曲线清晰,短信报警及时。该环境模拟监测技术不仅涵盖了传统监测系统的功能,而且发展创新,使得环境监测具体形象。     

SF_6气体密度在线监测装置

采用传感器技术和数字电路开发出数字式SF_6气体密度在线监测装置,并接入变电站综合自动化系统进行远方、在线监测,解决了机械式密度继电器无法适应无人值班变电站对设备运行状态进行实时监测的问题,有利于断路器状态检修的开展和电网的安全稳定运行。     

高压SF_6开关设备气体分解物浓度在线监测装置研制

高压SF_6断路器气体分解产物体积分数是SF_6断路器内部放电模式和放电能量的重要判据。为了通过SF_6气体分解产物实现SF_6断路器的运行状态在线监测,文中研制了一种基于碳纳米材料的电离式碳纳米管传感器和一套用于检测传感器输出微电流的检测装置。笔者以SF_6气体重要的分解产物之一SOF_2作为被测气体进行实验测试,结果表明,电离式碳纳米管传感器输出电流与SOF_2气体体积分数成单值关系,其电流大小能够反映出SOF_2气体体积分数;文中开发的微电流检测装置能够完成传感器输出的纳安级微弱电流的检测,具有较高的检测精度。该检测装置可用于实时监测SF_6气体分解生成的SOF_2气体体积分数,为研究SF_6断路器内部放电和实现SF_6气体分解物在线监测提供了可能。     

基于SF_6气体分解物检测系统设计与开发

SF6气体在放电或过热的情况下会发生电离和分解,产生多种分解物,这些分解物会显著影响电气设备的绝缘性能。现有检测手段无法实现对SF6分解气体现场在线测量。根据实际使用需求,采用光栅分光的原理,利用光谱检测法,对分解物的成分和含量进行测量。测量系统可在电气设备带电运行状态下进行在线测量,结合电气设备的实际运行状况,测量数据可为分析设备的运行状况提供了有力的科学依据。     

基于TDLAS的SF_6断路器湿度在线监测技术的应用研究

基于TDLAS气体测试原理,针对SF_6电气设备中的智能化需求,设计并研制了一套湿度检测试验装置,并在SF_6断路器中进行了湿度测试。该装置在SF_6断路器中测得明显的TDLAS信号。测试结果表明,TDLAS技术具备安全、快速响应的特性。为TDLAS湿度检测技术在SF_6智能电气设备中的应用提供了技术支持。     

基于SF_6气体分解成分检测的设备状态评估

依据SF6绝缘气体及各种固体绝缘材料在放电或过热等异常情况下的分解机理及分解产物的形成过程,通过对众多运行设备进行分解产物的种类及体积分数含量普查,发现设备内部可能存在异常,并且这种质疑正好与设备解体验证相符。在实践的基础上验证通过SF6分解产物体积分数的检测来预判SF6气体绝缘设备是否存在潜在缺陷的可行性和有效性,为今后SF6气体绝缘设备的运行维护和开展设备的状态检修提供参考依据和技术支撑。     

基于TDLAS的SF_6断路器湿度在线监测技术的应用研究

基于TDLAS气体测试原理,针对SF6电气设备中的智能化需求,设计并研制了一套湿度检测试验装置,并在SF6断路器中进行了湿度测试。该装置在SF6断路器中测得明显的TDLAS信号。测试结果表明,TDLAS技术具备安全、快速响应的特性,为TDLAS湿度检测技术在SF6智能电气设备中的应用提供了技术支持。     

基于SF_6气体分解产物检测的设备状态判断

介绍了SF6绝缘气体及各种固体绝缘材料在放电或过热等异常情况下的分解机理,验证利用检测SF6分解产物体积分数来预判SF6气体绝缘设备是否存在潜在缺陷的可行性和有效性,为今后SF6气体绝缘设备的运行维护和开展设备的状态检修提供参考依据和技术支撑。     

基于声表面波传感器的SF_6断路器气体湿度监测

阐述了水分超标对SF6断路器的危害,介绍了国家标准规定的湿度指标以及目前我国行业内常用的检测方法,提出了以声表面波湿敏传感器为主要测量工具的SF6气体湿度测量方法,它使用单片机对传感器输出信号进行处理,并运用软件对结果进行修正。试验表明,该系统可实现对换流站内SF6断路器气体湿度的实时高精度监测,提高了设备的安全运行水平。     

SF_6气体和SF_6断路器

前言 1000年巴黎大学药学部在试验中发现了六氟化硫气体(用SF_6表示),后来在对SF_6气体的不断研究中,发现它是一种优良的气体绝缘介质,但直到1947年才系统地发表了SF_6的研究报告,并在电器工业中开始使用。首先在变压器和负荷开关上应用,后来在高压开关,全封闭组合电器(GIS)和输电管道上大量使用,发展非常迅速,目前SF_6已成为超高压电器中的骄子。     

基于光声光谱技术的SF6分解组分的检测装置研制

采用了光声光谱技术对SO2气体进行检测,该技术有高灵敏度并且不消耗被检测的气体的优点,特别适用于对SO2气体的检测;基于光声光谱技术设计了一台用于检测SO2气体的试验装置,并且针对圆柱形光声腔存在的缺陷而采用了球形的光声腔。所设计的试验检测装置能够有效检测SO2,并为日后研制SO2光声光谱在线监测系统提供重要的技术支撑。     

基于SF_6分解组分的负极性直流局部放电故障诊断

为了利用SF_6局部放电(PD)分解特性开展直流气体绝缘设备(GIE)故障诊断研究,以直流GIE中最为常见的4种绝缘缺陷为例,研究了缺陷从起始放电发展至临近击穿整个过程的PD特性,选择q_v、n_v和Δt_v作为表征PD状态的特征量,并将PD严重程度划分为3个等级;在每种缺陷的3个PD等级下开展了大量SF_6分解实验,获取了SF_6分解特性。实验结果表明,SF_6分解生成了CF_4、CO_2、SO_2F_2、SOF_2和SO_2 5种稳定组分,其中SOF_2是最主要的分解产物,且含硫组分的生成量高于含碳组分的生成量;构建了由21个浓度比值组成的特征集合,运用最大相关最小冗余准则进行特征量选择,并基于BP神经网络和支持向量机进行了故障诊断,准确率超过88%。     

应用光声技术的SF6分解组分检测装置研制

为了对局部放电下SF6分解组分进行实时在线检测,研制出一套基于光声技术的SF6分解组分检测的光声装置,详细介绍了装置的工作原理和硬件构成,根据被测气体的光谱特性,选择了合适的红外光源和窄带滤光片,用模拟电场的仿真手段,设计出了该装置的关键部件光声池,并利用声传输线理论优化了光声池的结构参数。经过性能分析与测试表明,光声...     

基于光声光谱技术的SF_6泄露检测技术

SF6气体作为一种优良的绝缘介质,广泛应用于高压电力设备中。然而,作为一种主要的温室效应气体,其泄露将给环境和维修人员构成不良影响。能够及时灵敏地检测到SF6气体的泄露情况成为电力系统的一个广泛需求。光声光谱技术作为近年来兴起的一项新型的微量气体检测技术,具有灵敏度好,选择性好,动态检测范围大等优点。笔者基于光声光谱技术的基本原理,利用SF6在10.6微米波长处的红外吸收峰值,构建出一套SF6泄露检测系统。同时通过实验室模拟配比不同浓度SF6和空气的混合气体,对系统性能进行验证,发现该系统最低可检测到0.01 ppm的SF6,而且具有较好的线性度和稳定性。     

基于悬臂梁增强型光声光谱的SF_6特征分解组分H_2S定量检测

H_2S作为SF_6分解产生的关键特征组分,能够有效反映SF_6气体绝缘电气设备内部绝缘故障的严重程度及故障是否涉及固体绝缘材料。采用新型硅微悬臂梁传声器与分布反馈式半导体激光器搭建了悬臂梁增强型光声光谱痕量气体检测系统,以H_2S气体v1+v2+v3泛频吸收谱带中心波数为6 336.62 cm-1的吸收谱线作为研究对象,仿真研究了H_2S气体的红外吸收特性,试验研究了H_2S气体悬臂梁增强型光声光谱响应特性,采用最小二乘回归分析了H_2S气体光声信号与其体积分数的关系。结果表明,在气体吸收未饱和的情况下,光声信号强度与H_2S体积分数之间存在良好的线性关系,系统对N2中痕量H_2S的检测下限为0.84×10-6,对SF_6中痕量H_2S的检测下限为1.75×10-6。研究结果为采用SF_6分解组分法判断设备内部绝缘故障类型和严重程度提供了有力的数据支持。