MoO_3@CuMoO_4气体传感器对SF_6分解气体H_2S的检测研究

运行中的气体绝缘组合电器由于存在内部缺陷往往会产生局部放电等现象,SF_6气体在其作用下会发生分解,使设备绝缘性能降低,严重时会发生事故。因此可通过对SF_6气体的分解组分H_2S进行检测,达到对设备进行实时监测的目的。文中通过水热法合成了一种MoO_3@CuMoO_4敏感材料并进行了SEM、XRD表征;将MoO_3@CuMoO_4传感器用于对H_2S的检测,表现出了优异的气敏性能。在最佳工作温度下,对100 ppm H_2S灵敏度达到了89,响应时间为162 s,检测下限为100 ppb。     

基于电化学传感器的SF6分解气体检测技术研究

SF_6气体绝缘类电力设备具有体积小、结构紧凑、绝缘性能稳定、运行可靠等优点,被广泛应用于特高压和超高压电力系统中。当电力设备内部发生绝缘故障时,绝缘气体SF_6由于局部放电及局部过热发生分解反应,最终生成数种稳定SF_6分解气体,通过对这些分解气体组分进行定量检测和分析,可反演出设备内的故障或安全隐患。通过搭建电化学传感器响应特性的测试平台,在气体检测罐中模拟SF_6分解气体并进行检测,得到了CO、SO_2和H_2S气体电化学传感器的响应特性。实验结果显示出CO传感器有负的温度特性,SO_2和H_2S电化学传感器具有正的温度特性,并采用二次曲线拟合确定了传感器的温度补偿曲线;同时还发现CO、SO_2和H_2S气体传感器均具有良好的线性特性,但SO_2传感器会对H_2S气体做出响应,通过采用交叉干扰计算,建立传感器信号矩阵算法保证了测量结果的准确度。最后,通过运用多组分混合气体验证了传感器信号矩阵算法具有很高的可靠性和准确度。     

电化学气体传感器多传感器数据融合

由于电化学气体传感器存在温度漂移和交叉灵敏度问题。基于SF_6气体质量综合分析仪为硬件基础,利用线性神经网络学习思想,设计了多传感器数据融合算法。详细介绍了CO和H_2S二维气体传感器数据融合算法设计和权值迭代学习方法步骤。实验结果表明,该SF_6气体质量综合分析仪对SF_6气体分解产物具有较好检测效果。     

气体绝缘电力设备中SF_6气体分解物的检测技术研究

利用SF_6气体分解物对高压、特高压气体绝缘电力设备进行运行状态监测与故障诊断是目前电力行业研究的热点问题。而SF_6气体分解物的检测需要强有力的检测技术的支撑。本文介绍了目前常见的几种高灵敏度的气体分解物的检测分析技术,并对其特点进行了分析和总结。     

GIS中SO_2气体紫外光谱检测及数据处理

气体绝缘组合电器(GIS)设备内发生的局部放电会使绝缘气体SF_6分解,从而导致设备安全性下降。针对此问题选取SO_2作为局放检测的特征标识物,依据紫外光谱检测法对SO_2进行定量检测并搭建实验平台,该方法便于实现现场快速检测。为提高设备精度,首先利用奇异值分解原理对光谱数据进行滤波处理,为减小系统误差选取3个特定波长点的吸光度作为SO_2检测依据进行联合检测体积分数。实验结果表明,应用紫外检测SO_2体积分数误差率在5%以内,满足现场检测要求。     

基于LabVIEW和神经网络的SF_6分解产物在线检测系统

在电力行业中,通常通过检测SF_6分解产物的含量判断电气设备是否存在故障。SF_6的分解产物主要是SO_2,H_2S和CO。通过电化学传感器对SF_6分解产物的浓度检测,用数据采集卡采集信号,结合线性神经网络设计算法,用LabVIEW设计信号自动采集程序、计算程序和控制面板,设计了基于LabVIEW的SF_6分解产物的在线检测系统。系统具有标定、检测、实时显示数据及波形和自动保存相关数据的功能,有效解决了电化学传感器间的交叉影响问题。此外,它也是一个有效的算法验证平台。     

MSM装置在550 kV GIS中的应用

SF_6气体状态直接反映了GIS设备的绝缘状态,监测SF_6气体压力是否正常是保障GIS安全运行的基础。为此,介绍了一种能有效实时监测GIS设备的SF_6气体状态,并对SF_6气体压力进行趋势分析、预测报警的MSM装置,能为GIS设备现场状态分析及运维工作提供重要的数据参考。     

基于激光吸收光谱的SF_6/N_2混合气分解产物同时检测

针对SF_6分解气中H_2S、CO、HF等3种气体进行在线监测,研制基于激光吸收光谱的SF_6分解气在线监测装置,提出采用时分复用的方案实现多组分气体同时测量,对激光器的波长参数进行分析并测试。针对近红外波段CO和H_2S气体吸收谱线弱的问题,提出独立放大电路方案,研制样机并通入混合组分气体进行验证。根据获得二次谐波曲线和浓度随时间变化曲线表明,该系统目前可以实现的检测限为CO 10 ppm,H_2S 4 ppm,HF 1 ppm,可以满足高灵敏度SF_6分解气在线监测和故障预警需求。     

断路器SF6气压表防雨罩的研制和应用

SF_6气体的压力值对于SF_6断路器的灭弧性能和绝缘性能有着非常重要的影响,一旦SF_6气体密度继电器进水发生误动作,就会造成闭锁断路器分闸,从而引起电力设备事故事件,影响电力系统的安全稳定运行。鉴于此,在分析SF_6气体密度继电器进水对断路器影响的基础上,介绍了断路器SF_6气压表防雨罩的设计。     

SF_6气体现场回收处理技术研究

六氟化硫(SF_6)是应用于中、高压电气设备的良好绝缘气体,广泛应用于电力变电站的电气设备(GIS)和其他电气设备中。但在高温,或出现电弧的情况下,SF_6气体会分解产生二氧化硫SO2和氟化氢HF等有害气体,对大气环境污染和人身安全造成影响。必须采取气体回收处理,这样才能有效地防止SF_6气体对大气的污染,实现了电力设备运行、检修实施水平提升,满足整个电力设备管理需求。本文针对SF_6气体现场回收处理技术研究做出了分析。     

浅谈红外气体检漏成像技术在电力系统的应用

随着以SF_6气体为绝缘介质设备(GIS、开关等)的广泛应用,电力系统对供电可靠性的要求也越来越高。由于变电设备长年运行于野外,受气象、密封设备老化等因素影响,SF_6气体泄漏事故时有发生,给企业造成了重大经济损失,因此准确定位泄漏点对设备的安全运行显得至关重要。红外气体检漏成像技术的出现恰好解决了这个问题,它能有效、直观地检测到GIS、开关等设备泄漏情况,为带电检测提供了新的强大的诊断手段。与传统泄漏检测手段相比,红外气体检漏成像技术无疑是一次革命,极大地提升了检测效果。现对该技术的工作原理、优点和应用效果进行了分析。实践证明,红外气体检漏成像技术的应用,大大提高了设备故障点的全面检测能力,为变电设备的可靠性研究提供了综合手段。     

基于气体传感器的SF_6气体环境监测系统的设计

SF6具有非常优良的性能,被广泛应用于电力系统之中,尤其是在中压、高压以及超高压的开关中得到了充分的利用,起到了良好的绝缘和灭弧效果。但是SF_6在实际的使用过程中存在一定的泄漏风险,一旦出现问题就会对人员和设备造成严重的危害,因此,在实际应用过程中,要对其采取可靠的控制措施。基于气体传感器的SF_6气体环境监测系统可及时发现泄漏现象和缺氧情况,并将现场SF_6和O_2信息通过485网络远传至DCS,供操作人员分析,对于保证电力设备的安全运行和室内工作人员的安全具有十分重要的意义。     

湿度和SF_6在石英增强光声光谱中对CO分子弛豫率的影响

为了研究六氟化硫(SF_6)气体分子和水汽(H_2O)对一氧化碳(CO)气体分子的弛豫率的影响,建立了一个基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术的痕量气体传感器系统。采用1.57μm的近红外分布式反馈二极管激光器作为激励光源,并对不同SF_6和H_2O气体浓度下的CO的光声信号进行对比研究。首先用CO传感器系统探测CO与N_2的气体混合物中CO的光声信号,然后在CO与N_2气体混合物中加入不同浓度的SF_6气体,分别探测不同浓度SF_6气体下的CO光声信号强度。最后在CO与N_2的气体混合物中加入不同浓度H_2O,探测加入H_2O后的CO的光声信号强度。实验结果表明随着CO和N_2气体混合物中SF_6气体浓度的增加,CO的光声信号幅值几乎没有变化,而在混合物中加入2.5%的H_2O后,发现CO的光声信号提高了约5倍。因此,SF_6对CO气体的弛豫率没有明显的影响,然而H_2O的添加能够有效缩短CO气体的弛豫时间。     

SF_6分解物检测中红外和电化学SO_2传感器性能的研究

利用动态配气系统将指定浓度的SO_2气体导入分解物检测仪中,对比研究了以SF_6气体为底气时SO_2红外和电化学传感器的准确性、稳定性和响应时间等测量特征。通过对以SF_6和N2为底气的SO_2气体浓度的反复测量,探究了由于SO_2和SF_6气体吸收红外光波长较为接近,SF_6气体对SO_2红外传感器测量性能的影响;实验表明:二种气体的交叉影响使得SO_2红外传感器的测量稳定性发生劣化。此外,通过对同一测量条件下多台SO_2电化学法传感器的测试,验证了传感器性能对比实验中,个性差异较大的SO_2电化学传感器所表现出的测量特性具有一定共性,并在文末给出了提高电化学传感器测量准确性的可行建议。     

脉冲进样便携式TOF MS现场检测SF_6电气设备中的分解产物

SF_6分解产物是SF_6电气设备内部故障的重要标志物。本工作研制了一台便携式飞行时间质谱仪(TOF MS),可对多种SF_6气体分解产物进行现场快速准确定量,为SF_6电气设备的状态评估和故障诊断提供关键信息。该仪器采用脉冲进样系统,可以在SF_6电气设备不停电状态下直接将设备内的气体样品引入质谱电离区进行分析。脉冲进样的管道总体积为20mL,进样量低于1mL/min,完成单个样品检测的样品总消耗量低于35mL(已换算至常压),与上一代仪器相比减少了85%以上,该进样方式有效地消除了谱图的背景干扰。本工作研制的脉冲进样便携式TOF MS对SF_6典型放电特征产物SO_2F_2、SO_2、CS_2、CF_4的检测灵敏度均可达到5μL/L,现场实验结果表明,该仪器在SF_6电气设备的状态评估和故障诊断中表现良好,在电力行业内具有广阔的应用前景。     

基于硅尖阵列的SF_6传感器制备及特性研究

针对电气设备中SF_6气体泄漏监测的需求,设计制备了基于硅尖阵列的SF_6传感器。完成了基于硅尖阵列的多针-板型负电晕放电气体传感器结构设计,主要包括硅尖阵列负电极、Au平板正电极、绝缘隔离层3部分。利用物理场有限元仿真软件COMSOL分析了针尖高度、针尖距离及电极间距对电场分布的影响,优化了器件结构参数。介绍了硅尖阵列负电极及Au平板正电极的MEMS工艺流程,完成了传感器的封装。搭建了测试系统,在不同湿度条件下测试了器件对0~100 ppm SF_6气体的响应。结果表明,设计制备的基于硅尖阵列的多针-板型电晕放电传感器可用于SF_6气体检测。     

Ag-WO_3基传感器对NO_2气敏特性的研究

Ag-WO_3纳米复合材料通过低温溶胶凝胶法(sol-gel)和共渍法成功合成,并且基于该纳米复合材料制备了检测低浓度NO_2气体的旁热式气敏元件。研究了100～300℃的温度范围内该传感器对H_2S、CO、NO_2、C_2H_5OH、CH_3COCH_3的气敏性能。结果表明,质量分数为1.0%Ag-WO_3气敏传感器对10 ppm的NO_2气体展现了最高的灵敏度和选择性。同时对Ag-WO_3气敏传感器探测气体前后的气敏机理进行了讨论和分析。     

SF6气体检测技术的研究进展及发展趋势

针对高压设备SF_6气体泄漏检测问题,介绍了SF_6气体泄漏产生的危害。根据SF_6气体检漏技术的研究进展,可把SF_6气体泄漏检测技术分为非光学检测和光学检测两大类。对气体浓度监测技术、真空负离子捕获技术、紫外电离技术和负电晕放电技术等非光学检测技术进行简要的概述,同时对激光成像技术、红外吸收光谱技术和光声光谱技术等光学检测技术进行了重点阐述,并对比分析了各种技术的优缺点,提出了SF_6气体检漏仪的未来发展趋势。     

高压设备绝缘气体分解产物检测系统及方法研究

目前,绝缘气体已成为提升高压电气设备绝缘与灭弧等性能的重要手段,但其潜在的安全风险不容忽视,如何有效分析高压电气设备气体的危害并采取相应的防范措施,一直是业内长期探索的课题。文章简要介绍了失效产生的有害气体对高压设备的破坏,探讨了基于移动质谱技术的高压设备绝缘气体分解产物检测系统,研究了检测系统的性能评估与分析,以期为降低有害气体对环境的影响奠定基础。     

基于红外成像检漏技术的SF6高压设备气体泄漏检测

介绍了SF_6高压设备气体泄漏的影响、原因及检测手段,阐述了红外成像检漏技术的原理,通过案例说明使用红外成像检漏技术进行SF_6高压设备气体泄漏检测的优点,提出了红外检漏仪现场操作的注意事项。