基本信息
- 项目名称：
- SF6断路器微水含量在线监测研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文分析了现行SF6气体中水分测量的方法及其弊端，提出了实施在线监测水分含量的必要性。提出了以相对湿度、温度和压力为特征量进行在线监测的方案。通过性能比较、分析并结合在线监测的具体要求，选择了电容式高分子薄膜湿度传感器、测量温度和压力的传感器。设计并制作了传感器信号调制转换电路。结合频率传送、信号隔离以及控制等硬件电路及软件，开发了SF6微水含量在线监测系统。
- 详细介绍：
- SF6气体绝缘开关以其优良的性能得到了广泛应用。SF6关气体中的水分含量达到一定程度时，会严重影响设备的电气性能、机械性能和开断性能。本文分析了现行SF6气体中水分测量的方法及其弊端，提出了实施在线监测水分含量的必要性。提出了以相对湿度、温度和压力为特征量进行在线监测的方案。通过性能比较、分析并结合在线监测的具体要求，选择了电容式高分子薄膜湿度传感器、测量温度和压力的传感器。设计并制作了传感器信号调制转换电路。结合频率传送、信号隔离以及控制等硬件电路及软件，开发了SF6微水含量在线监测系统。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：本文分析了现行SF6气体中水分测量的方法及其弊端，提出了实施在线监测水分含量的必要性。 思路：l、分析SF6气体中微水含量的变化规律及其影响因素，确定在线监测特征量及相应监测闭值。 2、结合SF6气体微水含量在线监测的具体实际和技术要求，选择并制备相应的微量水分传感器、温度传感器及压力传感器。3、确定SF6微水含量在线监测系统的整体硬件结构和软件设计，实现自动化。
科学性、先进性及独特之处
- 本文提出基于DSP芯片TMS320VC5410A的SF6断路器气体密度及微水含量在线监测方法。该方法依靠VC5410A强大的数字信号处理能力，有效的保证了监测的实时性和准确性。创新点：基于DSP的SF6气体密度及微水含量在线监测方法，很好的实现了在线监测要求。基于DSP的监测系统具有运算速度快、精度高的优点，可以更好的满足实时性要求。
应用价值和现实意义
- 根据中国电力科学研究院统计， 1990-1997年国内高压开关设备共发生故障1500次， 1997-2004年共发生2412次，出现故障的主要原因之一是SF6微水含量过高. SF6关气体中的水分含量达到一定程度时，会严重影响设备的电气性能、机械性能和开断性能。本文分析了现行SF6气体中水分测量的方法及其弊端，提出了实施在线监测水分含量的必要性。
学术论文摘要
- SF6气体绝缘开关以其优良的性能得到了广泛应用。SF6关气体中的水分含量达到一定程度时，会严重影响设备的电气性能、机械性能和开断性能。本文分析了现行SF6气体中水分测量的方法及其弊端，提出了实施在线监测水分含量的必要性。提出了以相对湿度、温度和压力为特征量进行在线监测的方案。通过性能比较、分析并结合在线监测的具体要求，选择了电容式高分子薄膜湿度传感器、测量温度和压力的传感器。设计并制作了传感器信号调制转换电路。结合频率传送、信号隔离以及控制等硬件电路及软件，开发了SF6微水含量在线监测系统。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 1、 本作品适合学生作为毕业设计，从而培养与提高学生在电子技术方面的基本理论技能与综合应用。 2、 本作品所涉及的技术有着良好的工业及民用推广前景。
参考文献
- [1] 孟忠. SF6开关室环境中SF6及氧气含量在线监测的应用研究[J].华北电力技术， 2005 (增刊)： 1-5. [2] 田勇.利用激光成像技术定位检测SF6设备气体泄漏[J].东北电力技术， 2005 (12)： 35-37. [3] 中华人民共和国电力行业标准，DL506-92，六氟化硫气体绝缘设备中水分含量的现场测量方法. [4]王琦，邱毓昌，王宏 330 kV罐式断路器中六氟化硫气体湿度的测量 绝缘材料2004 No.2 35-37 [5]李明芸、江秀臣、曾奕 SF6气体微水含量在线监测系统 高压电器 2004.4 98-100 [6]曲波，肖圣兵等，工业常用传感器选型指南，北京，清华大学出版社，第一版，2002.36-62. [7] 马宏忠、宋锦刚、宋锦明、朱统亮 基于DSP的SF6气体密度及微水含量在线监测 微计算机信息 2008年 第24卷 157-159 [8]李艳秋，江秀臣，曾 奕SF6气体微水含量在线监测方法及其软件实现 华东电力 2006年3月 34卷NO3 58-60 [9] 汪玉凤，杨亮，刘桂芬 基于DSP的煤矿井下电容电流在线监测装置研制 煤矿机电 2008.NO3 .54-57
同类课题研究水平概述
- 与预防性试验相比，在线监测系统采用更高灵敏度的传感器以采集运行中设备的相关信息，信息量的处理和识别也依赖于有丰富软件支持的计算机系统及网络。这样不仅可以把某些预试项目在线化，而且还可以引进一些新的更真实反映设备运行状态的特征量，从而实现对设备运行状态的综合诊断，促进电力设备由定期试验向状态检修过度的进程。而对于SF6气体绝缘开关微水含量的在线监测和诊断，在国内外文献和情报检索中还没有发现有成型的方法和实际应用的研究。这是因为SF6气体中微水测量属于低湿度范畴的测量，并且牵涉到温度、压力等诸多的物理量；而且湿度传感器虽然被广泛应用于各工程领域，但其本身仍不成熟，湿度传感器仍然是目前最落后的传感器之一。 目前国内外对SF6气体绝缘开关中微水含量的监测主要采取“在线抽取样气，离线标准测量”的方式进行。样气含水量主要使用微水仪进行测量，其原理主要有重量法、电解法、露点法、振动频率法、阻容法等。其中重量法是IEC的仲裁法，我国在样气检测中一般采用电解法和露点法。
