PDF《SF6 气体微水含量在线监测方法及其软件实现》

第34卷第3期 2006年 3月 Vol .

34 No.

3 Mar .

2006 SF6 气体微水含量在线监测方法及其软件实现 李艳秋 ,江秀臣 ,曾奕(上海交通大学 电气工程系 ,上海 200030) 摘要:介绍了一种基于相对湿度传感器的 SF6气体微水含量在线监测方法 ,详细讨论了湿度和温度、 压力之 间的关系 ,以及具体的软件实现. 关键词 : SF6 气体 ;

在线监测 ;

湿度 ;

温度 ;

压力 作者简介 :李艳秋 (19792) ,女 ,硕士 ,从事高压电器在线检测技术的研究工作. 中图分类号 : T M93 文献标识码 : B 文章编号 :

10012 9529 (2006)

032 00582

03 On2li ne m on itor i ng m ethod for SF6 hum idity and relevant software developm ent L I Yan2qiu, J IANG X iu2cheng, ZENG Yi (Dep t . of Electrical Engineering, Shanghai Jiaotong Univ . , Shanghai 200030, China) Abstract:An on2line SF6 hum idity monitoringmethod Based on the relative hum idity sensor is recommended. The re2 lationship among hum idity, temperature, and p ressure is analyzed, and the relevant software development is dis2 cussed. Key words: SF6 gas;

on2line monitoring;

hum idity;

temperature;

pressure 当SF6 气体的含水量过高时 ,会危及电气设 备的安全运行 , 主要表现在 SF6 气体在电弧下的 分解物遇水会发生化学反应生成具有强腐蚀性的 HF和H2 SO3 等 ,会腐蚀损坏绝缘件 ;

在温度降低 时可能形成凝露水 ,使绝缘件表面绝缘强度显著 降低甚至闪络 [

1 ] .因此必须严格控制 SF6 气体的 含水量 , 保证电气设备的安全运行. 现有的检测 SF6 气体微水含量的方法如重量 法、 电解法、 露点法等均属于离线预防性检测 ,为 减压后在大气压力下进行的测量.这些方法由于 忽视了组合电器内外压力变化及被测 SF6 气体介 质的变化 ,采样点测得的微水值与组合电器内的 真实值很容易产生偏差 , 测量结果无法准确代表 组合电器内的真实湿度情况.在线监测 SF6 气体 的微水含量可以随时掌握气体含水量的变化并适 时报警 ,便于运行状况下电器设备的控制.

1 SF6 气体微水含量在线监测的原理 SF6 气体微水含量在线监测系统需要采集 GIS的湿度、 温度和压力 3个特征量 ,并对这 3个 特征量信号进行预处理、 传送、 存储、 计算、 判断和 显示来完成整个在线监测过程 ,因此该系统由传 感器、 单片机、 主控 PC机组成.单片机是用带 A / D的PIC16C74,采用 RS485 与PC 机通信. SF6 在线监测系统通信距离是 1.

2 km,一台计算机可 以与 128台SF6 在线检测仪中的单片机进行通 信.计算机可以随时向 SF6 在线监测仪中的单片 机请求当前及历史的湿度、 温度、 压力探头信号数 据.PC机与单片机的通信方式为 : PC机采用主 控方式 ,单片机采用中断方式.每个单片机都有 一个 本机 地址 ,以便计算机对其寻址.工作原 理图参见图 1. 图1SF6 气体微水含量在线监测系统工作原理框图 GIS微水在线监测装置的传感器主要由 3部 分组成 :湿度传感器、 温度传感器和压力传感器. 为了便于随时装卸 ,设计了一种将传感器安装于 设备取气口外接的在线监测仪的测量腔体中的方 法 ,通过取气口使传感器与被测气体连通.这样 , 当GIS中的微水含量变化时 ,由于自然扩散的作 李艳秋 ,等SF6 气体微水含量在线监测方法及其软件实现

59 (总241) 用 ,安装于设备取气口外部的湿度探头也可以在 较短时间内检测到 GIS中微水的变化.在实验室 内对一段母线筒中与测量腔体中微水的自然平衡 过程进行了试验研究 ,从而为现场在取气口外接 传感器进行湿度的在线监测提供了依据. SF6 气体中微水含量的检测属于低湿度测量 的范畴 ,因此该系统选用的是适于低湿环境测量 的电容型湿度传感器 ,具有长期稳定性好、 灵敏度 高、 响应快等优点.温度和压力的测量较湿度测 量要容易一些 ,而且温度传感器和压力传感器技 术要比湿度传感器成熟得多 [