變電站SF6高壓設(shè)備氣體在線監(jiān)測技術(shù)

李韜 方煒 吳濤 林淑凡

摘要 變電站SF6高壓設(shè)備容易受到不同氣溫的影響，SF6氣體的變化影響開關(guān)的正常工作狀態(tài)。目前我國變電站中使用的測試設(shè)備在應(yīng)用時具有局限性，變電站監(jiān)測人員配置不足，加重了變電站的檢測工作量。為了提高SF6高壓設(shè)備的穩(wěn)定性，需要對裝置進(jìn)行創(chuàng)新，使其及時監(jiān)測SF6氣體發(fā)生的硫化反應(yīng)，并能夠積極適應(yīng)變電站的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高壓設(shè)備 SF6 氣體 在線監(jiān)測

SF6氣體是良好的絕緣介質(zhì)，在作為斷路器使用時，具有相應(yīng)的溫度指標(biāo)和密度指標(biāo)，最重要的是氣體的濕度指標(biāo)，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑诰€監(jiān)督手段，對SF6氣體的綜合指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，可以有效的規(guī)避變電站的運(yùn)行故障。本文中著重闡述了監(jiān)測SF6氣體時應(yīng)該配備的技術(shù)目標(biāo)，并且對監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計(jì)理念做了簡單概括，通過研究背景，切實(shí)檢驗(yàn)了研究方案的可行度。

1 SF6氣體的監(jiān)測背景

SF6氣體的監(jiān)測裝置需要具備相應(yīng)的技術(shù)支持，在SF6氣體的監(jiān)測背景中，傳統(tǒng)的檢測過程，分別將取氣接頭和氣管接入檢測儀器，并對接入零件的儀器開關(guān)進(jìn)行檢查，確保開關(guān)處于打開狀態(tài)時的安全運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，取SF6氣體時，按照相關(guān)技術(shù)要求，確保氣體成功取成后，取氣接頭和取氣口處于緊閉狀態(tài)。對SF6氣體進(jìn)行質(zhì)量分析前，應(yīng)準(zhǔn)備記錄儀，同時將采集的SF6氣體灌入檢測裝置，利用SF6氣體產(chǎn)生的分解物傳感器，對硫化氫和氧化硫，以及一氧化碳的對應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，最終將檢測結(jié)果完整記錄。這一過程具有高度的繁瑣性，會影響監(jiān)測效果。在這種局限的影響下，我國開始采用新型技術(shù)裝備，比如變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)。變電站在線監(jiān)測裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，能夠?qū)⒉糠秩肆墓こ讨薪饷摮鰜恚瑢?shí)現(xiàn)人力資源的節(jié)省。并且該類裝置的明顯特點(diǎn)是可以運(yùn)用在不同電壓變電站中的高壓設(shè)備中。從使用效果來看，對現(xiàn)有的裝置進(jìn)行多次使用驗(yàn)證后，發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)試驗(yàn)方法，明顯的縮短了停電時間，證明在線監(jiān)測裝置的設(shè)立理念，有效的提高了使用過程中的用電穩(wěn)定性。

2 SF6氣體在線監(jiān)測設(shè)備的工技術(shù)原理

在線監(jiān)測設(shè)備具備自動化工作特征，主要是為了監(jiān)測SF6氣體中的分解物和微水含量。利用SF6技術(shù)設(shè)備在監(jiān)測時的取氣過程，以及輸氣過程進(jìn)行自動控制，最終有目的性的氣體質(zhì)量監(jiān)測。在線監(jiān)測設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備之間，改造了氣管的取氣工作機(jī)制和輸氣原理。使得取氣過程趨于便捷化，并且減少了因取氣造成的氣體泄漏量。我們自主設(shè)計(jì)研發(fā)得SF6氣體在線監(jiān)測設(shè)備，它的基本組成結(jié)構(gòu)是通過實(shí)時的在線監(jiān)測系統(tǒng)和管控軟件組合，形成集監(jiān)督工作和管理工作為一體的監(jiān)測設(shè)備。該裝置在組裝過程中需要對SF6氣體的采集效率，傳感器的敏感程度，包括實(shí)時采集的信息傳導(dǎo)和監(jiān)測結(jié)果的顯示內(nèi)容，提出一定的要求，實(shí)現(xiàn)對SF6氣體采集量的精密計(jì)算。SF6氣體在線監(jiān)測裝置，實(shí)際上是使用H.S，co，so，濃度傳感器檢測SF6氣體中以上氣體含量，設(shè)定流量自動調(diào)節(jié)裝置控制H.S，co，so，濃度傳感器的流量，并且要確定不同氣室中，一氧化碳，二氧化硫和硫化氫等氣體的含量。通過電閥門與氣管和取氣接頭之間的連接設(shè)計(jì)，完成分別檢測系統(tǒng)，最終達(dá)到對SF6高壓設(shè)備的故障判斷。與整個設(shè)備的功能特點(diǎn)而言，它具有高清顯示和一體設(shè)計(jì)的優(yōu)勢，并且能夠輕松應(yīng)對各種氣候類型。在通訊方面可以摒棄有線電纜的架設(shè)，方便傳輸。

3 SF6在線監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 監(jiān)測終端的應(yīng)用設(shè)計(jì)

監(jiān)測終端的電路設(shè)計(jì)中，要突出微水測量器的使用效果。將JTT-4432收發(fā)電機(jī)接入電源與微水測量器同時工作，對SF6高壓設(shè)備中的，氣壓、濕度、環(huán)境溫度等元素的變化進(jìn)行輸送。這個過程主要是通過相關(guān)元素的傳感器設(shè)備，將各元素在SF6高壓設(shè)備中的變化規(guī)律傳送到收發(fā)電路中，并利用收發(fā)天線對氣體的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行在線監(jiān)控的過程。

3.2 通訊設(shè)備的電路設(shè)計(jì)

在線監(jiān)測的技術(shù)要領(lǐng)主要是無線終端設(shè)備。變電站中為了實(shí)現(xiàn)對SF6高壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的時刻監(jiān)控，需要對SF6氣體的活動狀態(tài)進(jìn)行時刻把控。在這一過程中，需要應(yīng)用到無線射頻技術(shù)和收發(fā)器電路的接入，并且要通過通訊功能設(shè)立相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)板塊，對SF6氣體的狀態(tài)進(jìn)行具有分析意義的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。而在這基礎(chǔ)上，要完善通訊設(shè)備的運(yùn)行電路。通過SI4432收發(fā)器和JTT4432收發(fā)電機(jī)的接入，對傳感器電路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，完成系統(tǒng)的接收模式。JTT4432收發(fā)電機(jī)具有多種模式的工作機(jī)制，他可以利用收發(fā)天線，整合監(jiān)測中SF6氣體狀態(tài)，并利用通訊電路進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而利用收發(fā)電機(jī)（JTT4432）的編程模式對數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃編排，將最具分析意義的數(shù)據(jù)信息，合理的發(fā)送至PC端液晶顯示屏上。通信設(shè)備的電路設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時的數(shù)據(jù)傳送，因此它的電路設(shè)計(jì)對SF6高壓設(shè)備的在線監(jiān)測的技術(shù)具有重要意義。

4 結(jié)語

SF6高壓設(shè)備的在線監(jiān)測在變電站中的應(yīng)用具有一定的安全防護(hù)作用，SF6氣體作為一種滅弧介質(zhì)，它的主要用途是充當(dāng)斷路器中的絕緣裝置。要想變電站的工作狀態(tài)保持穩(wěn)定，就必須將SF6高壓設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)得到落實(shí)。本文中主要闡述了SF6在線監(jiān)測技術(shù)的研究背景，順便對傳統(tǒng)的SF6氣體監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了簡單的敘述。為了提高變電站運(yùn)行設(shè)備的安全性能，筆者在上文中還闡述了在線監(jiān)測的研究目的和技術(shù)原理，并通過監(jiān)測SF6氣體狀態(tài)的電路設(shè)計(jì)，進(jìn)行邏輯性的講述。

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