一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，包括集气袋，所述集气袋的上端连接有气体传感器，所述气体传感器通过导线连接有信号灯模块；所述集气袋还通过管道连接色谱仪，且色谱仪通过导线连接色谱数据工作站，并且色谱数据工作站通过导线连接信号处理模块，所述信号处理模块通过导线连接信号灯模块，通过设备的整体结构，结合了气相色谱法和气体传感器法来对SF6分解产物的组分进行更加精确的分析，用气体传感器的优点来弥补气相色谱法的缺点，同时利用模拟电路或者数字电路组合来对SO2传感器和H2S传感器进行判断，使检测结果更加精确。结果更加精确。结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统


[0001]本专利技术涉及直气体分解产物检测与分析
，具体地说，涉及一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统。

技术介绍

[0002]当SF6气体绝缘设备内部出现潜伏性绝缘故障时，会导致不同形式和不同强度的局部放电现象，在局部强电磁能以及局部高温的条件下，作为主要绝缘介质的SF6气体会发生不同程度的分解，生成SO、SO2、SO3、SO4、SO5。当绝缘设备内部存在少量H2O和O2时，就会进一步经过一系列的复杂物理和化学反应生成更多种类的气体杂质，如SO2F2、SOF2、HF和H2S等气体。
[0003]因此可以通过检测SF6分解气体组分的不同类型的信息从而判断局部放电的总体水平和发展情况，可以通过研究分解气体中各种气体组分的含量关系从而推测出局部放电的原因，因为这些气体组分的变化规律可以反映出故障的一些性质。
[0004]采用化学检测方法来检测SF6分解大致有4中方法，检测管法、气体传感器法、气相色谱法和红外光谱法，每种方法各有优缺点，能够检测的气体组分也不相同。检测管法可以检测SO2和HF，检测原理是利用这两种气体可以与NaOH发生化学反应，而SO2又可以与碘发生化学反应，但是检测时很容易受到温度和湿度影响。气体传感器法可以通过不同气体传感器对一些常见进行检测，如SO2、HF和H2S，但是对其他重要的气体组分如SO2F2、SOF2、SF4、SOF4、和CF4无法检测，并且有些气体传感器存在组分干扰的问题，如H2S传感器会对SO2产生响应。气相色谱法则是可以同时检测CF4、SF6、SO2F2、SOF2、SO2、H2O等气体组分，并且检测的灵敏度很高，但是对SO2F2和SO2的检测比较困难，并且不能检测HF和局部放电主要成分之一的SOF4。红外光谱法能够检测到SO2、SO2F2、SOF2、SF4、H2O和CF4等气体，但是部分分解气体的吸收峰接近导致会出现误差，对于SOF4气体也很难检测得到。
[0005]目前大多数检测方法往往采用气相色谱
‑
质谱仪来对样品进行定性、定量分析，存在部分重要气体无法检测的问题。而单独使用气体传感器也会存在组分干扰的问题。由于每种检测方法都存在其优缺点，因此我们提出了一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，结合了气相色谱法和气体传感器法来对SF6分解产物的组分进行更加精确的分析，用气体传感器的优点来弥补气相色谱法的缺点，同时利用模拟电路或者数字电路组合来对SO2传感器和H2S传感器进行判断，使检测结果更加精确。
[0007]本专利技术公开的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统所采用的技术方案是：一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，包括：
[0008]集气袋，所述集气袋的上端连接有气体传感器，所述气体传感器通过导线连接有
信号灯模块；
[0009]所述集气袋还通过管道连接色谱仪，且色谱仪通过导线连接色谱数据工作站，并且色谱数据工作站通过导线连接信号处理模块，所述信号处理模块通过导线连接信号灯模块。
[0010]作为优选方案，所述色谱仪包括色谱柱和检测器，所述色谱柱通过数据采集装置连接检测器，且检测器通过导线连接色谱数据工作站。
[0011]作为优选方案，所述信号处理模块包括信号转换电路、运放电路和无线收发装置，所述信号转换电路、运放电路和无线收发装置依次通过导线相连。
[0012]作为优选方案，所述无线收发装置通过导线连接有显示模块。
[0013]作为优选方案，所述信号转换电路由第一放大器、第一限流电阻、反向放大器、第二限流电阻、第一二极管D1、第二二极管D2和MCU芯片，所述第一放大器输入端连接信号输入，且第一放大器的两个输出端分别连接第一限流电阻和反向放大器，所述反向放大器连接第二限流电阻，所述第一限流电阻和第二限流电阻连接MCU芯片的A/D转换脚。
[0014]作为优选方案，所述第一限流电阻和第二限流电阻与MCU芯片的连接导线上分别连接有第一二极管D1和第二二极管D2，且第一二极管D1和第二二极管D2接地，所述MCU芯片的两个输出端分别输出U1和U2。
[0015]作为优选方案，所述运放电路由电阻R1、电阻R2、第二放大器、电阻R3、电阻R4和TVS二极管VD组成，所述第二放大器的正负极分别连接电阻R2和电阻R1，且电阻R2和电阻R1分别连接U2和U1，所述第二放大器的输出端连接电阻R3，所述电阻R3连接TVS二极管VD和输出U0，且TVS二极管VD接地，所述第二放大器的正极和电阻R3的输出端之间连接有电阻R4，且输出U0端连接无线收发装置输入端。
[0016]作为优选方案，所述气体传感器包括HF气体传感器、SO2气体传感器和H2S传感器。
[0017]作为优选方案，一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，包括如下步骤：
[0018]步骤1、采集需要进行检测的气体，集气袋中气体充入预设的色谱仪中，并且设置质谱分析条件和色谱分析条件，
[0019]步骤2、利用气相色谱法检测出CF4、SF6、SO2F2、SOF2、SO2、H2O气体组分。
[0020]步骤3、通过HF气体传感器、SO2气体传感器和H2S传感器对集气袋中气体进行检测，检测如SO2、HF和H2S气体。
[0021]步骤4、然后结合利用气相色谱法和气体传感器7检测法，针对气相色谱法无法检测的HF气体和SO2气体利用HF气体传感器、SO2气体传感器和H2S传感器三种传感器进行检测，由于存在H2S传感器会对SO2产生响应的问题，需要同时使用H2S气体传感器和SO2气体传感器进行气体组分检测，若两种气体传感器都响应，说明杂质气体中同时含有H2S和SO2两种气体，若H2S传感器产生响应而SO2气体传感器不响应，说明杂质气体中含有H2S而不含有SO2气体。
[0022]本专利技术公开的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统和系统的有益效果是：
[0023]通过设备的整体结构，结合了气相色谱法和气体传感器法来对SF6分解产物的组分进行更加精确的分析，用气体传感器的优点来弥补气相色谱法的缺点，同时利用模拟电路或者数字电路组合来对SO2传感器和H2S传感器进行判断，使检测结果更加精确。
附图说明
[0024]图1为本专利技术整体流程图；
[0025]图2为本专利技术整体原理图；
[0026]图3为本专利技术信号处理模块原理图；
[0027]图4为本专利技术信号转换电路图；
[0028]图5为本专利技术运放电路图。
[0029]图中：1、集气袋；2、色谱仪；21、色谱柱；22、检测器；3、色谱数据工作站；4、信号处理模块；41、信号转换电路；42、运放电路；43、无线收发装置；5、显示模块；6、信号灯模块；7、气体传感器。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例和说明书附图对本专利技术做本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：包括：集气袋(1)，所述集气袋(1)的上端连接有气体传感器(7)，所述气体传感器(7)通过导线连接有信号灯模块(6)；所述集气袋(1)还通过管道连接色谱仪(2)，且色谱仪(2)通过导线连接色谱数据工作站(3)，并且色谱数据工作站(3)通过导线连接信号处理模块(4)，所述信号处理模块(4)通过导线连接信号灯模块(6)。2.根据权利要求1所述的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：所述色谱仪(2)包括色谱柱(21)和检测器(22)，所述色谱柱(21)通过数据采集装置连接检测器(22)，且检测器(22)通过导线连接色谱数据工作站(3)。3.根据权利要求1所述的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：所述信号处理模块(4)包括信号转换电路(41)、运放电路(42)和无线收发装置(43)，所述信号转换电路(41)、运放电路(42)和无线收发装置(43)依次通过导线相连。4.根据权利要求3所述的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：所述无线收发装置(43)通过导线连接有显示模块(5)。5.根据权利要求3所述的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：所述信号转换电路(41)由第一放大器、第一限流电阻、反向放大器、第二限流电阻、第一二极管D1、第二二极管D2和MCU芯片，所述第一放大器输入端连接信号输入，且第一放大器的两个输出端分别连接第一限流电阻和反向放大器，所述反向放大器连接第二限流电阻，所述第一限流电阻和第二限流电阻连接MCU芯片的A/D转换脚。6.根据权利要求5所述的一种多传感器配合的SF6组分精确检测系统，其特征在于：所述第一限流电阻和第二限流电阻与MCU芯片的连接导线上分别连接有第一二极管D1和第二二极管D2，且第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志鹏，陈思哲，程绳，于聪，张力文，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：