变电站SF6高压设备气体在线监测技术

李韬 方炜 吴涛 林淑凡

摘要 变电站SF6高压设备容易受到不同气温的影响，SF6气体的变化影响开关的正常工作状态。目前我国变电站中使用的测试设备在应用时具有局限性，变电站监测人员配置不足，加重了变电站的检测工作量。为了提高SF6高压设备的稳定性，需要对装置进行创新，使其及时监测SF6气体发生的硫化反应，并能够积极适应变电站的发展。

【关键词】高压设备 SF6 气体 在线监测

SF6气体是良好的绝缘介质，在作为断路器使用时，具有相应的温度指标和密度指标，最重要的是气体的湿度指标，通过严谨的在线监督手段，对SF6气体的综合指标进行监测，可以有效的规避变电站的运行故障。本文中着重阐述了监测SF6气体时应该配备的技术目标，并且对监测技术的设计理念做了简单概括，通过研究背景，切实检验了研究方案的可行度。

1 SF6气体的监测背景

SF6气体的监测装置需要具备相应的技术支持，在SF6气体的监测背景中，传统的检测过程，分别将取气接头和气管接入检测仪器，并对接入零件的仪器开关进行检查，确保开关处于打开状态时的安全运行。在此基础上，取SF6气体时，按照相关技术要求，确保气体成功取成后，取气接头和取气口处于紧闭状态。对SF6气体进行质量分析前，应准备记录仪，同时将采集的SF6气体灌入检测装置，利用SF6气体产生的分解物传感器，对硫化氢和氧化硫，以及一氧化碳的对应指标进行检测，最终将检测结果完整记录。这一过程具有高度的繁琐性，会影响监测效果。在这种局限的影响下，我国开始采用新型技术装备，比如变压器油色谱在线监测技术。变电站在线监测装置的设计和应用，能够将部分人力从工程中解脱出来，实现人力资源的节省。并且该类装置的明显特点是可以运用在不同电压变电站中的高压设备中。从使用效果来看，对现有的装置进行多次使用验证后，发现相比于传统试验方法，明显的缩短了停电时间，证明在线监测装置的设立理念，有效的提高了使用过程中的用电稳定性。

2 SF6气体在线监测设备的工技术原理

在线监测设备具备自动化工作特征，主要是为了监测SF6气体中的分解物和微水含量。利用SF6技术设备在监测时的取气过程，以及输气过程进行自动控制，最终有目的性的气体质量监测。在线监测设备与传统设备之间，改造了气管的取气工作机制和输气原理。使得取气过程趋于便捷化，并且减少了因取气造成的气体泄漏量。我们自主设计研发得SF6气体在线监测设备，它的基本组成结构是通过实时的在线监测系统和管控软件组合，形成集监督工作和管理工作為一体的监测设备。该装置在组装过程中需要对SF6气体的采集效率，传感器的敏感程度，包括实时采集的信息传导和监测结果的显示内容，提出一定的要求，实现对SF6气体采集量的精密计算。SF6气体在线监测装置，实际上是使用H.S，co，so，浓度传感器检测SF6气体中以上气体含量，设定流量自动调节装置控制H.S，co，so，浓度传感器的流量，并且要确定不同气室中，一氧化碳，二氧化硫和硫化氢等气体的含量。通过电阀门与气管和取气接头之间的连接设计，完成分别检测系统，最终达到对SF6高压设备的故障判断。与整个设备的功能特点而言，它具有高清显示和一体设计的优势，并且能够轻松应对各种气候类型。在通讯方面可以摒弃有线电缆的架设，方便传输。

3 SF6在线监测设备的应用设计

3.1 监测终端的应用设计

监测终端的电路设计中，要突出微水测量器的使用效果。将JTT-4432收发电机接入电源与微水测量器同时工作，对SF6高压设备中的，气压、湿度、环境温度等元素的变化进行输送。这个过程主要是通过相关元素的传感器设备，将各元素在SF6高压设备中的变化规律传送到收发电路中，并利用收发天线对气体的各项指标进行在线监控的过程。

3.2 通讯设备的电路设计

在线监测的技术要领主要是无线终端设备。变电站中为了实现对SF6高压设备运行状态的时刻监控，需要对SF6气体的活动状态进行时刻把控。在这一过程中，需要应用到无线射频技术和收发器电路的接入，并且要通过通讯功能设立相应的模拟数据板块，对SF6气体的状态进行具有分析意义的数据转化。而在这基础上，要完善通讯设备的运行电路。通过SI4432收发器和JTT4432收发电机的接入，对传感器电路进行合理设计，完成系统的接收模式。JTT4432收发电机具有多种模式的工作机制，他可以利用收发天线，整合监测中SF6气体状态，并利用通讯电路进行数据转化，进而利用收发电机（JTT4432）的编程模式对数据进行规划编排，将最具分析意义的数据信息，合理的发送至PC端液晶显示屏上。通信设备的电路设计是为了实现实时的数据传送，因此它的电路设计对SF6高压设备的在线监测的技术具有重要意义。

4 结语

SF6高压设备的在线监测在变电站中的应用具有一定的安全防护作用，SF6气体作为一种灭弧介质，它的主要用途是充当断路器中的绝缘装置。要想变电站的工作状态保持稳定，就必须将SF6高压设备的在线监测技术得到落实。本文中主要阐述了SF6在线监测技术的研究背景，顺便对传统的SF6气体监测技术进行了简单的叙述。为了提高变电站运行设备的安全性能，笔者在上文中还阐述了在线监测的研究目的和技术原理，并通过监测SF6气体状态的电路设计，进行逻辑性的讲述。

参考文献

[1]孙福军，王宝军，王振浩等，高压断路器SF6气体在线监测系统研究[J].黑龙江电力，2016 （06）.

[2]王春宁，王家政.SF6气体密度在线监测装置[J].高压电器，2003，39 （06）：79-80.