基于GIS组合设备的SF6气体压力精准监测研究

SF6气体压力数据中的野值会导致数据质量不高,使SF6气体压力在线监测精度与效率下降,设计一种针对变电站GIS组合电器设备的SF6气体压力在线监测方法。通过SF6气体压力数据采集架构获取气体压力数据,采用回归模型检测并剔除压力数据中的野值。以剔除野值后的数据为基础,采用Beattie-Bridgman方程计算电气设备实时SF6气体压力值,利用灰色理论对压力值展开拟合处理获得精准的SF6气体压力在线监测值。实验结果表明,设计的方法针对SF6气体压力数据采集质量高,监测精度较高。

GIS设备SF6气体检测技术优化与自动补气新装置设计

在科技进一步发展的时代背景下,电力设备更新换代,以往所采用的油断路器与真空断路器逐步被创新式SF6断路器所替代。以确保供电安全、减少SF6气体泄漏故障问题作为根本目标,通过探究GIS设备SF6气体检测与自动补气控制等方法措施,进一步分析SF6设备概况及充气作业中存在的具体问题,介绍该装置的结构设计方案和功能要求,进而获取该装置在现场工作中提高充气精度、改善了工艺水平等良好结果,这对GIS设备SF6气体管理的实践工作有一定的指导意义。

复杂环境中SF6气体泄漏红外图像监测算法研究

SF6气体因其优异的绝缘和灭弧性能被广泛应用于各类电力设备中,对电力设备中的SF6泄漏的监测及预警研究,不但对电力系统的安全稳定运行具有重大意义,还是建设生态文明实现碳中和的有力举措。为解决实际工程中出现的多种因素对气体泄漏监测的干扰,本文针对复杂环境建立了SF6气体泄漏实验平台,获得不同条件下的气体泄漏红外图像数据集,并结合红外数据增强的Yolov4算法实现了对SF6气体泄漏监测。实验结果表明,在复杂环境中本文提出的监测模型对SF6气体泄漏的监测精度为80%,相对于当下主流目标监测模型,表现出更好的鲁棒性。同时,将Yolov4算法与图像增强算法结合,可提升识别精度约9.08%,优化了模型稳定性。然后分析在同一红外成像视角下发生多处SF6泄漏的监测结果,结果显示多点泄漏的识别精度低于单点泄漏,但在工程中依旧具有实用性。最后对比红外相机不同安放位置对于气体泄漏识别的影响,发现当相机与泄漏点垂直时(θ=90°),本模型的识别置信度可达到0.95,而当相机处于泄漏点侧面时(θ=10°),置信度降为0.51,但该精度依然满足实际监测需要。

420kV及以上高压断路器电寿命试验中SF6气体分解产物及其影响研究

断路器承担着切除电力系统短路故障的重要任务,当故障出现时,需要断路器在数十毫秒内开断短路电流,因此断路器的性能对电力系统的安全运行有着重要的影响。SF6气体是高电压等级交流断路器中最常用的灭弧介质,开断短路电流的过程中,SF6会在电弧作用下产生多种分解产物,降低断路器的开断能力。文中通过对5台420kV及以上高压交流断路器开展电寿命试验,对SF6分解产物进行跟踪测量及分析,研究了SO2等分解产物对断路器开断性能的影响。

GIS设备内SF6气体泄漏检测技术创新研究

现有技术中的变电站GIS设备内SF6气体泄漏浓度较大,检测精度较低。试验设计了TMS+XD芯片提高巡视机器人性能,采用离子迁移法设计SF6检测技术,利用扫描窗口提供的SF6浓度分析离子波谱,可精准地判断气体泄漏规律;采用差分能量检测(DED)算法和概率学公式掌握SF6气体泄漏浓度,进而制定出最佳填充范围,增加变电站GIS设备的安全性。试验结果表明:研究检测系统输出的SF6泄漏浓度为15.8 mol/mL,检测精度为92.5%,SF6气体泄漏浓度少,检测精度高。

基于图像识别技术的SF6气体试验数据采集装置的研制

SF6气体现场测试是重要的电力设备周期预防性测试项目之一,平均每年需开展万余次试验,各种智能检测仪器不断更新升级,但试验数据还是一成不变的手写手算手动录入。基于大量的现场手动记录试验数据,开发了一款试验数据采集装置,装置采用基于Andriod系统的原生开发语言开发APP,开发基于图像识别的SF6气体测试数据智能采集装置移动应用端软件程序。开发的APP程序可以安装在Andriod系统的移动终端,包括自带摄像头的手机、平板电脑、手持终端。软件通过图像处理和OCR识别技术智能提取试验数据,快速识别复杂数据,替代传统的人工书写记录模式。通过数据挖掘、AI分析匹配使用靶向模板,智能生成试验报告,替代传统作业模式下人员逐项回填的系统数据录入工作量,显著提高工作效率,便捷辅助变电站SF6气体测试工作。

苏通GIL综合管廊SF6气体回收装置深度自清洁处理技术的路径分析——评《苏通GIL综合管廊工程实践》

在现代电力系统中,SF6气体因其出色的电绝缘性能和热稳定性广泛应用于高压开关设备和绝缘子中。长期以来,SF6气体的使用也带来了环境问题。SF6气体是一种强大的温室气体,其全球暖化潜能是CO_(2)的约23500倍,对气候变化构成严重威胁。此外,SF6气体的长寿命和潜在的毒性也引发了对环境和人类健康的担忧。为了减少SF6气体的排放和环境污染,许多国家和地区制定了严格的法规和标准,要求电力行业采取措施限制SF6气体的使用和排放。

气体绝缘开关设备中SF6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展

气体绝缘设备中SF6气体分解产物检测为设备故障诊断提供了有效依据,笔者对SF6气体分解产物的检测技术、试验研究、数据建模及其在设备故障诊断应用等方面的国内外研究现状进行了综述,概要总结了国家电网公司近年来在SF6气体分解产物研究方面取得的新进展,提出了SF6气体分解产物相关方面仍需进一步研究的内容,结合设备状态评价的需求,以期得到设备故障诊断的SF6气体分解产物判据,直接指导气体绝缘设备的运行管理。

SF6气体密度继电器现场校准结果分析

针对现场环境温度下SF6气体密度继电器检定合格率降低问题，经过大量的现场与实验室校准数据对比分析，发现检定合格率降低是由于SF6气体实际温度与环境温度之间的温度没有得到补偿，因此，温差越大，误差越大。分析结果表明：压力增量是引起SF6气体密度继电器误差的直接原因。

SF6气体智能检漏仪的设计

提出一种利用负电晕放电原理检测SF6气体泄漏的设计方案，综合应用低功耗微控制器和外围芯片设计硬件电路，其中传感电路采用冗余技术，解决了传统的零漂并误报警的问题。系统采用光耦隔离技术有效地消除了干扰并抑制了噪声，电极采用新型敏感材料和独特的结构方式，解决了传统SF6气体检漏仪不能在线监测的难题。仪表性能稳定、灵敏度高、使用寿命长，可广泛应用于SF6气体泄漏的便携或在线测量，测量范围为0—5000ppm（1ppm=10^-6），灵敏度0．1ppm．

低环温下特高压GIS设备SF6气体状态管理系统研究

特高压GIS设备中大量采用纯净SF6气体作为绝缘和灭弧介质。SF6气体的温度、湿度、纯度及其分解产物是影响特高压GIS设备可靠性重要因素之一。随着特高压工程大规模建设,出现极低温站址,此环境下SF6气体易液化和出现高概率内部放电故障,严重影响特高压电网安全稳定运行。为提高低环温下特高压GIS设备运行可靠性,文中基于不同媒介热平衡理论和一定工况下气体状态方程,并采用红外温度采集、微量气体微积分分析及电化学检测技术设计一种新型SF6气体状态管理系统。同时介绍了系统功能、硬件结构和软件控制流程。通过现场应用,数据检测可靠、系统运行稳定,应用结果表明该新型SF6气体状态管理系统可确保低环温下特高压GIS设备安全稳定运行。

直流电压下SF6气体中电极覆膜后金属微粒启举场强的计算分析

电极覆膜是直流GIL中提高金属微粒启举场强的一种重要措施,研究覆膜后启举场强的计算能够为实际GIL覆膜选择提供理论支撑。Parekh启举场强计算模型未考虑薄膜相对介电常数、微粒与薄膜间发生局部放电时电子崩头部空间电荷的影响,且微粒受到的电场力计算公式与实际不符,对此进行了改进。基于改进模型获得了不同SF6气体压力、薄膜材质及厚度组合下的计算结果,并开展实验验证了改进模型的准确性。考虑薄膜相对介电常数后微粒与薄膜间发生局部放电的场强降低,考虑空间电荷后微粒带电量会明显增加,从而提高了启举场强计算的精确度;此外,新的电场力计算公式更能揭示覆膜影响微粒受力的物理本质。分析表明：微粒带电量减少和受到向下的电场力是电极覆膜提高启举场强的两个原因。

基于真空与SF6气体串联间隙的新型高压直流断路器介质恢复特性

为研究不同间隙串联用于高压直流开断的介质恢复特性,分析了基于真空与SF6气体串联间隙的新型高压直流断路器结构与工作原理,得到其分压措施和'电压零休'创造方式。然后分别从固有和实际两方面研究了直流开断时真空与SF6气体串联间隙的介质恢复特性,采用60 k V/8μs的高压脉冲源测试其固有介质恢复特性,系统研究了不同开距/不同电流下降率时真空间隙与SF6气体间隙固有介质恢复特性,并基于试验结果理论推导了新型高压直流断路器理想介质恢复强度;通过搭建新型高压直流断路器试验样机进行了开断测试,研究了有/无'电压零休'、有/无分压措施对实际介质恢复强度的影响。研究表明:真空与SF6气体间隙分别为5~7 mm和25~45 mm开距时介质恢复时间分别为20μs和200μs,最终的介质恢复强度(即介质的击穿电压)可达40 kV和60 kV,可推导得出'电压零休'时间为100μs时真空与SF6气体串联间隙理想介质恢复强度可达80 kV。实际直流开断验证了'电压零休'方式和分压措施可以实现真空与SF6气体串联间隙协同开断,为新型高压直流断路器研制提供了参考依据。

SF6气体泄露的激光成像检测技术

SF6设备发生气体泄露时,与传统离线或其他在线检测技术相比,激光成像技术无需设备停运即可远程检测,并能使操作者看到泄露气体的清晰图像,为泄漏源的快速定位提供了一种有效方法,确保了人员及设备安全。

基于图像处理和光电传感技术的SF6气体在线监测系统设计

对变电站设备状态进行监测是智能变电站的一个重要的组成部分。针对高压断路器SF6断路器在线监测的特点,设计了基于图像处理技术和光电传感技术的SF6气体压力状态实时在线监测系统。针对变电站中使用的彩色SF6压力表,提出了一种快速报警的仪表图像直读算法,基于该算法进行图像处理,识别SF6气体压力状态。SF6气体压力状态在线监测数据通过ZigBee无线通信技术传输,基于LabVIEW编写的后台软件能够在线实时显示SF6气体压力状态。对设计的系统进行了初步的实验室测试,验证了该系统方案的可行性。

ZnO薄膜声表面波型SF6气体传感器的研究

提出了一种基于ZnO薄膜的声表面波型SF6气体传感器.将利用微乳液法制备的ZnO颗粒制作在声表面波器件上,形成了一种对SF6气体具有物理吸附和脱吸附作用的ZnO薄膜.应用小波函数加权的输入换能器和具有抑制体声波作用的多条耦合器到声表面波器件中,传感器的频率响应特性得到了提高.声表面波器件的双声路结构消除了因外界测量条件改变引起的测量误差,进一步提高了传感器的可靠性和准确性.实验结果表明,基于ZnO薄膜的声表面波型SF6气体传感器具有较好的重复性和较强的连续测量特性,在测量范围内对各种浓度的SF6气体具有好的响应特性,传感器在φ(SF6)为0.5×10-6到20×10-6范围内的线性灵敏度大约为7.3 kHz/10-6,但对CO2、N2具有一定的交叉灵敏度.

基于DSP的SF6气体密度及微水含量在线监测

介绍了一种基于快速数字信号处理DSP芯片TMS320VC5410A和压力、温度及相对湿度传感器的SF6气体密度和微水含量在线监测方法。详细讨论了SF6气体密度、微水含量与温度、压力的关系,并给出了相应的硬件框图和部分软件实现。数据处理模块采用DSP芯片,充分发挥了其强大的数字信号处理能力,速度快,精度高。另外,丰富的片内资源有效地简化了设计的复杂性,增强了系统的电磁兼容性,降低了设计成本,从而使得该方法具有较好的应用前景。

一种免拆卸校验的SF6气体密度继电器的研制

阐述了现场对SF6电气设备的SF6气体密度继电器进行定期校验的必要性,并综合分析了SF6气体密度继电器现场校验中存在的问题。为了解决许多场所因存在空间位置不够,不能加装校验装配接头的问题,提出并研制了不需要校验装配接头的免拆卸校验的SF6气体密度继电器,该继电器就可使电力检修人员不用拆卸密度继电器,就能对SF6气体密度继电器进行方便校验,为操作带来方便,大大提高工作效率,从而保证供电设备的正常运行。

SF6气体在高压开关设备中的用量在减少

SF6气体因有优异的绝缘、灭弧和散热性能，在相同条件下，其绝缘能力是空气、氮气的2．5倍，灭弧能力是空气的100倍。自20世纪60年代开始，SF6气体被广泛地应用于电力工业，电力工业用量占SF6气体总用量的80％以上，而电力工业中，主要用于开关设备，占其中80％以上。在开关设备中，高压及超高压开关设备占90％，而中压开关设备的占用气量约10％。

Varian2100C加速器SF6气体漏气的检修

故障现象：每次开机后气压低出GAS联锁,补充SF6气体后联锁消失,可正常使用一天,但第二天开机故障依旧。分析与检修：正常情况下,传输微波的波导管内SF6气体的压力设置在30-32PSI之间。低于30PSI或高于32PSI均会出GAS联锁。每次开机GAS压力表指示27PSI左右,说明存在轻微漏气。