氣動(dòng)配電柜是智能配電網(wǎng)必不可少的設(shè)備，其安全穩(wěn)定的運(yùn)行是配電網(wǎng)穩(wěn)定的重要保證。了進(jìn)一步提高配電柜絕緣故障的檢測(cè)和分析能力，提出了一種基于配電柜內(nèi)部絕緣故障特征的氣體成分檢測(cè)方法。柜設(shè)備缺乏絕緣的研究方法通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備局部放電產(chǎn)生的成分和氣體含量，通過(guò)分析設(shè)備的內(nèi)部放電并發(fā)現(xiàn)設(shè)備的絕緣狀態(tài)，為檢測(cè)提供了新思路。氣設(shè)備缺乏絕緣。配電設(shè)備的安全性和可靠性對(duì)于確保整個(gè)電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。動(dòng)控制柜由隔離開關(guān)，斷路器，保護(hù)裝置等組成。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)斷開開關(guān)斷開斷開的設(shè)備，以保護(hù)設(shè)備和操作員的安全。
　　此，開關(guān)設(shè)備在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用[1-2]。制造，運(yùn)輸，安裝和使用過(guò)程中，由于各種不可避免的因素，設(shè)備中可能會(huì)發(fā)生各種絕緣故障。如，在制造過(guò)程中，導(dǎo)體本身可能會(huì)形成金屬毛刺，零件可能會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程中松動(dòng)或接觸性能可能下降，并且維護(hù)過(guò)程可能會(huì)導(dǎo)致形成金屬顆粒腔中的殘留物。種絕緣故障很可能在配電盤的操作中引起電場(chǎng)畸變并引起局部放電（PD）[3]。果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備內(nèi)部的絕緣故障，則可能損壞絕緣并導(dǎo)致安全事故，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面的社會(huì)影響。設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生電磁，聲，熱和光信號(hào)；當(dāng)能量導(dǎo)致絕緣氣體或固體材料分解時(shí)，會(huì)發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氣體或氣體。體產(chǎn)品。
　　沖電流方法易于使用，并允許低頻定量檢測(cè)PD信號(hào)。是一種國(guó)際認(rèn)可的方法，但不適用于在線監(jiān)視。UHF方法是通過(guò)在外殼內(nèi)外安裝高頻傳感器來(lái)檢測(cè)由PD電流脈沖激發(fā)的電磁波信號(hào)，該傳感器具有高靈敏度和高抗干擾能力。但功率校準(zhǔn)問(wèn)題尚未解決。地瞬態(tài)電壓法通過(guò)檢測(cè)瞬態(tài)電壓來(lái)監(jiān)視PD信號(hào)，但是抗干擾能力差，因?yàn)樗矐B(tài)地對(duì)地電壓是唯一標(biāo)準(zhǔn)，傳感結(jié)構(gòu)的可靠性是所以不是很高。
　　聲檢測(cè)方法通過(guò)提取傳播時(shí)間差來(lái)計(jì)算PD源的位置。應(yīng)用是靈活的，但是超聲信號(hào)的扭轉(zhuǎn)反射會(huì)導(dǎo)致波形信號(hào)明顯失真，電纜并對(duì)實(shí)際操作人員提出了很高的要求。高壓設(shè)備具有部分放電時(shí)，電子的碰撞會(huì)引起介電介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生某些特定的氣態(tài)成分。緣介質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體成分，濃度和流量的特性與局部條件有關(guān)，氣體的分解特性可能反映機(jī)柜的絕緣狀態(tài)。氣分配柜中的空氣是21％O2、78％N2和少量CO2的混合物。電或過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致混合氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成含氮和諸如CO和CO2之類氣體的化合物[4]。同類型的絕緣缺陷會(huì)導(dǎo)致PD特性和氣體在其作用下的分解特性發(fā)生顯著差異，從而可以捕獲氣體的分解成分的特性以及放電量的變化，以及表明陣列內(nèi)部絕緣缺陷類型的性質(zhì)和特征。
　　本文中，通過(guò)監(jiān)視設(shè)備局部放電產(chǎn)生的氣體成分，根據(jù)放電組件的特性分析了設(shè)備的內(nèi)部放電，并反轉(zhuǎn)了設(shè)備的絕緣狀態(tài)。[5-6]。于混合氣體的不同成分在高頻電磁場(chǎng)的作用下具有不同的電離度，因此測(cè)得的電離可反映氣體含量，目前，通常使用壓力來(lái)表征電離度。是，該技術(shù)受測(cè)試環(huán)境溫度的強(qiáng)烈影響，硬件制造水平很高，不適合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。于不同的氣體對(duì)紅外線的能量吸收特性不同，因此可以使用紅外成分分析氣態(tài)成分。
　　是，有必要根據(jù)特定的氣體開發(fā)相應(yīng)的紅外傳感器，并設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的氣室，材料成本高，電纜現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的可行性低?；瘜W(xué)傳感器可以通過(guò)與被測(cè)氣體反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)氣體，對(duì)二氧化硫，硫化氫，臭氧，等等在本文中，電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)用于測(cè)量?；瘜W(xué)氣體傳感器利用電解池的原理，通過(guò)氧化或還原反應(yīng)將空氣中的某些化學(xué)氣體轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)其大小可以得到相應(yīng)的氣體濃度。信號(hào)。電極和電解液之間的界面保持恒定電位時(shí)，流過(guò)外部電路的電流通過(guò)氧化或直接還原氣體而用作傳感器的輸出信號(hào)。態(tài)物質(zhì)（溶解在電解液中的離子）被施加到離子電極，并且所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)被用作傳感器的輸出信號(hào)。氣體與電解質(zhì)溶液反應(yīng)產(chǎn)生的電解電流用作傳感器的輸出信號(hào)。
　　替電解質(zhì)溶液，諸如有機(jī)電解質(zhì)，有機(jī)凝膠電解質(zhì)，固體電解質(zhì)和固體聚合物電解質(zhì)的其他材料被用作傳感器材料。本文中，使用了恒電位電解氣體傳感器，特定氣體的特定氧化還原電位決定了調(diào)節(jié)電位，該電位與電極材料和電解質(zhì)類型有關(guān)。式表明，電解電流與所測(cè)氣體濃度成正比，并且所測(cè)氣體的體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度可以根據(jù)氣體電解過(guò)程中產(chǎn)生的電流來(lái)計(jì)算。置絕緣降解氣體檢測(cè)系統(tǒng)主要由探針模塊，接線模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，處理模塊組成數(shù)據(jù)，外圍電路和主機(jī)[8]，如圖1所示。針模塊用于測(cè)量氣態(tài)成分的濃度，并通過(guò)電勢(shì)變化來(lái)測(cè)量反應(yīng)氣體成分的濃度。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電量的測(cè)量。線模塊用于將電信號(hào)從測(cè)量模塊發(fā)送到下一個(gè)電路進(jìn)行處理。指示布線是否與電勢(shì)緊密相關(guān)（瞬時(shí)變化的電信號(hào)覆蓋了所需信號(hào)），并且還影響了數(shù)據(jù)收集點(diǎn)。系統(tǒng)應(yīng)具有很高的可靠性。據(jù)采集??模塊采用基于CPLD的用戶可編程邏輯門陣列，能夠?qū)Χ鄠€(gè)開關(guān)柜進(jìn)行實(shí)時(shí)氣體濃度分析，并且響應(yīng)速度比其他采集和單片機(jī)處理模塊。據(jù)處理模塊使用數(shù)據(jù)采集板完成信號(hào)的采集和處理：處理速度快，內(nèi)存大，存儲(chǔ)容量大，功耗低，接收和響應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制命令優(yōu)越。位機(jī)用于分析和顯示工作臺(tái)內(nèi)部的氣體成分，以執(zhí)行人機(jī)交互。查系統(tǒng)的特定工作流程：在自動(dòng)加電時(shí)進(jìn)行測(cè)試，以確保正常運(yùn)行后組件能夠啟動(dòng)。主機(jī)控制的區(qū)域選擇要進(jìn)行測(cè)量的區(qū)域，探頭模塊開始工作，通過(guò)氧化還原反應(yīng)將氣體濃度轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)。濾，分析和單芯片處理用于計(jì)算各種氣體濃度和其他相關(guān)信息。傳輸?shù)街鳈C(jī)。位機(jī)分析不同絕緣模型下的氣體擴(kuò)散模型和氣體濃度，并顯示局部放電和特定局部放電的結(jié)果。程序流程圖如圖2所示。主要包括：系統(tǒng)初始化，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)接收和發(fā)送以及數(shù)據(jù)傳輸。

　　警模塊。程序執(zhí)行過(guò)程如下：系統(tǒng)上電或復(fù)位后，初始設(shè)置內(nèi)部CPU和每個(gè)CPU的設(shè)備操作，完成系統(tǒng)時(shí)鐘配置，以及I / O端口和A / D轉(zhuǎn)換接口適當(dāng)?shù)氖录幚沓绦虻某跏寂渲?，定時(shí)器中斷配置，串行通信配置以及各個(gè)變量的初始值。旦系統(tǒng)初始化，就開始AD轉(zhuǎn)換，然后芯片微型計(jì)算機(jī)的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器單元開始分析和處理由信號(hào)處理單元測(cè)量的電壓信號(hào)（處理信號(hào)）。量探頭收集到的信號(hào)）以獲得諸如CO，CO2，NO2等氣體一旦顯示濃度值并將其發(fā)送到主機(jī)，MCU還將從串行端口獲取CO2濃度值，并在處理后顯示該值并將其發(fā)送到主機(jī)。到主機(jī)發(fā)送的警報(bào)命令后，MCU將發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)。時(shí)，微控制器必須復(fù)位或重新啟動(dòng)才能繼續(xù)運(yùn)行。
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