基于TMS320F2812的SF6气体参数在线监测系统

　　O引言

　　近年来SF‘断路器在高电压领域得到了越来越广泛的应用。然而SF。断路器在运行时，不可避免地会发生设备内SF。气体向外泄漏而导致密度下降的现象。有关统计资料表明，在SF。断路器的故障中，由SF。气体泄漏引发的故障约占38%[lj。而在SF。气体泄漏的同时，设备外部潮气也会渗透进设备内部，引起设备内SF。气体中微水含量的增加。当SF。气体中微水含量过高时，会使高压电器设备运行存在安全隐患，主要表现为:SF。气体在电弧作用下的分解物遇水时会发生化学反应生成具有强腐蚀性的HF和HZ503等，会腐蚀损坏绝缘件，并随SF6气体一同向外泄漏，危害人体健康，还增加了环境中的温室效应;在温度降低时SF。中的水蒸汽可能形成凝露，使绝缘件表面绝缘强度显著降低甚至出现闪络。按照GB/T8905一1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》规定，在电气设备充气前和运行中必须对SF。气体进行质量监督和管理，保证电气设备的安全运行。

　　1SF6气体密度在线监测方法

　　工程实际中，SF6气体密度的直接监测是不易实现的，通常是转化为对压力的监测。但即便是密度恒定时，SF6气体的压力也要随温度发生变化。因此，为了准确反映压力变化是由于漏气而非温度改变引起的，就必须通过适当的修正方法，使压力指示仪表无论外界温度如何改变，示数始终为对应20℃的标准压力，并将该值等效为气室内SF6气体的密度值以便与参考值比较。由上分析可知，SF6气体密度在线监测系统需要采集温度和压力2个特征量，并对这2个特征量进行适当修正，从而实现在线监测。修正运算公式利用的是最常用的SF‘气体状态参数方程，即Beattie-ridgman方程：

　　2SFe气体微水含且在线监测方法

　　SF6气体微水含量在线监测系统需要采集湿度、温度和压力3个特征量。通常工业现场是采用温度为20℃时的SF。气体的湿度值作为微水含量的参照标准。因此，为了使测量结果具有可比较性，需要应用公式(4)、(5)、(6)对所测量的相对湿度值进行修正，以便与参考值进行比较，从而实现在线监测[s]。

　　3SFe气体参数在线监测系统的硬件实现

　　SF6气体参数监测系统由每台断路器上配装的SF6.气体参数监测单元和一台PC构成。PC作为上位机接收每台SF。断路器在线监测单元的上传数据，负责全站S凡气体参数的监测和管理。上位机和SF。气体参数在线监测单元之间通过RS-485总线实现采集数据和控制命令的传输与通信。每个S民气体参数在线监测单元硬件结构主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和辅助功能模块.其中数据采集模块主要包括传感器、A/D转换芯片;数据处理模块主要由DSP构成;数据传输模块主要包括串口通信驱动芯片;辅助功能模块主要包括报普、闭锁、显示电路及电源电路。监测单元硬件框图如图1所示。