[發(fā)明專利]SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107796784A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李程啟;白德盟;陳玉峰;楊祎;林穎;徐冉;秦佳峰;李露露
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01R31/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，包括：

激光器，其用于輸出任一指定波長的激光信號；當前指定波長的激光信號經(jīng)分光鏡分成兩路激光信號，其中，第一路激光信號傳送至與標準氣體參考室并輸出參考光信號，標準氣體參考室內(nèi)存儲有標準氣體，標準氣體參考室內(nèi)存儲有SF6標準氣體；第二路激光信號傳送至儲氣池并輸出測量光信號，儲氣池內(nèi)存儲含有SF6標準氣體的待測混合氣體；所述參考光信號和測量光信號分別經(jīng)相應(yīng)光強傳感器和信號調(diào)理模塊均傳送至微處理器；所述微處理器被配置為：

在儲氣池內(nèi)的溫度及壓力恒定不變的條件下，根據(jù)吸光度等于入射光強與透射光強比值的常對數(shù)的關(guān)系，分別計算出標準氣體的吸光度A_標和待測混合氣體的總吸光度A_總，進而根據(jù)A_總與A_標作差，得到待測混合氣體中與當前指定波長相等的氣體成分的吸光度A₁；

再利用吸光度等于吸光系數(shù)、氣體厚度與氣體濃度三者的乘積，進而得到待測混合氣體中與當前指定波長相等的氣體成分的濃度，最終得到待測混合氣體中所有氣體成分及濃度。

2.如權(quán)利要求1所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述儲氣池內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與微處理器相連。

3.如權(quán)利要求2所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述溫度傳感器通過總線與微處理器相連。

4.如權(quán)利要求1所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述儲氣池內(nèi)設(shè)置有氣體壓力傳感器，所述氣體壓力傳感器與微處理器相連。

5.如權(quán)利要求4所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述氣體壓力傳感器通過總線與微處理器相連。

6.如權(quán)利要求1所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，經(jīng)分光鏡分成的兩路激光信號分別通過相應(yīng)準直鏡對應(yīng)傳送至標準氣體參考室和儲氣池。

7.如權(quán)利要求6所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，儲氣池通過真空泵與備用儲氣池相連通，備用儲氣池與SF6絕緣高壓電氣設(shè)備的補氣口相連通。

8.如權(quán)利要求6所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，儲氣池通過第一電動閥門與SF6絕緣高壓電氣設(shè)備的補氣口相連通，第一電動閥門與微處理器相連。

9.如權(quán)利要求7所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置，其特征在于，備用儲氣池通過第二電動閥門與SF6絕緣高壓電氣設(shè)備的補氣口相連通，第二電動閥門與微處理器相連。

10.一種基于如權(quán)利要求1所述的SF6絕緣高壓電氣設(shè)備氣體成分在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

步驟1：激光器輸出任一指定波長的激光信號，當前指定波長的激光信號經(jīng)分光鏡分成兩路激光信號，其中，第一路激光信號傳送至與標準氣體參考室并輸出參考光信號，標準氣體參考室內(nèi)存儲有SF6標準氣體；第二路激光信號傳送至儲氣池并輸出測量光信號，儲氣池內(nèi)存儲含有SF6標準氣體的待測混合氣體；

步驟2：參考光信號和測量光信號分別經(jīng)相應(yīng)光強傳感器和信號調(diào)理模塊均傳送至微處理器；

步驟3：微處理器對接收到的參考光信號和測量光信號進行處理，其處理包括：

步驟3.1：在儲氣池內(nèi)的溫度及壓力恒定不變的條件下，根據(jù)吸光度等于入射光強與透射光強比值的常對數(shù)的關(guān)系，分別計算出標準氣體的吸光度A_標和待測混合氣體的總吸光度A_總，進而根據(jù)A_總與A_標作差，得到待測混合氣體中與當前指定波長相等的氣體成分的吸光度A₁；

步驟3.2：再利用吸光度等于吸光系數(shù)、氣體厚度與氣體濃度三者的乘積，進而得到待測混合氣體中與當前指定波長相等的氣體成分的濃度，最終得到待測混合氣體中所有氣體成分及濃度。

11.如權(quán)利要求10所述的監(jiān)測方法，其特征在于，該方法還包括：在儲氣池內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器實時檢測儲氣池內(nèi)的溫度并傳送至微處理器。