分解产物检测的交叉干扰消除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及SF6电气设备检测领域，具体涉及用于sf6分解产物检测的交叉干扰消除方法。
【背景技术】
[0002]目前绝大多数SF6分解产物检测装置均采用化学传感器测试原理，C0、S02是分解产物最重要的特征组分；但受原理限制，C0传感器不仅对C0响应，还会对H2产生较大的干扰电信号；S02传感器也会受到!12的影响，产生干扰信号；而大多数SF6电气设备内均可能存在H2，含量甚至可能超过lOOOppm，这将严重影响分解产物测试的准确性，为故障评估带来不确定因素。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一套基于C0、S02、H2传感器的用于SF6分解产物检测的交叉干扰消除方法，能同时消除C0传感器和302传感器受!12的干扰，获得C0、S02的实际浓度值。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
[0005]—种用于SF6*解产物检测的交叉干扰消除方法，其包括以下步骤:
[0006]步骤1、将H2传感器、C0传感器以及S0 2传感器均装入一检测气路中，该Η 2传感器、C0传感器以及302传感器的输出端分别连接于一信号采集转换模块的其中一输入端，然后将信号采集转换模块接收到的检测信号通过处理器处理后显示于显示模块上，所述检测信号分别为&传感器、C0传感器以及SO 2传感器获取的Η 2气体、C0气体以及so 2气体的电压信号;
[0007]步骤2、向所述检测气路中通入不同比浓度的以SF6为底气的H2样气，分别记录各比浓度下显示模块上显示的Η 2气体的电压值VH2、C0气体的电压值Ve。、S02气体的电压值VS(]2，并获得H2气体对C0传感器干扰出的电压值A V H2 c。、H2气体对SO 2传感器干扰出的电压值A VH2 S02；
[0008]建立H2气体对C0传感器的干扰模型:
[0009]ΔνΗ2 co= fKVH2) (1)
[0010]以及建立H2气体对so 2传感器的干扰模型:
[0011]Δ VH2 S02 —f 2 (V H2) (2)
[0012]其中，fl和f2分别为H2气体对C0传感器和SO 2传感器的干扰函数；
[0013]通过对该不同&浓度下的多组数据拟合，求解所述fl和f2 ;
[0014]步骤3、建立C0浓度值Νε。与C0传感器测得的电压值V ε。之间的关系模型:
[0015]Nco= f C0(VC0) (3)
[0016]向所述检测气路中通入不同C0浓度的以SF6S底气的C0样气，得到每个C0浓度值以及对应显示模块显示的C0气体的电压值；通过对这些不同C0浓度的多组数据进行拟合，求解所述C0浓度关系函数fc。；
[0017]因C0样气中还含有H2气体，因此，需要消除C0传感器受!12气体干扰部分，则得C0样气中C0气体的实际浓度N丨co:
[0018]N co — f co(Vc。- A Vh2 co) (4)
[0019]联立式⑴、(3)和(4)，计算实际浓度N ' co；
[0020]步骤4、建立S02浓度值N S(]2与S0 2传感器测得的电压值V S(]2之间的关系模型:
[0021]NS02 — fs02(Vs02) (5)
[0022]向所述检测气路中通入不同302浓度的以SF6S底气的S0 2样气，得到每个502浓度值以及对应显示模块显示的302气体的电压值；通过对这些不同S02浓度的多组数据进行拟合，求解所述S02浓度关系函数f S02；
[0023]因S02样气中还含有Η 2气体，因此，需要消除S0 2传感器受Η 2气体干扰部分，则得S02样气中S0 2气体的实际浓度N ’ S02:
[0024]N S02 — f S02(Vs02_ Δ VH2 S02) (6)
[0025]联立式⑵、(5)和(6)，计算实际浓度N 1 S02O
[0026]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0027]该方法主要针对目前SF6*解产物检测中遇到的交叉干扰问题，基于传感器本身交叉干扰参数和大量实验数据，设计出一套交叉干扰消除系统及一种交叉干扰消除算法，消除各传感器所受除自身检测气体以外的其他气体交叉干扰，大幅提升SF6分解产物检测精度，降低SF6电气设备故障隐患。
【附图说明】
[0028]图1为本发明一种用于SF6分解产物检测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0030]一种用于SF6*解产物检测的交叉干扰消除方法，其包括以下步骤:
[0031]首先，搭建用于SF6分解产物检测系统的结构，如图1所示，将3套传感器装入检测装置气路，然后接至信号放大器；传感器输出电压信号经信号放大器放大后，从信号放大器的第2脚引出，&传感器、C0传感器、S0 2传感器对应的信号放大器的各自第2脚依次接信号采集转换模块的1、2、3通道；信号采集转换模块输出接至CPU输入，经软件处理后将检测到的H2、C0、S02信号电压值显示在显示模块上。
[0032]然后，依次通入如下浓度的以SF6S底气的H2样气:lOppm、50ppm、lOOpprn、150ppm、200ppm、250ppm、350ppm、500ppm ;分别记录各浓度下显示模块上显示的H2电压值VH2、C0电压值Vc。、S02电压值V S02, &对C0传感器干扰出的电压值Λ V H2 co, &对SO 2传感器干扰出的电压值Λ V h2 so2^ H2对CO传感器干扰出的电压值Λ VH2 只通入各浓度H2时C0传感器响应电压值减去未通入H2时C0传感器响应的电压值(零位电压)，这组干扰电压值借助其他软件(excel或matlab)，将它们(y轴)和通入的H2浓度值(x轴)线性拟合出C0传感器受H2干扰信号与H2电压函数关系:厶￥?2?3=打(￥?2)，电压值厶￥ H2SQ2同理，并可拟合获得302传感器受Η 2干扰信号与Η 2电压函数关系:Λ V H2 S(]2= f2 (V H2)。
[0033]在实际检测CO浓度时，依次通入如下浓度的以SF6S底气的CO样气:1 Oppm、50ppm、lOOppm、150ppm、200ppm、250ppm、350ppm、500ppm，得出 CO 浓度值与 CO 传感器响应电压值的函数关系.具0= f co(Vco);但在现场测试时，样气中除含有CO外还有H2，因此需要消除C0传感器受比干扰的部分后再代入函数计算C0浓度，即C0实际浓度:N ' co =
fco (Vco- A Vf)2 CO);
[0034]实际检测302浓度时，依次通入如下浓度的以SF6S底气的302样气:2ppm、5ppm、lOppm、15ppm、20ppm、25ppm、35ppm、50ppm,得出 302浓度值与 SO 2传感器响应电压值的函数关系:NS(]2= f S(]2(VSJ，但在现场测试时，样气中除含有S02外还有H2，因此需要消除S02传感器受H2干扰的部分后再代入函数计算S02浓度，即S0 2实际浓度:N ' S02 =
f S02 (Vs02_ A Vf)2 S02);
[0035]最后，通过上述方法，结合显示模块，在检测现场SF6电气设备内样气时，就能计算检测出最真实准确的C0和302浓度值。
[0036]上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【主权项】
1.一种用于SF6分解产物检测的交叉干扰消除方法，其特征在于，其包括以下步骤:步骤1、将&传感器、C0传感器以及SO 2传感器均装入一检测气路中，该Η 2传感器、C0传感器以及302传感器的输出端分别连接于一信号采集转换模块的其中一输入端，然后将信号采集转换模块接收到的检测信号通过处理器处理后显示于显示模块上，所述检测信号分别为&传感器、C0传感器以及SO 2传感器获取的Η 2气体、CO气体以及so 2气体的电压信号; 步骤2、向所述检测气路中通入不同4浓度的以SF 6为底气的Η 2样气，分别记录各Η 2浓度下显示模块上显示的Η2气体的电压值V H2、C0气体的电压值Vra、S02气体的电压值V S02,并获得H2气体对C0传感器干扰出的电压值△ V H2 co, H2气体对so 2传感器干扰出的电压值A VH2 S02； 建立H2气体对CO传感器的干扰模型: Δ VH2 co= fl(VH2)(1) 以及建立H2气体对so 2传感器的干扰模型:Δ VH2 S02= f2(V H2) (2) 其中，fl和f2分别为H2气体对CO传感器和SO 2传感器的干扰函数； 通过对该不同&浓度下的多组数据拟合，求解所述fl和f2 ; 步骤3、建立C0浓度值Νε。与C0传感器测得的电压值V ε。之间的关系模型: Nco= f co(Vco) (3) 向所述检测气路中通入不同C0浓度的以SF6S底气的C0样气，得到每个C0浓度值以及对应显示模块显示的C0气体的电压值；通过对这些不同C0浓度的多组数据进行拟合，求解所述C0浓度关系函数fc。； 因C0样气中还含有H2气体，因此，需要消除C0传感器受Η 2气体干扰部分，则得C0样气中C0气体的实际浓度Ν ’ co: Ν' co= fco(Vco-AVH2 co)(4) 联立式⑴、(3)和(4)，计算实际浓度N ' co； 步骤4、建立S02浓度值N S(]2与SO 2传感器测得的电压值V S(]2之间的关系模型:Ns02 — f S02(VS02) (5) 向所述检测气路中通入不同302浓度的以SF 6为底气的SO 2样气，得到每个SO 2浓度值以及对应显示模块显示的S02气体的电压值；通过对这些不同SO 2浓度的多组数据进行拟合，求解所述S02浓度关系函数f S02； 因S02样气中还含有H2气体，因此，需要消除SO 2传感器受112气体干扰部分，则得so 2样气中302气体的实际浓度N ' S02:N S02 — f S02(VS02_ Δ VH2 502)(6) 联立式(2)、(5)和(6)，计算实际浓度N ' SQ2。
【专利摘要】本发明公开了一种用于SF6分解产物检测的交叉干扰消除方法，其包括以下步骤：步骤1、搭建SF6分解产物检测系统架构；步骤2、建立H2气体对CO传感器和SO2传感器的干扰模型，向所述检测气路中通入不同H2浓度的以SF6为底气的H2样气，求解干扰函数；步骤3、建立CO浓度值NCO与CO传感器测得的电压值VCO之间的关系模型，向所述检测气路中通入不同CO浓度的以SF6为底气的CO样气，计算实际浓度N＇CO；步骤4、建立SO2浓度值NSO2与SO2传感器测得的电压值VSO2之间的关系模型，向所述检测气路中通入不同SO2浓度的以SF6为底气的SO2样气，计算实际浓度N＇SO2。本发明在检测现场SF6电气设备内样气时，就能计算检测出最真实准确的CO和SO2浓度值。
【IPC分类】G01N27/00
【公开号】CN105259212
【申请号】CN201510681000
【发明人】陈小环, 廖建平, 张长虹
【申请人】中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月19日