SF6气体检测报警系统的研制开题报告

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1. 研究目的与意义

SF₆气体因为其优秀的绝缘能力和灭弧性能被广泛应用于电力系统中，几乎成为高压、超高压断路器中唯一的绝缘和灭弧介质。然而SF₆还是一种窒息剂。暴露在氧气含量19.5%的大气中会导致头晕、昏迷、口水增多、反应迟钝、反胃、呕吐、失去意识和死亡。暴露在氧气含量12％ 的大气中会无任何先兆的失去知觉，并失去自我救护的能力。SF₆经过高温拉弧放电的分解物也对人体有极大的损害。在装有SF₆设备的开关室，平时因为通风不良可能会缺少新鲜空气，缺氧或因设备SF₆气体泄漏而污染室内环境，使进入房间的操作人员，巡视、检修人员的健康甚至生命受到严重威胁，给电力安全运行带来挑战，因此，我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装氧气和SF₆检测报警装置，并安装必要的通风换气装置。

因此研制一套具有较高灵敏度、稳定性的SF₆气体检测报警系统具有很大的现实意义。

2. 国内外研究现状分析

国外对SF₆气体监测及电气设备的研究比较早，使用的仪器仪表智能度、自动化程度都比较高，可监测SF₆气体密度及空气温、湿度。方法主要有：气压检测法、密度检测法、半导体传感器法、负电晕放电法、超声波测速法、红外激光吸收法等。其中，超声波测速法国外用户使用较多。

国内的SF₆气体监测及电气设备的研究起步比较晚，目前还处于初步发展阶段。早期主要是引进国外的设备，尤其是超声波测速法定位系统，使用情况较好，但高昂的价格成为其在我国生产使用中推广的巨大阻力。近年来，国内在该领域的研究也产生了不少的成果，如气体密度在线数字式监测装置和高压负电晕放电检测技术、色度检测技术、光电检测技术等多项技术和产品。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

如图，sf₆、o₂监测系统能检测到气体含量，并根据温湿度传感器检测数据判断气体浓度是否到达告警浓度。当sf₆气体或氧气含量达到告警浓度时，主机给出信号，产生声光、语音报警，同时按设定的方式启动风机，并通过软件规约通知远端监控中心。当红外传感器检测到人接近时，若气体浓度到达告警浓度，则启动闭锁装置，限制人员进入。

4. 研究创新点

一、采用 ndir 红外吸收检测原理，sf₆气体检测误差小

二、在数据处理过程中，使用气体的温度和湿度系数估计气体的温度和湿度的变化近似值并且进行线性拟合，从而进一步降低误差

三、sf₆和氧气可同时检测