SF6開關是電力系統(tǒng)中已被廣泛應用的電器，其可靠運行成為電力系統(tǒng)穩(wěn)定供電的重要保障之一。SF6密度繼電器是安裝在SF6開關上用來監(jiān)測SF6氣體密度變化的唯一手段，其好壞直接關系著該種開關是否能夠正常運行。因此，DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定要定期對SF6密度繼電器進行校驗。
一、密度繼電器校準原理
在封閉容器中，一定溫度下的SF6氣體壓力可代表SF6氣體的密度。為了能夠統(tǒng)一，習慣上常把20℃時SF6氣體壓力作為標度值。在現場校驗時，在不同的環(huán)境溫度下，測量的壓力值都要換算成其對應20℃時的壓力值，從而判斷SF6密度繼電器的性能。通過鋼瓶對密度繼電器充氣放氣實現超壓值、報警值、閉鎖值的校準。
二、密度繼電器在線校準系統(tǒng)的設計
1.校準系統(tǒng)示意圖(見圖1)
2.壓力值精準度的控制
密度繼電器壓力值校準的準確度取決于壓力控制單元的精準度。壓力控制單元的準確控制通過高精度壓力傳感器和世界先進的壓力控制元件等測控系統(tǒng)可解決繼電器校準可靠性低、重復性差的問題。
可采用32位高速單片機為核心的測控系統(tǒng)，自動化程度高、重復性好、可靠性高；繼電器觸點測試可采用繼電器觸點不帶電測試功能，觸點不帶電時由內部提供DC24V電源，可保證觸電在有油膜的情況下信號可靠采集。
3.控制系統(tǒng)功能的設計
(1)系統(tǒng)結構框圖(見圖2)
(2) 校準系統(tǒng)工作原理
①由穩(wěn)壓電源給儀器提供穩(wěn)定的電源。
②由高壓儲氣瓶及減壓穩(wěn)壓器提供穩(wěn)定的氣源。
③由穩(wěn)壓氣源通過精密氣動執(zhí)行器同時給本儀器的精密壓力傳感器和被檢密度計提供穩(wěn)定的氣壓，并根據相應檢定規(guī)程的要求進行升壓降壓。
④精密壓力傳感器中的電阻應變片接收非電量壓力信號，并通過測壓電橋轉變成微弱的電信號，然后通過放大電路及A/D轉換器轉變成32位高速單片機可以接收的數字信號。
⑤通過ARM單片機進行運算并在顯示器顯示壓力值。
⑥通過本儀器的壓力示值與被檢密度計示值進行比較，計算出其誤差值。
⑦可通過本儀器內部的藍牙與上位機計算機進行通信、數據傳輸，按照檢定規(guī)程的要求生成原始記錄及檢定證書，完成被檢密度計的檢定或校準。
4.軟件的設計
校準軟件的設計直接決定了繼電器校準系統(tǒng)的自動化程度，通過進口彩色大屏、人性化界面的簡便操作、自動采集溫度進行換算壓力值、40組數據自動存儲等關鍵技術的設計實施，可以極大提高校準裝置的自動化校準程度。同時，利用先進的無線傳輸數據技術，可實現密度繼電器的在線準確校準。
5.遠程傳輸
校準裝置不但可通過USB接口將測試數據上傳PC機，還可以由無線藍牙發(fā)射接收裝置實現多臺(套)在線校準系統(tǒng)與筆記本電腦進行數據傳輸，實現在線實時校準。
三、技術創(chuàng)新
1.采用高速單片機為核心的測控系統(tǒng)，自動化程度高、重復性好、可靠性高。
2.采用進口彩色大屏幕液晶，人性化界面操作方便簡單。
3.在自動采集溫度下對SF6密度繼電器進行校驗。
4.有數據存儲功能(可存儲40組數據)并具有掉電數據保護功能，方便以后對測量數據的查詢。
5.可通過USB接口將測試數據上傳PC機，自動生成專用測試數據表格。
6.儀器管路全部采用快速接頭，連接方便。
7.內部具有時鐘功能，也可在線對時鐘進行修正。
8.采用高精度壓力傳感器和世界先進的壓力控制元件。
9.配有多種開關過濾接頭，操作使用方便。
四、在線校準方法驗證試驗
依據DL/T596-1996，用密度繼電器校準系統(tǒng)對SF6密度繼電器進行校準，驗證本裝置性能的準確可靠性。
將被校SF6密度繼電器和儀器的測試接口連接，檢查確認各部連接正確。
進入密度繼電器校驗功能，設置密度繼電器精度、壓力類型、環(huán)境溫度、采集次數、繼電器編號等基本參數信息，按確定鍵開始測量，待檢測完成后，界面會顯示出合格與不合格的結論。按上頁、下頁鍵可以查看報警1、報警2、閉鎖1、閉鎖2、超壓的檢測數據。按保存鍵將把測量結果保存在儀器中，按測量時間進行排列，可以在菜單界面的歷史數據中進行查詢。按打印鍵將測得的數據打印出來。由此完成密度繼電器的在線校驗。
通過多次測量及對校準數據進行對比分析，發(fā)現密度繼電器在線校準系統(tǒng)能夠滿足DL/T596-1996的要求，而且操作便捷、準確度高，因此采用此種在線校驗法切實可行。
五、結束語
綜上所述，本文通過對基于互聯(lián)網的密度繼電器在線校準系統(tǒng)的研究設計，可實現一機多用，是一種基于互聯(lián)網的智能化自動密度繼電器在線校準裝置，不僅滿足遠程傳輸數據的需要，還可以現場準確校準小量程壓力表和密度表，從而實現多臺(套)在線校準系統(tǒng)與計算機及服務器進行遠程數據傳輸，實現在線校準。
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