氧气浓度检测仪在高压开关站中应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com务l甸似氧气浓度检测仪在高压开关站中的应用Oxygendensitymeauringapparatusintransformersubstation陈伦琼CHENLun．qiong(常州工学院电子信息与电气工程学院。常州213002)摘要：氧气浓度监测在变电站环境气体的检测中至关重要，本文采用了线性度高的氧气传感器KE-25，提出了一种以单片机为核心的氧气浓度检测仪，详细阐述了氧气浓度检测仪的硬件组成和软件实现方法。该检测仪具有操作方便、精确度高、可靠性强等优点。关键词：高压电器；氧气浓度检测；单片机；滤波中圈分类号：

2、TP277文献标识码：A文章编号：1009-0134(2012)12(下)-0061-03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2012．12(下)．160引言1％～100％，初始输出电压为10．0mV～15．0mV。KE一25具有温度自补偿电路，输出电压与氧气浓高压断路器作为一种高压电器是电力系统不可度具有极其良好的线性度，如图1所示，横坐标或缺的控制和保护设备，随着电力设备无油化、小一>目一一j山n0l0∞口∽为氧气浓度，纵坐标为传感器的电压输出。87654321型化的发展，电力系统大量采用六氟化硫(SF)OO00O000O气体作

3、为绝缘和灭弧介质。六氟化硫断路器具有开断能力强、灭弧性能好、电气寿命长、断口电压高、结构简单、维护工作量少等优点，在高压、超高压领域，六氟化硫气体已经成为断路器和GIS的唯一的绝缘和灭弧介质。但是SF6气体在断路器和GIS分断操作过程中，因各种因素的影响会进行分一解，形成高毒性分解物，从而对检修与巡视人员产生极大的危险。为此，(《电业安全工作规程》特别图1KE一25电压输出特性规定，装有SF6设备的配电装置室和气体实验室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm，除须装有强力2检测仪硬件设计通风装置外还必须装有能报警的氧量仪和SF6气体检测仪以51单片机为

4、智能控制单元，包括泄露报警仪。目前针对SF6断路器，利用SF气体测量输入部分、输出部分以及存储模块，其中输特性来实现在线监测和故障诊断的研究正在兴起新入部分由氧气传感器KE一25、LM358放大电路及的浪潮Ⅲ，文献[2]实现了对SF6各状态量的综合MCP3208A／D转换电路组成，输出部分采用LED在线监测，而氧量仪的研究还不太多。本文正是为显示电路及蜂鸣器报警电路。实现氧气信息的显了配合SF6气体检测装置的综合应用，提出了一种示及超界报警。存储模块X25045芯片。基于线性氧气传感器的氧气浓度检测仪。其工作过程是由输入部分实现氧气浓度数据1氧气传感器的

5、特性的采集和模／数转换后送单片机。通过MCU的综该检测仪使用了日本进口的氧气传感器KE一合分析计算，将氧气浓度信息进行存储并输出显25，由铅阳极、镀金阴极及特定的酸液组成。在两示，如越界则音响报警。电极间的电流同被测混合气中的氧气浓度成正比。2．1测量输入部分输出电压信号由所接的电阻两端电压通过温度补输入部分中的氧气传感器KE一25前面已经介偿后获得，其变化就表示氧气浓度。测量范围为绍过，这里主要叙述放大及A／D转换部分。收稿日期：2012-08-29基盒项目：常州市新北区科技计划项目：基于GSM的六氟化硫断路器监控系统软件开发及应用(XE1200807

6、04)作者简介：陈伦琼(1973一)，女，讲师，硕士，研究方向为电力系统自动化。第34卷第12期2012—12(下)【61】学兔兔www.xuetutu.coml匐似1)放大电路ADO2，完成A／D转换后输入到MCU的P1口引放大电路如图2所示，主要采用LM358芯片脚P1．4～P1．7，如图4中所示。另外，MCl403为实现，J1器件为KE一25传感器，其两端输出接电3208提供A／D转换电压的基准值，由于放大后输阻接到LM358上。由于是微弱信号的采集，采入到3208通道1的采样电压为1．19V～1．78V，用了先跟随后放大的方式，其中U7B实现跟随

7、，故基准值为2．5V是最合适的选择。U7A放大。放大后的信号经AD02端输出到A／D2．2存储模块转换芯片的某个通道。该部分采用x25024芯片与MCU的P1．0～P1．3放大电路各个信号的关系如下：口相连，如图4所示。该模块一方面可以产生上电u2=u6=ui；u5=u6(1)复位信号以保证MCU的正常运行；另一方面还自带EEPROM非易失性存储器，可以带电读写，存而向百Xu3=23u325(2)储重要参数，保证断电情况下数据的完好。另外，即ul=25ui(3)该模块可提供有效的看门狗，保证系统正常运行。图4存储模块图2放大电路2．3输出部分这样，通过该

8、放大电路将采集的信号放大了输出部分包括显示模块和指示报警模块，分25倍，同时采用