SF6開(kāi)關(guān)是電力系統中已被廣泛應用的電器，其可靠運行成為電力系統穩定供電的重要保障之一。SF6密度繼電器是安裝在SF6開(kāi)關(guān)上用來(lái)監測SF6氣體密度變化的唯一手段，其好壞直接關(guān)系著(zhù)該種開(kāi)關(guān)是否能夠正常運行。因此，DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》規定要定期對SF6密度繼電器進(jìn)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。為了能夠統一，習慣上常把20℃時(shí)SF6氣體壓力作為標度值。在現場(chǎng)校驗時(shí)，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(shí)的壓力值，從而判斷SF6密度繼電器的性能。通過(guò)鋼瓶對密度繼電器充氣放氣實(shí)現超壓值、報警值、閉鎖值的校準。
二、密度繼電器在線(xiàn)校準系統的設計
1.校準系統示意圖(見(jiàn)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(guò)高精度壓力傳感器和世界先進(jìn)的壓力控制元件等測控系統可解決繼電器校準可靠性低、重復性差的問(wèn)題。
可采用32位高速單片機為核心的測控系統，自動(dòng)化程度高、重復性好、可靠性高；繼電器觸點(diǎn)測試可采用繼電器觸點(diǎn)不帶電測試功能，觸點(diǎn)不帶電時(shí)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.控制系統功能的設計
(1)系統結構框圖(見(jiàn)圖2)
(2) 校準系統工作原理
①由穩壓電源給儀器提供穩定的電源。
②由高壓儲氣瓶及減壓穩壓器提供穩定的氣源。
③由穩壓氣源通過(guò)精密氣動(dòng)執行器同時(shí)給本儀器的精密壓力傳感器和被檢密度計提供穩定的氣壓，并根據相應檢定規程的要求進(jìn)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(guò)測壓電橋轉變成微弱的電信號，然后通過(guò)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(guò)ARM單片機進(jìn)行運算并在顯示器顯示壓力值。
⑥通過(guò)本儀器的壓力示值與被檢密度計示值進(jìn)行比較，計算出其誤差值。
⑦可通過(guò)本儀器內部的藍牙與上位機計算機進(jìn)行通信、數據傳輸，按照檢定規程的要求生成原始記錄及檢定證書(shū)，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的自動(dòng)化程度，通過(guò)進(jìn)口彩色大屏、人性化界面的簡(jiǎn)便操作、自動(dòng)采集溫度進(jìn)行換算壓力值、40組數據自動(dòng)存儲等關(guān)鍵技術(shù)的設計實(shí)施，可以極大提高校準裝置的自動(dòng)化校準程度。同時(shí)，利用先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)傳輸數據技術(shù)，可實(shí)現密度繼電器的在線(xiàn)準確校準。
5.遠程傳輸
校準裝置不但可通過(guò)USB接口將測試數據上傳PC機，還可以由無(wú)線(xiàn)藍牙發(fā)射接收裝置實(shí)現多臺(套)在線(xiàn)校準系統與筆記本電腦進(jìn)行數據傳輸，實(shí)現在線(xiàn)實(shí)時(shí)校準。
三、技術(shù)創(chuàng )新
1.采用高速單片機為核心的測控系統，自動(dòng)化程度高、重復性好、可靠性高。
2.采用進(jìn)口彩色大屏幕液晶，人性化界面操作方便簡(jiǎn)單。
3.在自動(dòng)采集溫度下對SF6密度繼電器進(jìn)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(xún)。
5.可通過(guò)USB接口將測試數據上傳PC機，自動(dòng)生成專(zhuān)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(shí)鐘功能，也可在線(xiàn)對時(shí)鐘進(jìn)行修正。
8.采用高精度壓力傳感器和世界先進(jìn)的壓力控制元件。
9.配有多種開(kāi)關(guān)過(guò)濾接頭，操作使用方便。
四、在線(xiàn)校準方法驗證試驗
依據DL/T596-1996，用密度繼電器校準系統對SF6密度繼電器進(jìn)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(jìn)入密度繼電器校驗功能，設置密度繼電器精度、壓力類(lèi)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(kāi)始測量，待檢測完成后，界面會(huì )顯示出合格與不合格的結論。按上頁(yè)、下頁(yè)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(shí)間進(jìn)行排列，可以在菜單界面的歷史數據中進(jìn)行查詢(xún)。按打印鍵將測得的數據打印出來(lái)。由此完成密度繼電器的在線(xiàn)校驗。
通過(guò)多次測量及對校準數據進(jìn)行對比分析，發(fā)現密度繼電器在線(xiàn)校準系統能夠滿(mǎn)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(xiàn)校驗法切實(shí)可行。
五、結束語(yǔ)
綜上所述，本文通過(guò)對基于互聯(lián)網(wǎng)的密度繼電器在線(xiàn)校準系統的研究設計，可實(shí)現一機多用，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智能化自動(dòng)密度繼電器在線(xiàn)校準裝置，不僅滿(mǎn)足遠程傳輸數據的需要，還可以現場(chǎng)準確校準小量程壓力表和密度表，從而實(shí)現多臺(套)在線(xiàn)校準系統與計算機及服務(wù)器進(jìn)行遠程數據傳輸，實(shí)現在線(xiàn)校準。
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