【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及sf6数字化密度表领域，尤其是涉及一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表及其控制方法。
技术介绍
1、sf6气体优异的绝缘和灭弧性能使得sf6气体广泛应用于各类高压设备，例如断路器（sf6开关）、封闭式组合电器（gis）或半封闭式组合电器（hgis）、主变套管或穿墙套管、电流互感器（ct）等等。
2、如果sf6密度降低，会造成断路器耐压强度降低、开断容量下降，引起sf6气体绝缘性能的大幅降低。为了保障sf6电气设备的安全运行，电力运行部门必须对sf6气体的密度进行严格监控。目前，国内外大多使用机械式密度继电器监测sf6气体的密度。机械式密度继电器只能输出报警和闭锁的节点信号，读数和数据传输均不方便，无法实现遥测。尤其在高电压等级（500kv及以上）变电站/换流站，因其占地范围大，设备分布距离很长，而且这种变电站/换流站大量使用了sf6电气设备，这些电气设备大都在配备机械式密度继电器的同时预留出相应的充气接口，便于设备补气或抽样检测。现阶段，在这些高电压等级的变电站/换流站实际运行管理中，针对各设备内部sf6气体的密度变化，主要还是采用依靠人力巡视、抄表等手段，通过定期抄录各密度继电器的读数并人工比较后，才能对每个设备的安全健康状况有所掌握。由于这些变电站拥有的sf6密度继电器动辄成百上千个，所以这项工作给站内运行管理带来极大不便。
3、另一方面，sf6气体中微水的含量也是评价sf6气体绝缘特性和灭弧性能的重要指标。sf6断路器在制造和运行中由于：1） sf6新气中含有一定水分；2
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表及其控制方法，解决携式露点仪检测非在线、操作烦琐、影响电网运行等，且露点仪检测不能实现输变电管理自动化和设备状态检修的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表， sf6数字化密度表上设置有密度表显示器，sf6数字化密度表下方设置有检测对接口，数字化密度表内部设置有多参数采集模块和温度、压力整理模块，多参数采集模块和温度、压力整理模块与单片机电连接；
3、sf6数字化密度表的检测对接口直接与sf6 气体完全接触。
4、优选方案中，多参数采集模块包括压力敏感芯体，压力敏感芯体通过转接板与信号调理板电连接，信号调理板与电源板电连接，信号调理板和电源板均与电连接器电连接；
5、优选方案中，还设有温度芯体，温度芯体与陶瓷电路板电连接，陶瓷电路板通过转接板与信号调理板电连接。
6、优选方案中，电源采用emc 抗干扰电路。
7、优选方案中，该方法包括：s1、压力敏感芯体进行压力采集，采集步骤为：使用量程为、输出为的压力变送器采集压力信号；
8、依据公式，其中为压力，为压力变送器输出电流，将电流信号转换为实际压力值；
9、还设置有露点变送器，利用量程为、信号输出为的露点变送器采集露点信号；
10、通过公式，其中，为露点，为露点变送器输出电流，把电流信号转换为露点值；
11、采用，温度芯体（5）的温度传感器直接获取温度，温度的单位为；
12、s2、计算时的等效压力：
13、确定beattie - bridgman经验公式参数：根据，其中，为sf6气体压力值，为密度值，为温度，为摩尔气体常数，、为相关系数，明确各参数意义与数值；
14、计算时的中间变量：当时，算出公式里的和的值，分别记为和；
15、其中，和；
16、采用牛顿迭代法计算密度：由得和，即和；
17、选初值；
18、迭代计算：按算，即；
19、判断收敛：若，结束迭代，取为密度近似解；否则，令继续迭代；
20、计算时的等效压力：将密度近似解和代入，得；
21、s3、计算饱和水蒸气压：依饱和水蒸气压与温度计算式，用温度计算饱和水蒸气压；
22、计算实际水蒸气分压力：已知相对湿度rh，按计算，其中，为实际水蒸气分压力，为露点对应的饱和水蒸气压；
23、折算为时的微水含量：根据折算公式将微水含量折算到时的ppmv，记为；
24、假设在当前温度下，测量得到的微水含量为；根据理想气体状态方程及相关物理原理，在等体积情况下，微水含量与压力成正比，与温度成反比；
25、折算公式为，其中是前面计算得到的20°c时的等效压力，是当前温度下对应的压力，，是采集到的当前温度；
26、将相应的值代入折算公式，计算得到，即20°c时的微水含量ppmv。
27、优选方案中，评估sf6气体状态评估方法包括：
28、a1、压力状态评估：将计算得到的与设定的告警压力值进行比较；
29、若，可能表示sf6气体密度降低，存在耐压强度降低、开断容量下降等风险，需进一步检查是否有气体泄漏等问题；
30、a2、微水状态评估：将折算后的时微水含量与标准限值比较；
31、若，说明水分含量超标，可能在高温下使sf6水解，或低温时形成凝露水，影响绝缘性能，需采取相应措施，检查设备密封、进行气体处理；
32、a3、综合评估：结合压力和微水状态评估结果，综合判断sf6气体的整体状态；
33、若压力正常但微水超标，可能重点关注设备内部的水分来源及处理；
34、若压力和微水都异常，可能存在更严重的设备问题，需及时维修或更换部件，以保障sf6电气设备的安全运行。
35、本专利技术提供了一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表及其控制方法，经解构传统机械式sf6气体密度继电器压力感应、温度补偿机制、硬节点信号触发机制等，结合外协单位在sf6气体微水密度在线监测传感器领域的研发经验，突出以下几方面创新及优点：
36、1、实现一体化多参数物理量采集元器件，实现sf6气体温度、压力（密度）、微水等在同一个微型探头实现与sf6气体的完全接触，精准测量sf6气体的实时物理量；
37、2、实现基于自动温度补偿的sf6气体密度继电器功能，根据用户设定的告警（开关闭锁）压力值，产生相对应的模拟电气信号，上送至测控保护系统，替代原有机械式表计的硬节点信号；...
【技术保护点】
1.一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表，其特征是：SF6数字化密度表上设置有密度表显示器（8），SF6数字化密度表下方设置有检测对接口（9），数字化密度表内部设置有多参数采集模块和温度、压力整理模块，多参数采集模块和温度、压力整理模块与单片机电连接；
2.根据权利要求1所述一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表，其特征是：多参数采集模块包括压力敏感芯体（1），压力敏感芯体（1）通过转接板（2）与信号调理板（3）电连接，信号调理板（3）与电源板（4）电连接，信号调理板（3）和电源板（4）均与电连接器（7）电连接。
3.根据权利要求2所述一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表，其特征是：还设有温度芯体（5），温度芯体（5）与陶瓷电路板（6）电连接，陶瓷电路板（6）通过转接板（2）与信号调理板（3）电连接。
4. 根据权利要求1所述一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表，其特征是：电源采用EMC 抗干扰电路。
5.根据权利要求3所述一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表的控制
6.根据权利要求4所述一种基于多参数采集和自动温度补偿SF6数字化密度表的控制方法，其特征是：评估SF6气体状态评估方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表，其特征是：sf6数字化密度表上设置有密度表显示器（8），sf6数字化密度表下方设置有检测对接口（9），数字化密度表内部设置有多参数采集模块和温度、压力整理模块，多参数采集模块和温度、压力整理模块与单片机电连接；
2.根据权利要求1所述一种基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表，其特征是：多参数采集模块包括压力敏感芯体（1），压力敏感芯体（1）通过转接板（2）与信号调理板（3）电连接，信号调理板（3）与电源板（4）电连接，信号调理板（3）和电源板（4）均与电连接器（7）电连接。
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲，谢经平，姚其新，刘建国，陈榜，黄元，刘浔，刘瑞勇，万泉，陈皓，郑昆，冯朕，张博文，刘云舒，肖丽，粟梦涵，黄荐灵，李喆，高争光，汪洋，汪佳威，曾子文，凌雨萌，邢子轩，黄方媛，李怡宁，陈严成，徐可心，李舜，刘萌，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司直流公司，
类型：发明
国别省市：
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