[发明专利]一种GIS绝缘缺陷紫外光谱检测方法

说明书

本申请提供了一种GIS绝缘缺陷紫外光谱检测方法，包括：通过预设电路获取目标气体的紫外光谱数据；根据所述紫外光谱数据生成所述目标气体的光谱图；将所述光谱图转换为极坐标图；基于所述极坐标图获取所述目标气体的特征信息。将光谱信号从包含幅值、波长的一维复杂的离散信号波形转换为简单易懂的二维极坐标对称图案，而且在转换过程中还实现了对数据的归一化处理。提高人眼对光谱信号微小差别的辨识能力、扩大了信号的各种特征，而且计算量更小、结果更直观；无论是不同浓度的同一种特征气体还是不同的特征气体或者是混合特征气体，经过SDP转换相对比原始数据谱图都具有更大的差异性。

技术领域

本申请涉及气体检测技术领域，尤其是涉及一种GIS绝缘缺陷紫外光谱检测方法。

背景技术

随着运行年限的增长，GIS内部绝缘缺陷在开关操作震动、静电力作用、异物碎屑移动、绝缘老化等条件下都可能产生局部的放电现象。在正常运行时，GIS气室内的SF₆分解极少，但是在设备内部发生放电时，伴随着热量的产生，SF₆开始分解，生成多种复杂的依赖于放电强度和放电环境的化学反应。SF₆分解组分会加速GIS内绝缘的老化和金属材料表面的腐蚀，加重局部放电程度，严重时还会导致GIS发生突发性绝缘故障。不同绝缘缺陷状况导致SF₆局部放电分解产物种类及各自的相对含量不同，因此，可以通过对SF₆局部放电分解组分检测与分析来诊断GIS内部绝缘缺陷的状况，判断导致局部放电产生的缺陷类型、总体放电水平、绝缘受损程度以及发展趋势。如本文选取的三种特征气体：SO₂，H₂S，CS₂。SO₂是SF₆绝缘电气设备故障分析中最常用的特征分解气体，其含量越高，表征设备内部绝缘故障越严重；而当电气设备内部绝缘故障已涉及到盆式绝缘子等固体绝缘材料时将产生CS₂和H₂S，其产生与否和绝缘树脂表面是否存在局部放电有直接的联系，是SF₆电气设备内部固体绝缘受损与否的标志性分解产物。对SF₆特征分解组分SO₂，H₂S，CS₂的精确检测，可为SF₆绝缘电气设备故障诊断提供有力的数据支持，对确保SF₆气体绝缘电气设备的安全稳定运行有重要的指导意义。

越来越多的研究学者对GIS的局部放电引起SF₆分解产物的组分检测方法进行研究，有关此方面的大量科研成果涌现出来，大多是化学检测法。其中紫外吸收光谱法作为目前为止世界范围内对SF₆分解气体进行定量定性分析的最常用方法之一，其原理是当气体组分被紫外-可见光照射时，将吸收光子中对应能级差的紫外-可见光，使得气体分子从低能级向高能级跃迁，宏观上表现为紫外-可见光强度的减小；当单色光穿过介质时，介质对紫外光的吸收量与介质浓度、吸收池的有效光程长度之间满足朗伯-比尔定律，以此可实现对分解产物组分定性定量分析。但紫外光谱吸收峰密集容易对其他产物造成掩盖淹没，峰与峰之间会产生重叠，彼此之间会产生影响，会造成检测难度增大，检测的准确性下降，对于相关的工作人员，谱图上峰与峰之间重叠也使从视觉效果上分辨分解产物组分的难度加大。

发明内容