SF6气体分解产物检测.ppt

主要内容 一、开展SF6气体分解产物检测的意义 二、 SF6气体分解产物检测方法比较 三、 SF6电气设备内部故障 四、 SF6电气设备内部故障存在的可能部位 五、SF6气体分解产物检测存在的问题 开展SF6气体分解产物检测的意义 以SF6气体作绝缘介质的电气设备称为SF6电气设备，其包括断路器、变压器、互感器、避雷器、电容器、隔离刀闸、接地刀闸、套管和母线等 。广泛的应用于电网中，据不完全统计，全国SF6电气设备达数十万台，已成为电力系统的主要设备 。 一旦SF6电气设备内部出现某种缺陷，极易发生设备故障。 故障的检测和修复工作比较麻烦。 SF6电气设备内部故障以绝缘性故障为多，而且后果严重。 SF6气体在放电和过热作用下存在分解现象，通过检测SF6气体分解产物的含量诊断设备内部是否存在故障。 分解产物的检测方法比较 目前SF6电气设备分解产物的检测方法有电化学法、化学比色法、色谱法、电离法、动态离子法和红外法。几种检测方法比较如下： 分解产物的检测方法比较 1、动态离子法（如德国动态离子检测仪） 1）稳定性差，稳定时间长。每次开机20分钟后要用纯净的SF6气体进行标定，合格后才能将被测气体引入进行检测。 2）灵敏度低。由于稳定性差，本底噪声大，其最小检知量为15 μl/L。 3）耗气量大。每次检测用气1000~2000 毫升，不利环保。 4）仪器笨重，主机近15公斤，难以携带。 分解产物的检测方法比较 2、电离法（如DPD SF6分解产物检测仪） 1）稳定性较差，检测器较易污染。 2）灵敏度较低，其最小检知量为1 μl/L。 3）耗气量较大，每次检测用气约600 毫升。 分解产物的检测方法比较 3、红外法 1）稳定性较好，但稳定时间较长。一般开机20分钟后才能进行标定，合格后才能进行测试。 2）维护工作较麻烦，一般每年需要更新载气和标气。 3）灵敏度较高。对大多数分解产物的最小检知量可达1 μl/L。 4）仪器重，附件较多，只能在试验室使用。 分解产物的检测方法比较 4、色谱法 1）稳定性较好，但稳定时间较长。一般开机20分钟后才能进行标定，合格后才能进行测试。 2）维护较麻烦，一般每年需要更换载气，二年更换色谱柱。 3）灵敏度较高。对大多数分解产物的最小检知量可达1 μl/L。 分解产物的检测方法比较 虽然色谱法和红外法的稳定性和灵敏度都较好，但由于以下三个原因，其不适用于SF6电气设备分解物的现场检测。 1）设备内部早期故障的范围很小，内部温差流动很微弱； 2）SF6气体密度大，在温度为20℃和101.3 kPa压力下的密度 6.16 g/L（约为空气的5倍），气体流动性很差； 3）从设备本体至排气口一般用2~3分管，长度约2~3米（不少GIS 上层气室连管长度达4~6米）；以2分管为例，其相连管内的体积近50毫升，从排气口流出少量气体进行测试时，对于无故障的设备而言，可以反映内部SF6气体杂质的浓度；当设备内部绝缘隐患时，故障产生的分解产物难以扩散到排气连接管，从排气口流出几十毫升气体进行测试时，难以反映内部分解产物的真实浓度，难以检出潜伏性故障，造成误判断。 分解产物的检测方法比较 5、化学比色法 1）稳定性较好。在使用有效期内，吸收分解产物后吸附剂的颜色变化较稳定。 2）灵敏度较低。大多数分解物的最小检知量小于1 μl/L。 3）耗气量较大。每支检测管用气约200 毫升，多支检测管的耗气量很大，不利环保。 分解产物的检测方法比较 6、电化学法 1）随着电化学传感器技术的发展，其灵敏度、稳定性和使用寿命都有了很大的提高，从而为SF6电气设备分解物的现场检测创造了基本条件。 2）反应速度快、使用寿命长、耗气量少 。 目前很多生产厂家号称： SO2、H2S和HF传感器的最小检知量为≤0.1 μl/L，CO为≤0.5 μl/L； 温度变化在20℃～40℃时，最大零位漂移SO2+SOF2、H2S、HF≤±0.2μl/L， CO≤±1.0μl/L； 使用寿命SO2、H2S和CO可达五年以上， HF为2年左右；响应速度为25～45秒，耗气量为200mL左右。 SF6电气设备内部故障 SF6电气设备内部故障可分为放电和过热两大类。放电又分为电晕放电、火花放电和电弧放电；过热也分为低温、中温和高温。 通常设备内部的缺陷并不是单一的放电或过热，而是两者相互作用的。 SF6电气设备内部故障 1）导电金属对地放电 这类故障主要表现在SF6气体中存在导电颗粒和绝缘子、拉杆绝缘老化、气泡和杂质等引起导电回路对地放电。这种放电性故障能量大，产生大量的SO2、SOF2、H2S和HF等。 SF6电气设备内部故障 SF6电气设备