SF6气体检测供参习.doc

SF6气体检测≤8×10－6×10－6图7－5 质量法测定SF6气体中的含水量的装置 2、电解法 电解法是用涂敷了磷酸的一对电极(铂或铑)形成一个电解池，在两极间施加一恒定的直流电压。被测气体的水分被吸湿剂（P2O5）吸收，并在电流作用下电解还原，释放出氧气和氢气。在吸收和电解达到平衡时，就可利用电解电流与水分含量的关系，求得气体的含水量。这种方法是常见和实用的方法，测量仪器可以直接读出微水含量的质量分数，操作简便稳定，适用于连续在线分析。电解法在测量SF6气体含水量时干扰因素少、数据重复率及准确度高、操作简单，尤其在测量低含水量时更显示出它的优越性。但是，电解法最大的不足之处是电解池的电解效率随使用时间的增加而降低。一般情况下，电解效率低于85％，电解池即应停止使用。 3、露点法（冷镜法） 该法是测量气体所含水分的凝露及湿度。被测气体通过一个密封池中的金属镜面，用人工控制或借助光电池监控镜面湿度，以保持稳定的水分凝结量。当测试系统温度略低于被试品气体中水蒸汽饱和温度(露点)时，水蒸汽结露。通过热电偶测得的镜面温度为露点。由露点和气体水分含量的换算公式或对照表，即可得到气体中水分含量。露点法所用仪器比较复杂，需要液态氮作致冷剂，造价较高，体积较大。测量精度与仪器本身的质量好坏关系很大，不便于现场使用。 三、气体纯度检测 运行中SF6电气设备的气体纯度控制是非常重要的。气体纯度的高低对电气设备的灭弧性能、绝缘强度以及电气设备的寿命影响很大。 SF6气体是一种极不活泼的气体，氟－硫强共价键及氟元素高负电性使SF6气体具有极为优良的电气绝缘性能和灭弧性能。通常，SF6气体是很难裂解的，它的裂解温度在2000K以上，S－与F＋等离子所需要的分解能高达22 . 4ev，且SF6在分解后能在(10-5－10-4)秒的时间内迅速复合还原，只有当SF6气体中存在一定量的H2O、O2和被灼烧分裂的各种有机物质或金属蒸汽分子时，才会产生各种不同的不可复原的SF6 (其组成非常复杂)裂解产物。常用的SF6气体纯度检测方法有气相色谱仪法和气相色谱－质谱（GC－MS）联用分析。 1、气相色谱仪法 气相色谱仪分析的基本原理是利用样品中各种物质的分子对某种固体物质（色谱技术上称为固定相）的吸附和解吸能力上的差异，当气体样品在某种不活性气体物质（色谱技术上称为流动相或载气）的载带下通过固定相时，其中的各组分即会以不同的速度和时间（色谱技术上称为保留时间）离开固定相。利用不同的信号转换方法将其分别检出，并记录在色谱图上。根据保留时间的不同可对各组分进行定性确认，根据谱图上代表各组分的谱峰高度和面积可进行定量分析。 对SF6气体进行气体纯度检测时，所采用的气相色谱仪通常带有Porapak－Q填充柱和热导检测器。采用制备已知浓度的标准样品来取得定量分析结果。标准气相色谱仪的灵敏度大约为：SOF2，50ppmV；SO2F2，50ppmV。表7－1列举了几种常见气体的相对保留时间。SF4和SOF2的保留时间大致相等，因此色谱技术难于鉴别这两种气体。 表7－1 气相色谱的保留时间和检测极限 色谱柱Proapak-Q 温度100℃ 长度 3m 载气 氦气 直径 0.97cm 流量 60ml/min 图7－6 GC－MS组成方块图 第五节 GIS的异常及故障分析 ，其他气室。SF6气体含水量太高引起的故障易造成绝缘子或其他绝缘件闪络。微水超标的主要原因是通过密封件泄露渗入的水份进入到SF6气体中。经过多年的运行，气体中含水量持续上升无疑是外部水蒸汽向设备内部渗透的结果。水分子呈V型结构，其等效分子直径为SF6分子的0.7倍，因此水的渗透力极强，而且大气中水蒸汽分压力通常为设备中水份分压力的几十倍，甚至几百倍。在这一压力作用下，大气中的水份会逐渐透过密封件进入气体绝缘设备。 3、开关故障 断路器、负荷开关、隔离开关或接地开关等元件的气体击穿。还有动、静触头在合闸时偏移，引起接触不良。 4、GIS内部放电 由于制造工艺等原因，在GIS内部某些部件处于悬浮电位，导致电场强度局部升高，进而产生电晕放电，GIS中金属杂质和绝缘子中气泡的存在都会导致电晕放电或局部放电的产生。 5、液压机构出现渗漏油或打压频繁等故障 出现这类故障大多是由于液压机构密封圈老化，或安装位置偏移、或储压筒漏氮等原因引起。这类故障在GIS中比较普遍。 二、传统诊断方法 传统的诊断方法利用物理和化学的原理和手段，通过伴随故障出现的各种物理和化学现象，直接检测故障例如利用振动、声、光、热、电、磁、射线、化学等多种手段，观测其变化规律和特征，用以直接检测和诊断故障。这种方法形象、快捷、十分有效，但只能检测部分故障。 1、