便攜式色譜儀在六氟化硫電氣設(shè)備故障檢測中的應(yīng)用

1、便攜式色譜儀在六氟化硫電氣設(shè)備故障檢測中的應(yīng)用（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司曲靖供電局 云南曲靖655000）摘要：六氟化硫是電氣設(shè)備中常見的絕緣性氣體，其具有特殊的物理性 質(zhì)。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中六氟化硫能夠起到很好的絕緣和滅弧作用。但是在新 設(shè)備投入使用以及電氣設(shè)備運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障，設(shè)備的六氟化硫就會在高 壓、高溫環(huán)境下和設(shè)備內(nèi)的絕緣物質(zhì)以及金屬發(fā)牛電化學(xué)反應(yīng)，給設(shè)備安全運(yùn)行 造成嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致電氣設(shè)備中的六氟化硫的絕緣性大大降低，高電壓會擊穿 電氣設(shè)備。六氟化硫電氣設(shè)備故障檢測是確保故障及時(shí)得到解決的重要措施，木 文主要結(jié)合實(shí)際情況，就便攜式上色譜儀在六氟化硫電氣設(shè)備故障檢測中的應(yīng)用 進(jìn)

2、行了分析，希望通過木次研究對更好提升故障檢測質(zhì)量有一定助益。關(guān)鍵詞：便攜式色譜儀；六氟化硫的電氣設(shè)備；故障檢測；應(yīng)用研究1六氟化硫電氣設(shè)備故障反應(yīng)的產(chǎn)物分析在運(yùn)行的六氟化硫電氣設(shè)備中，存在若干種雜質(zhì)。其中一部分雜質(zhì)主要 來自于新安裝的電氣設(shè)備中六氟化硫氣體雜質(zhì)，而主要的雜質(zhì)主要來自于電氣設(shè) 備運(yùn)行故障所產(chǎn)牛的各種雜質(zhì)氣體。六氟化硫電氣設(shè)備主要雜質(zhì)包含了以下幾個(gè) 方面：首先，新的六氟化硫電氣設(shè)備中存在的少量雜質(zhì)，這種雜質(zhì)主要是電氣設(shè) 備牛產(chǎn)過程中引入的，雜質(zhì)主要有空氣、石油氣、水分、四氟化碳、可以溶于水 并在水中發(fā)牛化學(xué)反應(yīng)的氟化物、氟化氫和氟烷桂等雜質(zhì)；其次，檢修和運(yùn)行維 護(hù)過程中所產(chǎn)牛的雜質(zhì)

3、。由于檢修和維護(hù)過程中存在泄漏以及設(shè)備吸附能力較差 導(dǎo)致雜質(zhì)被引入，主要有空氣、石油氣和水蒸氣等雜質(zhì)；再次，六氟化硫電氣設(shè) 備絕緣性存在問題，導(dǎo)致局部放電，出現(xiàn)電火花。雜質(zhì)主要有四氟化氫、二氧化 硫、氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫酰氟等雜質(zhì)；再次，開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)故障后會出現(xiàn) 電弧放電，雜質(zhì)主要有氟化氫、二氧化硫、氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫酰氟、二 氟化銅、氟化硫、氧化鉤、四氟化碳、氟化鋁、氟丙烷等氣體；最后，六氟化硫 電氣設(shè)備內(nèi)部存在電弧放電現(xiàn)象，高溫導(dǎo)致電氣材料融化分解，主要?dú)怏w有空氣、 水蒸氣、氟化氫、二氧化硫、氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫酰氟、四氟化硫、四氟 化碳、金屬溶解的粉塵、氟化鋁、氟化鐵、氧化

4、鉤和二氟化銅等雜質(zhì)。當(dāng)六氟化硫電氣設(shè)備出現(xiàn)故障之后，會出現(xiàn)電弧放現(xiàn)象，故障點(diǎn)溫度顯 著升高，當(dāng)溫度超過六氟化硫臨界分解溫度之后，就會產(chǎn)生大量的氟化物，而這 些物質(zhì)會跟設(shè)備中的氧氣、水蒸氣等雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成還原性較強(qiáng)的低氟 化物、氟化氫和硫化氫等化學(xué)物質(zhì)。這些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在一定條件 下會分解產(chǎn)生氧化硫。在六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，六氟化硫的分解產(chǎn)物和 含量與整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行條件有著密切的聯(lián)系，整個(gè)反應(yīng)過程十分復(fù)雜。最近幾年, 通過我們進(jìn)進(jìn)一步研究分析，當(dāng)六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障之后，在故障位 置除了含有六氟化硫氣體之外，還存在四氟化碳、氟丙烷、一氧化碳和二氧化碳 等氣體。2

5、檢測儀器的選擇六氟化硫電氣設(shè)備故障之后，故障點(diǎn)的六氟化硫在高溫環(huán)境下會分解產(chǎn) 生大量性質(zhì)活潑、含量低、種類多的氣體，在對設(shè)備過程進(jìn)行檢測過程中，很難 使用一種方法對故障現(xiàn)場進(jìn)行全面檢測。在對六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體進(jìn)行檢 測時(shí)，常用的檢測方法有化學(xué)分析法、檢測管法、氣相色譜法、電化學(xué)分析法、 色譜質(zhì)譜聯(lián)合使用法等幾種技術(shù)。各種檢測技術(shù)共同應(yīng)用到六氟化硫電氣設(shè)備 故障氣體檢測中，提高了檢測的靈敏性和精確度。最近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，便攜式色譜儀在現(xiàn)場故障加測過程中 的應(yīng)用效果十分顯著，從而使得六氟化硫電氣設(shè)備成分檢測更加科學(xué)準(zhǔn)確，六氟 化硫氣體在線檢測和在線監(jiān)測等到了實(shí)現(xiàn)。本次研究過

6、程中主要介紹了 spv便 攜式色譜儀，該種儀器設(shè)備是應(yīng)用色譜分析原理和屯化學(xué)理論相結(jié)合的手段，對 六氟化硫電氣設(shè)備故障點(diǎn)的六氟化硫分解產(chǎn)物進(jìn)行全面的分析和研究2.1測試儀器的選擇本次研究過程中所選擇的sp-v便攜式色譜儀的色譜柱能夠?qū)α?電氣設(shè)備故障點(diǎn)中的六氟化硫、一氧化碳、二氧化碳、四氟化碳、氟化氫、二氧 化硫、四氟化硫、氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫酰氟、氟丙烷、硫化氫等氣體組成 進(jìn)行有效區(qū)分，能夠保證最全面的對故障點(diǎn)的氣體組分進(jìn)行全面分析。在儀器選 擇時(shí)，設(shè)備的檢測器應(yīng)該保證高度靈敏、穩(wěn)定，同時(shí)在設(shè)備運(yùn)行過程中要不受到 震動的影響，能夠適合在不同現(xiàn)場使用，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。此外，還要保證

7、為 設(shè)備配置一個(gè)應(yīng)用范圍較強(qiáng)的處理軟件系統(tǒng)，保證設(shè)備能夠在較短的時(shí)間內(nèi)采集 到數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場輸出，為及時(shí)解決六氟化硫電氣設(shè)備故障提供時(shí)間便利。2.2 sp-v便攜式色譜儀的應(yīng)用研究首先,spv便攜式色譜儀的色柱能夠?qū)怏w中的氮?dú)狻⒀鯕?、四氟化碳?二氧化碳六氟化硫、氟化硫酰和二氧化硫進(jìn)行有效的分離，但在氣體組分中由于 二氧化硫存留的時(shí)間比較久，會顯著影響到整個(gè)測試時(shí)間，因此，在測試過程中 主要采用電化學(xué)的測試方法進(jìn)行區(qū)別測試，此外，還需要在設(shè)備中加裝一個(gè)二氧 化硫傳感器，這樣能夠比較全面的對分解氣體進(jìn)行分離測試；其次，各項(xiàng)技術(shù)指 標(biāo)?？諝獾臋z測下限為3-10*10-6,二氧化硫檢測分辨率為1*1

8、0-6,四氟化碳的 檢測下限為3*10-6,六氟化硫檢測分辨率為1*10-6,二氧化碳和低氟化物檢測 下限和分辨率分別為3*10-6和計(jì)106；最后，計(jì)算方法。在檢測工程中，色柱 分離氣體，依次將氣體輸送到檢測器中，色譜工作站對通過自動化系統(tǒng)采集相應(yīng) 數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行處理，采用面積校正歸一法，計(jì)算出反應(yīng)氣體各個(gè)含量大小，而 二氧化硫、氟化氫、硫化氫和一氧化碳等氣體主要通過相應(yīng)的傳感器進(jìn)行測試, 然后確定相應(yīng)的數(shù)值。目前，在我國電力系統(tǒng)中，對六氟化硫電氣設(shè)備進(jìn)行檢測 的儀器主要分為以下幾種，一種是基于電化學(xué)的分離檢測儀器，主要用于檢測二 氧化硫、氟化氫、硫化氫和一氧化碳，一種是基于離子圍觀角度的檢

9、測分析儀, 主要用來檢測劉氟化氫的純度和雜質(zhì)總量，但部門區(qū)分雜質(zhì)種類。而便攜式色譜 儀能夠檢測多種氣體，應(yīng)用范圍較為廣泛。3結(jié)語總之，六氟化硫具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，其化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)都比較穩(wěn)定, 絕緣性和滅弧性都十分優(yōu)異，是一種良好的絕緣性材料，其在各種電氣設(shè)備中都 廣泛的存在。六氟化硫氣體的穩(wěn)定性較高，滅弧能力比較強(qiáng)，再加上六氟化硫氣 體本身具備的高復(fù)合性，一般情況下不會出現(xiàn)故障。但在設(shè)備運(yùn)行過程中，如果 設(shè)備不岀現(xiàn)故障就會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而對于發(fā)生故障的六氟化硫電氣設(shè)備就會因 為故障位置存在短路而引發(fā)出現(xiàn)電弧導(dǎo)致故障位置溫度升高，六氟化硫氣體在這 種環(huán)境下就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。六氟化硫電器設(shè)備在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，受到高溫和 高壓威脅，就會被分解成多種氟化物。因此，檢測六氟化硫電氣設(shè)備中的分解物 產(chǎn)物是檢驗(yàn)六氟化硫電氣設(shè)備正常運(yùn)行，解決設(shè)備中的隱形故障的i種重要措施。 參考文獻(xiàn)1邱惠珍，周卉，孫葉青，薛偉明,楊遂平六氟化硫氣體中微量雜質(zhì)分析的研究j 低溫與特氣.2010(02). 梁方建，王鉉，王志龍,賈曉靜六氟化硫氣體在電力設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀及問題卩 絕緣材料.2010(03) 3陶萍，孟慶華,張海風(fēng)，張春