gis高压电器sf_气体密度_湿度及泄漏检测技术

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1、GIS高压电器SF_6气体密度_湿度及泄漏检测技术研究与开发GIS高压电器SF6气体密度、湿度及泄漏检测技术陈振生（西安高压电器研究所，西安710077）摘要SF6高压电器故障中，SF6泄漏、SF6中微水超标造成的故障要占70%～80%。而且SF6气体又属温室效应气体，因此SF6泄漏、SF6中微水含量在线监测愈来愈受到重视。文章详细介绍了密度、微水及泄漏的在线检测方法。关键词：高压电器；故障；SF6；密度；湿度；泄漏；检测；温室效应OnLineTestTechnologyforSF6GasDensityandHumidityandLeakageinGISH.VEle

2、ctricalApparatusChenZhensheng（Xi’anHighVoltageElectricalApparatusResearchInstitute,Xi’an710077）AbstractInoperationofGIShighvoltageelectricalapparatusequipment,leakageandmicro-watercontentwouldcauseequipmentoperationfaults.SF6gasiswarmroomeffectgas.Inthispaper,on-linetestmethodforSE6gas

3、density,humidityandleakagewasintroduced.ThesetestmethodcaneffectivelyprotectequipmentinsafeoperationandreducewarmroomeffectSF6gas.Keywords：H.Velectricalapparatus；faults；SF6；gas；density；leakage；testtechnology；warmroomeffect1引言SF6气体具有稳定的理化性能、优良的绝缘性能及优异的灭弧性能，在高压电器设备中被广泛使用。SF6电器设备在运行时，不可避免

4、地会发生电器设备内SF6气体向外泄漏；同时电器设备外部潮气也会渗透进高压电器设备内部，而导致电器设备内SF6气体密度下降及设备内SF6气体中微水含量超过规定标准，使高压电器设备存在安全隐患。一般SF6气体向外泄漏及外部潮气向电器设备内部渗透是同时发生的，泄漏使设备内SF6气体密度下降，会使设备内部绝缘性能及灭弧性能降低，而设备内部SF6气体的水分含量增加，则会导致凝露产生，在电弧作用下，微量H2O与SF6、金属发生水解反应，产生剧毒和腐蚀气体，损坏绝缘，危及安全运行。设备内部SF6气体及剧毒腐蚀气体一起向外泄漏，危害人体健康，还增加了环境中的温室效应气体。2气体密度

5、在线监测2.1SF6气体密度监测的重要性为保证SF6高压设备安全运行，必须对SF6气体密度、含水量等参数进行严格监测，如果这些设备发生泄漏，SF6气体密度降低，则会产生极其严重的后果，如开关设备耐压强度降低，或断路器开断容量下降。2.2监测原理及实现方法当高压设备的气室充有SF6气体后，判定其是否已满足绝缘或灭弧的要求时，常常用SF6气体密度这个概念来衡量，因为SF6气室内的绝缘强度取决于SF6气体密度值的大小，即单位体积内SF6气体的分子数，与温度无关。而密度值的大小是通过20℃时充气压力来体现的。为了保证SF6气体绝缘设备安全可靠运行，必须监视SF6气体密度值，

6、而不是气体压力，见图1。该图显示：①气体密度恒定时，SF6气体的击穿强度与温度无关；②压力恒定时，162007年第4期研究与开发SF6气体的击穿强度随温度上升而降低（因温度上升，SF6气体密度逐渐下降）。由于在密度一定的情况下，温度发生变化时压力也随之改变，不同的密度对应的变化曲线也各不相同，其变化规律如图2所示。因此为了正确反映出压力的变化是由于漏气还是由温度变化所引起的，必须通过温度补偿或修正的方法，使压力指示仪表的读数无论自然环境中的温度如何变化，指示的结果始终是20℃时的标准压力值，将这个值等效为气室内SF6气体密度值。当发生泄漏时，密度继电器能立即指示出漏

7、气引起的密度变化，当SF6气体的密度示值低于事先设定报警值时，密度继电器会给出报警补气的接点信号，即泄漏不太多，应予补气，设备还能继续运行，以防绝缘性能降低；如严重泄漏，给出一对闭锁接点信号，将开关操作闭锁，表示这时设备已不能正常运行，一旦操作，则会发生事故。关于温度补偿或修正的方法有两种：（1）利用目前最常见的SF6程，即Beattie——Bridgman公式：p=0.57×10?4ρt(1+B)?ρ2A式中：p为压力（Mpa）；t为温度（k密度（kg/m3）；系数A、B分别为：4A=0.75×10?（1?0.727×10?3ρ）B=2.51×10?3ρ（1?