6气体成分检测技术在电气设备状态评估中应用'--sf6气体成分

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1、6气体成分检测技术在电气设备状态评估中应用'>SF6气体成分检测技术在电气设备状态评估中应用【摘要】随着以SF6气体为绝缘介质的电气设备的广泛应用，SF6气体的好坏决定了电力设备的运行安全。在状态检修的推动下，运行电气设备SF6气体成分检测技术也有了很大提高。通过一台llOkVLW25-126型SF6断路器缺陷实例测试分析，认为SF6气体成分检测技术能有效地提高对SF6气体绝缘设备状态评估水平。【关键词】SF6气体；S02气体；H2S气体；状态评估1.引言六氟化硫(SF6)气体因其高耐电强度和良好的理化特性，是迄今为止最理想的绝缘和灭弧介质[1],其耐电强度是均匀电场中空气耐电强度的2

2、.5倍左右，灭弧能力是空气的100倍以上。因此，六氟化硫(SF6)气体广泛应用于35kV及以上电压等级断路器和组合电器(GIS)等电气设备中。六氟化硫(SF6)气体化学性质及其稳定，但是当其中混入杂质或水分增大，在电力设备运行中经电晕、火花和放电作用，就会分解产生各种有毒或腐蚀性气体。这些分解物含有S02、H2S、HF等近十种产物[2],分解物含量的增加会降低六氟化硫(SF6)气体耐电强度，直接影响电力设备的安全运行，从而导致电气故障，影响设备安全，造成不可弥补的损失。因此，通过对SF6气体成分含量的检测，对于发现设备的潜伏故障和正确判断设备的运行状态起到了相当重要的作用。尤其是在状态

3、检修和带电检测技术不断推进过程中，对以SF6气体为绝缘、灭弧介质处在运行状态的电气设备的六氟化硫(SF6)气体成分检测已经成为其中一项必不可少的检测项目。1.SF6气体成分测试技术概述目前，SF6气体成分检测方法主要有气相色谱法、色谱一质谱联用法、红外吸收光谱法、检测管法、电化学传感器法等。这些方法的测量原理各异，适用于不同场合、检测SF6气体的不同组分。由于电化学传感器法具有检测灵敏度高、耗气量小、稳定性强、响应速度快、操作简单等优点，在SF6气体成分的检测设备中得到广泛使用。在实际检测过程中，SF6气体从设备充气口经导气管进入测试仪器、流入传感器进行检测，经分析处理后将分解物浓度转

4、换成相应的电信号，并以数值的形式直接显示的操作仪器上。然后，在根据IEC60480-2004标准中的SF6气体成分正常值参考指标进行参考比较，就可以对该六氟化硫设备的运行状态进行准确的评估，见表1。表1SF6气体成分正常值参考指标设备类型气体成分体积分数（UL/L）S02+S0F2H2S断路器W2.0W1.0其他设备W1.0W0.51.SF6气体成分测试实际应用3.1问题介绍山西长治某变电站一台LW25-126型SF6断路器于2000年12月投产后，截至到2008年4月一直运行良好。2008年4月28日春检例行试验中，发现其SF6气体微水含量超标，为518UL/L（标准W300UL/L

5、）,于是进行了SF6气体的更换处理，处理后的微水含量为65uL/Lo2011年3月310,在SF6断路器气体成分带电检测中,发现该断路器微水含量较大，为182UL/L,虽然在合格范围内，但是比2008年换气后的气体微水含量有较大幅度的增长。2012年3月29日，又对其进行气体成分综合测试时，发现其微水含量为482UL/L,比2011年有较大变化，而且已经超出标准。连续两次的带电测试均采用北京合众普瑞HZCA300型SF6综合测试仪对断路器气体进行了带电测试，随后的两个月又对其进行了两次SF6气体成分带电测试。该断路器历次微水和成份试验数据如表所示。3.2故障处理和断路器解体情况该断路器

6、在2008年4月28日换气处理后，微水仍不断增大，超出标准，而且产生了H2S气体与S02气体，已不能参与运行，在同厂家协调后，于2012年7月12日对其三相极柱进行更换处理，7月30日故障断路器在西开厂三相逐一解体。(1)A相打开后发现绝缘拉杆与灭弧室动端拉杆连接销处有黑色粉尘附着，拆下轴销发现有明显放电灼烧痕迹，B、C相未见缺陷情况。如图1,图2所示。图1A相拉杆连接处有黑色粉尘附着图2B、C相拉杆连接处洁净(2)经测量对比发现，A相轴销轴孔发生明显变化。a.正常轴销直径为12.45mm,A相轴销最小直径为11.20mmo图3B、C相(左数第1、2个)完好轴销与A相(左数第3个)有烧

7、蚀轴销b.B、C相灭弧室动端拉杆轴孔直径为12.50mm,A相轴孔扩大为14.50mm。图4A相动端拉杆轴孔与轴销配合存在明显间隙(3)B、C相动静触头表面较为洁净，而A相动静触头表面大量黑色粉尘，但主触头导电部分完好无损，没有电腐蚀痕迹，动、静弧触头有轻微灼烧痕迹。图5B、A相动触头对比（有粉尘者为A相）图6A相静触头图7A相静弧触头、主触头（4）下法兰与瓷套连接处的密封胶和静触头与瓷套连接部位的密封胶都有灼烧痕迹。图8下法兰与瓷套连接处图9