[發(fā)明專利]用于檢測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的檢測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110247279.X
• 申請(qǐng)日: 2011-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102353737A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊賢盛;李麗;吳麗;黎曉淀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N30/02
• 分類號(hào): G01N30/02
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備的檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是指一種用于檢測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

SF₆作為新一代的電氣絕緣介質(zhì)，具有超強(qiáng)的絕緣能力和滅弧能力，并具有不燃性，在20世紀(jì)60年代首先在斷路器和組合電器中使用，近年來(lái)擴(kuò)大應(yīng)用于變壓器、電纜等，SF₆氣體絕緣設(shè)備{包括：變壓器、斷路器、互感器、GIS(氣體絕緣全封閉組合電器)}已成為高壓設(shè)備的主要發(fā)展方向。

使用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備，在設(shè)備內(nèi)部存在局部放電、破壞性放電及過(guò)熱故障時(shí)，設(shè)備內(nèi)部的SF₆氣體、固體絕緣及金屬導(dǎo)體將不同程度的分解而產(chǎn)生各種分解物，這些分解物相互之間或與設(shè)備內(nèi)部氣體、固體材料之間經(jīng)過(guò)進(jìn)一步反應(yīng)、吸附，最后分解物濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，通過(guò)檢測(cè)存在于SF₆氣體中的這些分解物，可以判斷SF₆電氣設(shè)備是否存在潛伏性故障。

目前應(yīng)用于六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、紅外光譜法、電化學(xué)分析法，化學(xué)顯色法等。

1.電化學(xué)法

????電化學(xué)分析法及化學(xué)顯色法所能檢測(cè)物質(zhì)種類較單一，僅局限于部分組分，如SO₂、H₂S、CO、HF等，無(wú)法對(duì)故障氣體組分進(jìn)行全面分析，而且檢測(cè)儀器普遍存在零點(diǎn)調(diào)整不準(zhǔn)、零點(diǎn)漂移等問(wèn)題。但其設(shè)備體積小，檢測(cè)速度快，靈敏度可以達(dá)到1μL/L以下，是目前應(yīng)用的所以檢測(cè)方法中靈敏度最高的，也是唯一滿足SF₆電氣設(shè)備故障分解物檢測(cè)靈敏度要求的儀器。目前主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，就電氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)化、快速檢測(cè)，目前還沒(méi)有替代的方法。

2.紅外光譜法

????紅外光譜法是基于氣體對(duì)紅外光的吸收的檢測(cè)方法。其定性是依據(jù)物質(zhì)對(duì)紅外光吸收的波數(shù)及波形，其定量的依據(jù)是物質(zhì)對(duì)紅外光吸收的強(qiáng)度。除了單原子分子及同核分子，如O₂、N₂、Ne等之外，幾乎所有的化合物都在紅外光區(qū)有吸收。該方法與氣相色譜法及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法相比，分析速度快、不破壞樣氣、能實(shí)現(xiàn)常溫下檢測(cè)。但對(duì)于六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的分析，由于六氟化硫的紅外吸收峰與其分解產(chǎn)物，如SO₂、F₂、CF₄、SO₂的紅外吸收峰存在部分重疊，所以定量方法復(fù)雜，而且檢出限也只在ppm級(jí)，一般只能達(dá)到5μL/L?~10μL/L，滿足不了六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的檢測(cè)要求。

3.氣相色譜法

氣相色譜法可以分析和分離復(fù)雜的多組分混合物，而且能與多種分析儀器連用，是一種有力的分析手段，具有廣闊前景，也是目前分析六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的熱門方法。

用氣相色譜法分析六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的優(yōu)勢(shì)在于，它是一種先分離后檢測(cè)的方法，可以有效避免各種組分的交叉干擾。另外，氣相色譜能與多種分析儀器聯(lián)用，如質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、氣相色譜與傅里葉紅外光譜聯(lián)用（GC-FTIR），可以綜合各種分析儀器的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行較為全面的分析。

應(yīng)用于六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體檢測(cè)的氣相色譜法，按檢測(cè)器的種類進(jìn)行分類，主要有熱導(dǎo)（TCD）法及熱導(dǎo)-火焰光度串聯(lián)(TCD-FPD)法等。

熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）幾乎對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng)，通用性好，線性范圍寬。其定量原理是基于不同物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)，定量方法簡(jiǎn)單。該檢測(cè)方法主要適用于六氟化硫新氣的檢測(cè)。但其靈敏度較低，特別是對(duì)H₂S、SO₂、F₂、SO₂、CO等氣體檢測(cè)信號(hào)較弱。而根據(jù)目前的經(jīng)驗(yàn)，這幾種氣體的檢測(cè)對(duì)于六氟化硫電氣設(shè)備的故障或潛伏性故障的判斷都起著重要作用。

TCD-FPD法即串聯(lián)使用熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）及火焰光度檢測(cè)器（FPD）。火焰光度檢測(cè)器（FPD）是一種對(duì)磷、硫化合物具有高選擇性和高靈敏度的質(zhì)量型檢測(cè)器。TCD-FPD法引入了FPD，克服單純使用TCD時(shí)對(duì)H₂S、SO₂及SO₂、F₂等硫化合物靈敏度不高的缺點(diǎn)。但是仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)碳化合物等物質(zhì)的低濃度分析。而且FPD的響應(yīng)為非線性響應(yīng)，定量方法較為復(fù)雜。

4.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法