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刘乔
国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司变电检修室
摘要:六氟化硫气体属于惰性气体,其不可燃､无毒､无臭､无色｡制备电气设备时,可运用发挥出这种气体具有的绝缘性质,利用这种气体制备的全封闭型电气设备不需要占据过多的空间,同时不会轻易受到外部环境的影响,其不仅可被使用到配电网络中,还能被运用到各类高压型电力系统之中｡为了提升电气安全水平,需做好该气体分解物的检验工作,本文分析检验相关检验仪设备的工作｡
关键词:电化学式;六氟化硫;分解产物;检验仪;检验方法
电网建设工作取得极大进展,各种全新的电气设备被以更加安全的方式应用到现代化电网中,六氟化硫电气设备能够满足电气系统的安全保障要求,为了做好该设备的技术监督工作,不少电力企业都购入了可检验六氟化硫分解物的先进检测仪器,借助电化学传感作用,该类仪器可帮助确定一氧化碳､硫化氢以及二氧化硫等气体的实际含量,继而确定设备的具体气室走位,本文提供检验相关检验仪的工作建议｡
1 故障判断机理分析
对在放电作用下,SF6 可分解生成低氟化物和游离氟,但这些分解产物会随着放电现象的消失而快速复合､还原为 SF6 气体｡发生故障或存在缺陷的 SF6 电气设备,SO2 和 SOF2 是其分解产物的主要特征组分,并伴有一定HF 产生,其中,SOF2 易水解生成SO2 ;设备故障或缺陷涉及固体绝缘时,CF4 会明显增加且常伴有 H2S､CO 产生｡因此,通过检测SF 6 气体中 SO2 ､H2S､HF､CO 含量可检测电气设备中的故障及对故障气室定位｡
2 传感器设备应用原理
在运用检验仪来对六氟化硫设备进行检验时,需发挥出该种设备具有的传感功能,具体地测定六氟化硫砌体中含有的一氧化碳､硫化氢以及二氧化硫物质的情况,借此来明确存有故障隐患设备的实际气室走位以及实际的潜伏故障问题｡随着检验仪设备被长期使用,不少仪器都形成了严重的数据漂移情况,硫化氢气体含量难以被精准测定｡
对电化学型传感器的运行情况分析,被测气体因受到催化剂的影响会形成明显的化学反应,传感器设备实际输出的电信号随之改变,检验人员随之可确定相应的气体的成分与具体体积数值｡可将负电极､参考电极以及工作电极直接浸没到可靠的电解液中｡被检测的目标气体会直接穿过多孔膜,产生一系列的氧化还原现象,使用的特殊电极材料可对电极与气体形成一定的催化作用,外部电路对其形成的自由电子加以收集与转化,进行而形成高质量的输出信号,对该种信号进行测量之后,气体体积分数将会被给出｡参考电极可给设备提供更加可信的电化学信号｡
3 设备使用问题
检验仪可以确保六氟化硫设备被有效使用,然而当检验仪出现故障问题之后,提供的分解物检验数值则不再具有可信性｡分析六氟化硫分解物尚未完全成熟,其使用时间与精准度之间存有联系｡对该种仪器的使用问题进行研究后确定基本使用问题｡在检验相关的分解产物时,测试精度会受到分解产物自身具有的特性的影响｡
在固定的放电条件下,六氟化硫气体可分解出微量的产物,电气设备吸附分解物的过程具备动态化的特点,该种气体实际分解出的产物内部的成分具有腐蚀性以及极性相对较强的问题,设备其他部分的材料会对其产生一定的吸附性作用,分解物会被消耗,物质成分分析工作也随之受到影响,测试数据还会展现出一定的分散性｡
设备应用性能方面的缺陷会给具体的应用效果带去影响｡分解产物的实际性质有一定的相似性,同时还存有交叉污染的可能性,现有的电极材料难以解决这种问题｡
各种分解产物一般腐蚀性很强,致使电极腐蚀后性能变化,使测试数据漂移｡SF6气体的干燥性致使电极中电解液蒸发,由于电解液量的变化,导致检测数据产生漂移｡电化学传感器产生的电极电位与温度有关,现场的环境温度变化也会导致检测数据漂移,虽然各个厂家都采取一定的温度补偿措施,但从目前使用情况看,都不十分理想｡由上述分析可知,SF6分解产物检测存在导致数据分散性大的原因很多,短期内很难解决｡为了准确检测SF6 分解产物,目前可行的办法是缩短SF6分解产物检测仪的校验周期,根据实际情况对仪器及时校验､调校｡
4 校检系统分析
4.1 量值传递
众所周知,计量工作的基本任务包括 2 个方面:一是建立标准,二是进行量值传递｡建立标准,其作用是提供准确可靠而不以地域和时间为转移的量值｡量值传递,是将由基准提供的测量单位的量值,传递给检定系统中下一级计量器具(即具有不同准确度的各级标准),然后用于标定､检定各种类型的工作仪器或校验各种测量装置｡为了保证量值的准确传递,必须建立量值传递方法,常用的传递方法有以下几种:计量器具的逐级校验,从基准到标准到工作仪器逐级向下传递;颁布标准方法｡由法定权威单位收集出版经过鉴定的各种测量方法;发布标准物质｡由法定的单位审定､批准､发售准确的知道成分或准确的体现其物理化学或工程技术特性的物质,用以检定､校验测量仪器或测量方法和确定材料特性;公布标准数据｡由法定的权威机构收集准确可靠方法测定并经过鉴定的各种物质的物理化学和工程技术特性数据作为标准数据予以公布;发放标准信号;标准的国际比对｡这是国际上进行量值协调､实现量值统一的重要途径｡目前,国内已能生产出二氧化硫､硫化氢气体的标准物质,因此可采用由计量部门认证的以SF6 气体为底气的标准物质进行量值传递｡
4.2 校检方法
在电化学式 SF6 气体分解产物检测仪校验中,至少需要使用 4~5 个不同含量的标准气体,只靠计量单位批准使用的一级､二级标准气体是难以做到的｡使用标准气体稀释装置对标准气体进行稀释,可产生不同含量的校准气体,以满足仪器校验的需要｡经过调研､比较,采用流量比混合法稀释装置,选用高精度的质量流量控制器控制稀释气体及组分气体的流量,配出所需的校验气体｡稀释气体采用纯度 99. 999% SF6 气体,组分气体采用已知浓度的二氧化硫､硫化氢标准气体｡
4.3 基本校检要求
仪器被检前应通过外观及通电检查｡外观良好､结构完整,仪器名称､型号､制造厂名称､出厂时间､编号等应齐全､清晰,附件齐全,仪器联接可靠,各旋钮应能正常调节,并附有制造厂的使用说明书｡
根据被检仪器的量程范围,使用标准气体稀释装置稀释二氧化硫､硫化氢标准气体,配置一系列量程范围内不同含量(不小于5 ~7 点)的二氧化硫､硫化氢标准气体｡将不同含量的标准气体通入被检仪器,每点作3次,取其平均值为示值｡以配置的标准气体含量为横坐标,仪器的示值为纵坐标,绘制校准曲线,相关系数应≥99%｡
5 结束语
电力企业在检测电网时,需要全面地将电网系统中的各种故障问题找出,在确定电网故障状况的同时,还要消除电网中的隐患问题｡利用六氟化硫气体的实际分解产物可帮助确定设备隐患,受到研究空间带来的限制,当前的检验仪尚存一些应用问题,为了提升检验仪的应用效果,需要注重日常养护,工作人员还需定期校准检验仪,运用规范化的检验方法来完成相应的检验工作｡
参考文献:
[1]邓晓阳. (2017). 六氟化硫主要分解产物检测仪的研制. (Doctoral dissertation, 山西大学).
[2]郭伟, 刘韧强, 蒋成杰, 朱元杰, 邱刚, & 周福好. (2017). Sf_6分解产物检测在gis故障诊断中的应用. 电力安全技术, 19(5), 26-29.
[3]何琳. (2017). 六氟化硫气体故障分解产物研究. 中国高新技术企业(11), 139-140.
论文作者:刘乔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/2
标签：气体论文; 分解论文; 产物论文; 标准论文; 电极论文; 设备论文; 硫化氢论文; 《防护工程》2018年第28期论文;