应用色谱法分析测试SF6气体纯度

2013-09-22吴奇宝江桂英

电气技术 2013年12期

吴奇宝江桂英

（1.泉州电业局，福建泉州 362000；2.福建宁德电业局，福建宁德 352100）

近几年来对 SF6气体中的湿度和分解产物的检测得到了广泛的认可，在现场运行设备的缺陷判断中得到了成功的应用，已成为六氟化硫气体绝缘设备状态监测和故障诊断的有效手段，特别是对分解产物的种类和含量的检测在判断六氟化硫电气设备故障的性质和程度方面发挥了重要的作用。但基层单位对于 SF6气体纯度（空气含量）的检测则开展不甚理想，这既有规程本身规定不够明确，也有基层单位认识不到位、检测仪器配置不到位等因素。

1 SF6气体纯度检测的必要性

1.1 SF6气体的优良特性[1]

众所周知，SF6气体较之其它气体，具有优良的绝缘性能和灭弧性能，当电气设备中所充 SF6气体纯度不足，将显著降低其绝缘能力及灭弧能力，其优良特性主要表现在：

在均匀电场、相同气压下，SF6的绝缘强度约为空气的 2.5～3倍。SF6的灭弧能力约为空气的 100倍，SF6的燃弧时间为 8μs，而 N2的燃弧时间为220μs。

SF6中混有空气、氮气等不纯气体或导电微粒时，则可显著降低其绝缘能力，使击穿电压明显降低。SF6气体中含有空气（O2、N2）会造成灭弧过程中S和 F的不完全复合，同时由于氧的存在容易生成SO2F2和SOF2等有害分解物。

1.2 有关纯度检测的标准及规定

（见表1，包括但不仅限于）

表1 有关SF6气体纯度检测的规定、标准

2 SF6气体纯度检测的目的

造成运行设备中 SF6气体纯度偏低，一般是设备安装充气过程中的工艺存在问题，所以检测 SF6气体纯度能很好地反映设备安装充气的工艺流程是否规范，尤其在交接试验中尤显重要。

1）新SF6气体纯度检验，判断新购SF6气体质量是否符合标准。

2）SF6电气新设备交接纯度检验，用于检验新设备安装、充气等工艺是否符合要求。

3）运行中SF6气体纯度变化检测，监视运行设备是否正常。包括运行中设备补气工艺是否规范等。

3 SF6气体纯度检测方法

目前 SF6气体纯度现场检测仪器主要有依据热导原理和声速原理制造的检测仪器。这类仪器要进行校验，以检测空气里纯SF6的百分比来标定仪器。如果出现其它气体（例如 CF4，分解物）其准确度可能会受到影响。对于高纯气体的纯度检测，一般是通过测出了气体中其它杂质组分含量，来计算出气体的纯度。

进行 SF6气体纯度测试，因为 SF6气体中，所含杂质气体主要为空气，特别是运行中的设备，其他气体相对于空气含量（N2、O2）而言不在同一数量级，在现场测试可忽略不计。

应用色谱法开展 SF6气体纯度测试，只要能分析出N2、O2组分含量，则基本可以确定SF6气体的纯度。

色谱分析条件：充分利用目前基层单位开展变压器油含气量测试所用色谱仪即可。

4 检测实例

2011年5月，在110kV××变GIS气体检测中，发现两个刀闸气室气体纯度偏低，进行了多次的复测，同时采用取气回实验室进行色谱分析检测其中的N2、O2组分含量，数据见表2和表3。从表中数据如1902刀闸，色谱分析估算的纯度约为83.8%，仪器检测纯度约为 83.6%，由此可见，用色谱分析的方法检测出N2、O2组分含量计算纯度的结果和应用纯度检测仪器的结果能够较好的吻合，满足现场测试的要求，不影响对测试结果的判断。