吴彦婷

摘要：SF6电气设备占地小，维护简单，目前已成为国内电力系统的主流设备，SF6电气设备气体检测技术也越来越重要。

关键词：SF6电气设备;湿度;分解产物;纯度

1.概论

SF6电气设备即充装SF6气体的电气设备，目前国内常用有断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、避雷器、套管、变压器、半封闭组合电器、全封闭组合电器等。由于纯净的SF6气体无色无味不燃不爆，化学稳定性高，同时具备较强的电气性质，SF6电气设备得到广泛应用，目前已成为电力系统的主要设备，这些设备的性能直接关系到电力系统的安全稳定。

目前对运行中的SF6电气设备的状态检测手段有超声波、特高频局放、红外、激光成像等，对SF6气体的检测，特别是分解产物检测，在设备故障发现、事故分析和判断等方面发挥重要作用，该项目的检测也日益得到重视。

2.SF6电气设备气体检测方法

SF6电气设备气体综合检测的常规项目有气体湿度、气体分解产物及气体纯度。

2.1 SF6电气设备气体湿度检测

SF6气体中的水分对设备的安全运行存在较大危害，会使设备击穿电压下降、加速设备腐蚀、阻碍开断后SF6分解物的复原，从而增加气体中有毒有害杂质的组分和含量。

常用的检测方法有：重量法、电解法、阻容法、露点法，作业现场测量仪器普遍采用阻容法和露点法。阻容法水分仪测试，是利用吸湿物质的电学参数随湿度变化的原理借以进行湿度测量的仪器，常用氧化铝探头，通过电化学方法在金属铝基体表面形成一层氧化铝膜，进而在膜上淀积一薄层金属膜，构成一个电容器，氧化铝吸附水汽后引起电抗的改变，湿度计的原理就是建立在这一电特性基础之上的，需要经常标定。露点法测试仪的测量系统是一个金属镜面，通过使被测气体在恒定压力下，以一定流量流经抛光金属镜面，当气体中的水蒸汽随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露（或霜），此时所测量到的镜面温度即为露点，通过露点温度求得所要求的湿度值，使用方便，操作简单，易于掌握。

2.2 SF6电气设备气体分解产物检测

检测SF6气体中分解物的组分及其含量，能准确快速直观地反应设备内部故障。在放电、热分解以及水分的共同作用下，气体分解产物有SOF2、SO2、HF和SO2F2。当故障涉及固体绝缘，同时故障电流较大时，还会产生CF4、H2S、CO及CO2等产物。检测气体中SO2、HF、CO、CF4、H2S氣体组分含量，可作为判断被检测设备是否存在故障的依据。

2.3 SF6电气设备气体纯度检测

SF6气体较之于其它气体，具有优良的绝缘性能和灭弧性能，但当电气设备中所充SF6气体纯度不足时，将显著降低其绝缘能力及灭弧能力。目前常用的纯度检测方法主要有：电化学传感器法、气相色谱法、声速测量法、红外光谱法、电子捕获法等。电化学传感器法中的恒温绝缘热导传感器法是目前现场作业设备使用较多的。

3.SF6电气设备气体检测分析

3.1 SF6电气设备气体湿度异常

SF6电气设备气体中的水分主要来源于①生产过程中气体本身带来的，②充气前，气体净化处理不干净，残留的少量湿度，③电气设备中绝缘材料、焊接件等未充分干燥，随着运行时间延长逐渐释放出来的湿度，④设备存在泄漏，水分逐渐从漏点渗透进去。

SF6电气设备气体水分含量超过表1注意值时，首先应该排除检测方法的影响，确定测试值的准确性。水分超注意值的处理方法有查找渗漏点针对性堵漏、抽真空用高纯氮气置换并更换密封圈及吸附剂，重新充入合格气体24h后，应复测合格后才可投入运行。

3.2 SF6电气设备气体分解产物异常

当SF6电气设备内部存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下，裂解产生SO2、SOF2、H2S、CO、HF和 CF4等组分，这些分解产物缓慢地扩散到SF6气体中，检测这些特征组分的种类和含量便可诊断设备内部故障。

当运行中的SF6电气设备分解产物的组分种类浓度超过表2的参考值时，还应与上次分解产物的组分种类和浓度对比，与相邻气室对比，也可采用气体检测管进行复测，进一步确定检测的准确性。SF6电气设备的内部故障是一个复杂的物理化学过程，在判断内部故障时不仅要看分解产物的组成和浓度大小，同时要分析设备的结构、气室大小、排气口至本体的距离、运行情况，是否发生近区短路，过电压严重冲击等，并综合电气试验进一步确定设备故障。

3.3 SF6电气设备气体纯度异常

SF6电气设备气体纯度测试仅在交接大修后或必要时检测，结合其他测试项目综合判断设备状态。SF6电气设备的气体纯度超过表3注意值时，应加强跟踪，当纯度降低时，设备的绝缘性能也随之降低，一般采用抽真空重新充气的处理方法。

4.总结

近年来，以SF6气体为主绝缘材料的全封闭式或半封闭式组合电气在电力系统广泛应用，SF6气体检测能够在不停电的情况下，有效地诊断设备运行状况，对诊断设备的故障类型和分析导致故障的原因提供有效指导依据。

参考文献

[1]电力设备交接和预防性试验规程（试行）Q/FJG 10029.2-2004

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