專利名稱：利用氣相色譜法檢測SF₆電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用儀器分析檢測設(shè)備故障的方法，尤其涉及一種利用氣相色譜 法檢測SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法。隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展，SF6氣體已成為超高壓和特高壓電氣設(shè)備的唯一重要的電 介質(zhì)，其技術(shù)已應(yīng)用20多年，但其檢查手段主要以檢測SF6氣體中的水分為主，水分含量只 能預(yù)測電氣設(shè)備的絕緣和滅弧能力，無法預(yù)測電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在隱患。社會上使用傳 感器檢測設(shè)備中的分解氣體，但需設(shè)備停電、要與設(shè)備相連、還需保證一定的設(shè)備氣壓才能 進(jìn)行檢測，這種測試方法，耗時耗力、浪費(fèi)氣體、污染環(huán)境，不宜選用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述問題，安全、簡便的利用氣相色譜法檢 測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，它包括如下步驟a、取SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的氣體樣品，以N2、H2S、S02的混合氣體作為標(biāo)樣氣體，將氣 體樣品通入氣相色譜儀中進(jìn)行分離檢測，根據(jù)檢測出的譜圖來定性檢測氣體樣品中是否存 在H2S和SO2 ；若存在H2S和SO2的波峰可以判斷存在H2S和SO2氣體，反之不存在H2S和SO2 氣體；當(dāng)色譜圖中出現(xiàn)H2S和SO2氣體痕量時，提示我們對該設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)督、縮短試驗周期， 追蹤分析，及時掌握氣體的發(fā)展趨勢。b、若存在H2S和SO2氣體，根據(jù)譜圖和氣體濃度計算公式可以對H2S和SO2氣體進(jìn) 行定量計算；氣體濃度計算公式如下 Ci 氣樣中i組分含量，μ L/LCsi 標(biāo)氣中i組分含量，μ L/LAi 氣樣中i組分峰面積，mm2Asi 標(biāo)氣中i組分峰面積，mm2 ；當(dāng)追蹤分析發(fā)現(xiàn)H2S和SO2氣體含量不斷增加時，其產(chǎn)氣速率大于10%每月時，就 需要停運(yùn)檢查，及時查找隱患、消除隱患。進(jìn)一步，步驟a中色譜柱為⑶X-301，固定相60 80目，色譜柱長2m、內(nèi)徑3mm。進(jìn)一步，步驟a中以氫氣作為載氣，流速為30mL/min、氣壓為0. 04MPa。進(jìn)一步，步驟a中的檢測器為TCD熱導(dǎo)檢測器，檢測器溫度設(shè)定為100°C ；TCD熱絲 溫度為180°C 士 10°C;熱絲電流為100士2mA ；燥聲彡0. 02mv ；漂移彡0. 25mv/min ；柱箱、注
背景技術(shù)：
樣器溫度為80°C。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過檢測分析SF6電器設(shè)備內(nèi)部中的H2S、SO2氣體， 來判斷SF6電器設(shè)備內(nèi)部是否存在隱患。若有異常及時處理，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，保證 設(shè)備的安全運(yùn)行。只需采取約50mL的SF6氣體，通過色譜分析，就可達(dá)到檢測SF6電器設(shè)備 內(nèi)部故障的目的。本發(fā)明的方法具有穩(wěn)定性能好、用氣量少、隨時檢測、準(zhǔn)確率高等特點，它為SF6電 氣設(shè)備內(nèi)部故障的早期檢測判斷提供了簡便、有效的手段。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為本發(fā)明H2S和SO2氣體標(biāo)樣譜圖；圖2為本發(fā)明氣相色譜分析流程圖；圖3為本發(fā)明H2S和SO2氣體樣品譜圖。
具體實施例方式實施例1 步驟1 在SF6電氣設(shè)備內(nèi)部取SF6氣體50mL待用，購買H2S、S02和N2的混合氣體 作為標(biāo)樣氣體。步驟2 調(diào)試氣相色譜儀的工作條件，工作條件如下a、TCD熱導(dǎo)檢測器工作條件的選擇燥聲彡0. 02mv ；漂移彡 0. 25mv/min ；柱箱、注樣器溫度設(shè)定為80°C ；檢測器溫度設(shè)定為100°C ；TCD 衰減 X 量程1 X0. 05 ；TCD熱絲溫度設(shè)定為180°C 士 10°C ；熱絲電流為100士2mA ；b、色譜柱的選擇色譜柱⑶X-30160 80目，色譜柱為不銹鋼管，長2m、內(nèi)徑3mmc、載氣選氫氣為載氣(純度彡99.99 % )，流速為30mL/min、氣壓設(shè)定為 0.04Mpa ；d、注射器10mL，進(jìn)樣量lmL ；步驟3 a、對色譜儀進(jìn)行標(biāo)定注入0. 5mL混合標(biāo)樣氣體，標(biāo)樣譜如圖1所示；b、取SF6氣體0. 5mL，注入到色譜儀中，氣樣經(jīng)過色譜柱分離，然后經(jīng)由TCD熱導(dǎo)鑒 定器，由記錄儀得到樣品譜圖3，氣相色譜檢測氣體流程如圖2所示。由圖3可以看出，檢測 出了 H2S和SO2峰，說明SF6氣體內(nèi)存在H2S和SO2氣體，定性判斷結(jié)束，說明設(shè)備內(nèi)部可能 存在放電和過熱故障，需要追蹤分析，利用“氣體濃度公式”計算出H2S和SO2氣體的含量， 其值為H2S 0. 06 μ L/L、S02 0. 09 μ L/L，屬于定量判斷，從數(shù)據(jù)可以看出含量很低，需要 追蹤分析，觀察氣體的發(fā)展趨勢，當(dāng)產(chǎn)氣速率大于10%每月時，就需要停運(yùn)檢查，查找隱患、 消除隱患。當(dāng)氣體含量小于0. 05μ L/L時，視為痕量，可作為定性判別。
實施例2 對于一組2008年6月新建站一220kV變電站，對組合電器各氣室SF6氣體進(jìn)行檢 測，其H2S和SO2含量為零，說明變電站各組合電器設(shè)備合格。2009. 4. 6運(yùn)行工在操作220隔離開關(guān)時，聽到設(shè)備內(nèi)部有異常響聲，立即取SF6氣 體樣本分析，在色譜圖中發(fā)現(xiàn)了微量H2S和SO2氣體，這說明設(shè)備內(nèi)部可能存在過熱和放電 故障。得出檢測結(jié)論縮短試驗周期，進(jìn)行追蹤檢測。2009. 4. 16取SF6氣體樣本分析，發(fā)現(xiàn)H2S和SO2氣體有明顯的增長趨勢，其含量分 別為 H2S :1· 5μ L/L、S02 3. 6μ L/Lo2009.4. 18，220隔離開關(guān)再次操作后，隨即又進(jìn)行采樣分析其H2S和SO2氣體，氣體 含量已分別高達(dá):H2S 8. 1μ L/L、SO2 13. 2 μ L/L，其產(chǎn)氣速率分別為H2S = 135%每月、SO2 =435%每月，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10%每月，初步判斷設(shè)備內(nèi)部動觸頭部分可能存在放電故障。于2009. 4. 18下午對220開關(guān)進(jìn)行解體檢測，發(fā)現(xiàn)其動觸頭與拉桿連接的插銷孔 偏大，使拉桿產(chǎn)生懸浮電位放電，廠家也承認(rèn)是產(chǎn)品質(zhì)量造成。解體檢查結(jié)果于氣體檢測判 斷結(jié)果判斷一致。由于缺陷被及時檢出，避免了事故的發(fā)生。
權(quán)利要求
一種利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征在于它包括如下步驟a、取SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的氣體樣品，以N2、H2S、SO2的混合氣體作為標(biāo)樣氣體，將氣體樣品通入氣相色譜儀中進(jìn)行分離檢測，根據(jù)檢測出的譜圖來定性檢測氣體樣品中是否存在H2S和SO2；若存在H2S和SO2的波峰可以判斷存在H2S和SO2氣體，反之不存在H2S和SO2氣體；當(dāng)色譜圖中出現(xiàn)H2S和SO2氣體痕量時，提示我們對該設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)督、縮短試驗周期，追蹤分析，及時掌握氣體的發(fā)展趨勢；b、若存在H2S和SO2氣體，根據(jù)譜圖和氣體濃度計算公式可以對H2S和SO2氣體進(jìn)行定量計算；氣體濃度計算公式如下 <mrow><msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>C</mi> <mi>si</mi></msub><mfrac> <msub><mi>A</mi><mi>i</mi> </msub> <msub><mi>A</mi><mi>si</mi> </msub></mfrac> </mrow>Ci氣樣中i組分含量，μL/LCsi標(biāo)氣中i組分含量，μL/LAi氣樣中i組分峰面積，mm2Asi標(biāo)氣中i組分峰面積，mm2；當(dāng)追蹤分析發(fā)現(xiàn)H2S和SO2氣體含量不斷增加時，其產(chǎn)氣速率大于10％每月時，就需要停運(yùn)檢查，及時查找隱患、消除隱患。
2.按照權(quán)利要求1所述的利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征 在于步驟a中色譜柱為⑶X-301，固定相60 80目，色譜柱長2m、內(nèi)徑3mm。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其 特征在于步驟a中以氫氣作為載氣，流速為30mL/min、氣壓為0. 04MPa。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其 特征在于步驟a中的檢測器為TCD熱導(dǎo)檢測器，檢測器溫度設(shè)定為100°C;TCD熱絲溫度為 1800C 士 10°C ；熱絲電流為100士2mA ；燥聲彡0. 02mv ；漂移彡0. 25mv/min ；柱箱、注樣器溫 度為80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用氣相色譜法檢測SF6電器設(shè)備內(nèi)部故障的方法，步驟如下取SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的氣體樣品，將氣體樣品通入氣相色譜儀中進(jìn)行分離檢測，根據(jù)檢測出的譜圖來定性檢測氣體樣品中是否存在H2S和SO2；若存在H2S和SO2的波峰可以判斷存在H2S和SO2氣體，反之不存在H2S和SO2氣體；若存在H2S和SO2氣體，根據(jù)譜圖和氣體濃度計算公式可以對H2S和SO2氣體進(jìn)行定量計算；根據(jù)定性定量分析發(fā)現(xiàn)H2S和SO2氣體含量不斷增加時，其產(chǎn)氣速率大于10％每月時，就需要停運(yùn)檢查，及時查找隱患、消除隱患。本發(fā)明方法方便、快捷、用氣量少、隨時檢測、準(zhǔn)確率高。
文檔編號G01N30/02GK101887093SQ201010212548
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者李威, 段利偉, 王俊良, 王振方, 王銀忠, 白慧芳, 鄭俊洋, 錢澤文 申請人:河南省電力公司平頂山供電公司