專利名稱：以CS₂為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法。
背景技術(shù)：
六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中大量使用了盤式絕緣子等有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)，而這些介質(zhì)一旦表面發(fā)生放電將會(huì)產(chǎn)生不可逆的損害，最終造成絕緣崩潰，危及設(shè)備及人身安全。因此，在SF6電氣設(shè)備的使用過(guò)程中必需要對(duì)其絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免發(fā)生危險(xiǎn)情況的發(fā)生。傳統(tǒng)的對(duì)于SF6電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)包括特高頻法(UHF)和化學(xué)成分分析法。特高頻法通過(guò)檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的放電信號(hào)來(lái)判斷有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)是否發(fā)生放電。然而，UHF法無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障類型識(shí)別，難以根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷SF6電氣設(shè)備內(nèi)部的有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)是否受到放電損害?；瘜W(xué)成分分析法通過(guò)SF6電氣設(shè)備的SF6氣體分解產(chǎn)物來(lái)判斷有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)是否發(fā)生放電。常規(guī)監(jiān)測(cè)的氣體包括S02、S02F2等硫酰氣體，但該類氣體基本會(huì)出現(xiàn)在所有類型的放電中，無(wú)法根據(jù)他們來(lái)判斷放電是否與有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)有關(guān)。而使用CF4、C0、C02等含C物質(zhì)的存在來(lái)判斷SF6電氣設(shè)備內(nèi)部有機(jī)樹脂絕緣缺陷也同樣存在問題，因?yàn)樗鼈兊纳捎锌赡芘c有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)有關(guān)，在生產(chǎn)SF6過(guò)程中，難免會(huì)將CF4、CO、CO2引入到GIS中。因此，需要找到一種有效監(jiān)測(cè)SF6電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面是否發(fā)生放電的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法。CS2性質(zhì)穩(wěn)定，根據(jù)量子化學(xué)計(jì)算表明，其產(chǎn)生途徑與有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)的被侵蝕直接相關(guān)，而不是在SF6生產(chǎn)過(guò)程中被混入的雜質(zhì)氣體。該方法對(duì)SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體進(jìn)行CS2定性或定量檢測(cè)，用以判斷六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣是否受到放電侵蝕，檢測(cè)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)不同的SF6電氣設(shè)備具有普適性。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，采集SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品進(jìn)行CS2定性或定量檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到CS2存在時(shí)，有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到放電侵害。進(jìn)一步地，本發(fā)明中對(duì)SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品隨時(shí)進(jìn)行CS2S量檢測(cè)，當(dāng)CS2的濃度隨時(shí)間增加而增加時(shí)，有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)持續(xù)受到放電侵害。本發(fā)明中CS2定性或定量檢測(cè)采用氣相色譜法，檢測(cè)步驟具體如下
(1)采集樣品采集SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品；
(2)取步驟(I)中的氣體樣品進(jìn)行氣相色譜分析，獲得色譜分析數(shù)據(jù)；
(3)將步驟(2)的獲得的色譜分析數(shù)據(jù)與預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，即可對(duì)氣體樣品中CS2進(jìn)行定性和定量。所述步驟(I)中，根據(jù)DL/T 1032-2006電氣設(shè)備用六氟化硫(SF6)氣體取樣方法規(guī)定采集氣體樣品。所述步驟(2)中，采用氣相色譜儀并聯(lián)檢測(cè)器PDD對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，色譜條件為 色譜柱采用極性色譜柱或非極性色譜柱；
氣路連接
A.載氣純度99.999%以上氦氣，輸出壓力0. 5 0. 6MPa ；
B.驅(qū)動(dòng)氣氮?dú)猓?qū)動(dòng)氣輸出壓力為0.3^0. 4MPa ；
分析條件
PDDl 信號(hào)輸出A ；
PDD2 信號(hào)輸出B ；
進(jìn)樣壓力:0. 05 0.1MPa ；
柱爐初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分鐘10°C程序升到150 300°C，保持3 8分鐘。本發(fā)明所述的色譜柱采用TECP<j5 3X 3m PORAPAK Q 0. 53mmX30m PORAPAKQ 3 X 3rn 毛細(xì)柱。本發(fā)明所述步 驟(3)中，預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是將CS2標(biāo)準(zhǔn)氣體稀釋成多個(gè)不同CS2濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，在相同的氣相色譜條件下重復(fù)測(cè)定若干次，獲得CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述的色譜條件與步驟(2)的相同。本發(fā)明步驟(3)中所述的預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為CS2的保留時(shí)間，以及CS2的濃度與峰面積相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(I)本發(fā)明以CS2為特征氣體進(jìn)行有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到放電侵蝕的監(jiān)測(cè)，檢測(cè)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能有效地對(duì)六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備的有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到放電侵蝕的故障進(jìn)行識(shí)別。(2)本發(fā)明對(duì)不同的六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備具有普適性，不受現(xiàn)場(chǎng)濕度、溫度、電場(chǎng)等因素干擾。(3)本發(fā)明對(duì)CS2的檢測(cè)限較低，對(duì)CS2的識(shí)別靈敏。(4)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到CS2的產(chǎn)生即可直接判斷有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到侵蝕，而當(dāng)CS2隨檢測(cè)時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，可直接判斷有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)的侵蝕正
在持續(xù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用氣相色譜儀并聯(lián)檢測(cè)器TOD以及以下色譜條件對(duì)氣體樣品中的CS2進(jìn)行檢測(cè)，均可達(dá)到本發(fā)明的目的
色譜柱采用極性色譜柱或非極性色譜柱；如TECP(t3X3m PORAPAK Q 0. 53mmX30mPORAPAK Q 3 X 3m 毛細(xì)柱。氣路連接
A.載氣純度99.999%以上氦氣，輸出壓力0. 5 0. 6MPa ；
B.驅(qū)動(dòng)氣氮?dú)?，?qū)動(dòng)氣輸出壓力為0.3^0. 4MPa ；
分析條件
PDDl 信號(hào)輸出A ；
PDD2 信號(hào)輸出B ；
進(jìn)樣壓力:0. 05 0.1MPa ；
柱爐初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分鐘10°C程序升到150 300°C，保持3 8分鐘。實(shí)施例一
制備標(biāo)準(zhǔn)曲線
色譜條件
檢測(cè)儀器與參數(shù)設(shè)定采用色譜儀對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)。并聯(lián)檢測(cè)器roD，采用TECP 3X3m PORAPAK Q 0. 53mmX30m PORAPAK Q3X3m 毛細(xì)柱。具體參數(shù)設(shè)定如下所示
氣路連接
A.載氣純度99.999%以上氦氣，輸出壓力0. 5 0. 6MPa
B.驅(qū)動(dòng)氣氮?dú)?，?qū)動(dòng)氣輸出壓力為0.3^0. 4MPa 分析條件
PDDl 極性0 量程8 信號(hào)輸出A PDD2 極性1 量程8 信號(hào)輸出B 進(jìn)樣壓力0. O5MPa
柱爐初始40°C，保持8min，然后以每分鐘10°C升到180°C，保持5分鐘。(其中輔助I溫度指的是5A柱的溫度)
權(quán)利要求
1.一種以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，采集SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品進(jìn)行CS2定性或定量檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到CS2存在時(shí)，有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到放電侵害。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，對(duì)SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品進(jìn)行CS2定量檢測(cè)，當(dāng)CS2的濃度隨時(shí)間增加而增加時(shí)，有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)持續(xù)受到放電侵害。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述的CS2定性或定量檢測(cè)采用氣相色譜法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述的定性或定量檢測(cè)步驟具體如下(1)采集樣品采集SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品；(2)取步驟(I)中的氣體樣品進(jìn)行氣相色譜分析，獲得色譜分析數(shù)據(jù)；(3)將步驟(2)的獲得的色譜分析數(shù)據(jù)與預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，即可對(duì)氣體樣品中CS2進(jìn)行定性和定量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述步驟(I)中，根據(jù)DL/T 1032-2006電氣設(shè)備用六氟化硫氣體取樣方法規(guī)定采集氣體樣品。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，采用氣相色譜儀并聯(lián)檢測(cè)器PDD對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，色譜條件為色譜柱采用極性色譜柱或非極性色譜柱；氣路連接A.載氣純度99.999%以上氦氣，輸出壓力O. 5 O. 6MPa ；B.驅(qū)動(dòng)氣氮?dú)?，?qū)動(dòng)氣輸出壓力為O.3^0. 4MPa ；分析條件PDDl 信號(hào)輸出A ；PDD2 信號(hào)輸出B ；進(jìn)樣壓力0. 05 O.1MPa ；柱爐初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分鐘10°C程序升到150 300°C，保持 3 8分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述的色譜柱采用TECP(t3X3m PORAPAK Q O. 53mmX30m PORAPAK Q Φ 3 X 3m 毛細(xì)柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是將CS2S準(zhǔn)氣體稀釋成多個(gè)不同CS2濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，在相同的氣相色譜條件下重復(fù)測(cè)定若干次，獲得CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，所述的色譜條件與步驟(2)的相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或8所述以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的預(yù)定CS2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為CS2的保留時(shí)間，以及 CS2的濃度與峰面積相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以CS2為特征氣體監(jiān)測(cè)六氟化硫電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)表面放電的方法，采集SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體樣品進(jìn)行CS2定性或定量檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到CS2存在時(shí)，有機(jī)樹脂絕緣介質(zhì)受到放電侵害。該方法對(duì)SF6電氣設(shè)備內(nèi)的氣體進(jìn)行CS2定性或定量檢測(cè)，用以判斷六氟化硫(SF6)電氣設(shè)備中有機(jī)樹脂絕緣是否受到放電侵蝕，檢測(cè)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)不同的SF6電氣設(shè)備具有普適性。
文檔編號(hào)G01N30/02GK103048597SQ20121056538
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者李麗, 陳俊, 周永言, 周文俊, 唐念, 喻劍輝, 姚唯建 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 武漢大學(xué)