通过检测分解产物来判断SF6电气设备故障方法

因为绝缘性能好 、体积小等优点 ，近些年 ，SF6电气设备大行其道 ，逐步取代了以绝缘油和干燥空气作为绝缘介质的电气设备 ，据不完全统计 ，全国SF6电气设备达数十万台，已成为电力系统的主要设备 ，其应用对提高电力生产的安全经济运行起到了很好的作用 。但是SF6电气设备也不是完美无缺的 ，由于在设计 、材质 、工艺和维护等方面存在些盲目性 ，使SF6电气设备内部存在局部的绝缘缺陷 ，而现有电气试验方法不能直接反映其内部的缺陷 。因此 ，将这些隐患藏之于电网 ，在热和电的作用下 ，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料不断分解 ，绝缘性能不断下降 ，直至事故发生 。据国内外近年的统计资料得知，电网运行事故中绝缘事故占60%以上 ，严重地影响了电力行业的安全经济运行 。

通过检测分解产物来判断SF6电气设备故障方法的机理

SF6电气设备内部绝缘材料 ，包括SF6气体和固体绝缘材料两类 。SF6气体是所有SF6电气设备共有的 ，而固体绝缘材料则不同设备有所差异 ，主要有热固形环氧树脂 、聚酯尼龙 、聚酯乙烯 、聚四氟乙烯 、绝缘纸和绝缘漆等 。不同绝缘材料的分解温度和分解产物各不相同 。其中 ，130℃时聚脂乙烯 、纸和漆开始分解 ，主要产生CO 、CO2和低分子烃 ；400℃以上时聚四氟乙烯开始分解 ，主要产生CF4 ；500℃以上时 ，SF6气体和热固形环氧树脂开始分解 ，主要产生SO2 、SOF2 、H2S 、CO和HF 。

从上述得知 ，SF6气体和热固型环氧树脂有很好的热稳定性 ，对于正常运行的SF6电气设备 ，其内部温度仅仅比环境温度高5℃~10℃ ，因此 ，不会有绝缘材料的分解 ，SF6气体中没有上述分解产物 。但若设备内部存在局部放电 、重燃和严重过热性故障时 ，将使故障区域的固体绝缘材料和SF6气体发生分解 ，产生SO2 、H2S 、CO 、HF等分解产物 。

SF6电气设备安全研究方面的专家学者 ，在长期从事电气设备的技术监督和故障诊断处理的过程中 ，对SF6电气设备的原理 、结构和内部绝缘材料有深入的了解 ，在研究设备故障时各种绝缘材料的裂解机理 、分解产物的特征和对大量的故障实例进行统计分析后 ，提出通过检测SF6气体中特征组分（SO2 、SOF2和HF是SF6分解的特征组分;H2S是热固型环氧树脂分解的特征组分;CO是聚酯乙烯 、绝缘纸和绝缘漆分解的特征组分;CF4是聚四氟乙烯分解的特征组分）含量来判断SF6电气设备故障的方法 。

现有检测分解产物的方法及仪器

从上文可知 ，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将裂解产生SO2 、SOF2 、H2S 、CO 、HF和CF4等特征组分 ，因此 ，检测这些特征组分的含量便可诊断出设备内部故障 。但由于内部潜伏性故障特征气体的含量较小 ，SF6气体的流动性又很差 ，分解产物主要借助于溶解 、扩散和环境温度的变化产生的微弱对流而缓慢地溶解到SF6气体中 。因此 ，选用灵敏度高和稳定性好 、反应速度快的检测方法和仪器十分必要 。

目前 ，SF6电气设备分解产物的检测方法有电化学法、化学比色法 、色谱法 、电离法 、动态离子法和红外法 。这些方法的优缺点见表1 ：

由表1尊龙凯时可以得出这样的结论 ：只有采用流动方式检测的电化学法适用于SF6电气设备分解物的检测 。近年来电化学传感器技术有了很大的提高 ，这为SF6电气设备分解产物现场检测创造了条件 。

目前 ，市场上销售的检测SF6分解产物的产品很多 ，性能和价格差别也很大 。其中 ，尊龙凯时公司的SF6分解产物分析仪 ，选择优质电化学传感器 ，改进了采样气路的设计 ，并对所有管道及阀门材料进行特殊处理 ，既保证了样气的进入与排出的平衡问题 ，又避免采样气路因材质原因对样气的干扰与吸附 ，能再现样气的真实状态 ；该仪表不仅具有很高的灵敏度和稳定性 ，而且反应速度快 、使用寿命长 、耗气量少 ，可以有效地检出电气设备内部的潜伏性故障 。目前 ，该产品已被列入国家电网公司推荐产品采购目录 。

结束语

通过检测分解产物来判断SF6电气设备故障的方法 ，虽然是最近几年才研制出来的新方法 ，目前尚无行业标准 ，但几年来 ， 尊龙凯时公司的 SF6分解产物分析仪已在福建 、江苏 、广东 、四川 、云南等20多个省市进行了试点应用，已检测出一百多台设备故障 ，而其中60多台系为系统运行中查出的隐患 ，避免了多起事故的发生 。因此 ，随着尊龙凯时公司的 SF6分解产物分析仪在全国的推广普及 ，将为SF6电气设备的可靠运行提供保证 ，也为设备的维修诊断提供科学依据 ，有力地保障电力行业的安全运行 。