隨著(zhù)SF6氣體絕緣的電氣設備數量的日趨增多,提高其運行可靠性專(zhuān)項工作在電力系統中的深入開(kāi)展,缺陷和隱患基本在生產(chǎn)制造、出廠(chǎng)試驗、交接及運行維護等各環(huán)節中就被發(fā)現和消除,從而極大程度避免了事故的重復發(fā)生,但是SF6氣體絕緣的電氣設備漏氣現象仍是難以避免和徹底杜絕的常見(jiàn)問(wèn)題。
SF6氣體絕緣的電氣設備發(fā)生泄漏的主要原因包括:生產(chǎn)工藝不良,外殼上有砂眼,密封材料質(zhì)量欠佳;現場(chǎng)安裝質(zhì)量不高,密封面處理不到位;設備運行中發(fā)生振動(dòng),如開(kāi)關(guān)分合、變壓器運行中的振動(dòng),密封材料老化等原因。
如何檢測電氣設備SF6氣體泄漏呢?
肥皂泡法,實(shí)現方法:
在疑似點(diǎn)涂抹肥皂水,觀(guān)察是否產(chǎn)生氣泡,據此判斷是否存在SF6氣體泄漏。
優(yōu)缺點(diǎn)
檢測方法簡(jiǎn)單,無(wú)需貴重儀器,但檢測精度差,檢測具有盲目性,檢測周期長(cháng)不適合普測。
包扎法,實(shí)現方法:
在疑似點(diǎn)包扎塑料袋,靜置規定的時(shí)間后采用定量檢測儀檢測包扎部位的SF6氣體濃度來(lái)判斷是否漏氣。
優(yōu)缺點(diǎn)
可以實(shí)現定量檢測,但容易受到環(huán)境溫度、氣壓、包扎塑料袋體積、檢測儀器等的影響。
真空法,實(shí)現方法:
對于尚未充氣的SF6氣體絕緣的電氣設備,將設備各部分抽真空至約133Pa,并靜置4h及以上,通過(guò)檢測真空度下降與否判別是否漏氣。
優(yōu)缺點(diǎn)
適用于出廠(chǎng)檢測,不能實(shí)現帶電測試,應用的局限性較大。
鹵化物檢測法,實(shí)現方法:
利用金屬鉑的“鹵素效應”判別檢測點(diǎn)是否漏氣。
優(yōu)缺點(diǎn)
可以定量計算出泄漏點(diǎn)的泄漏速度、氣體濃度等具體參數,測量精度不高。
超聲波法,實(shí)現方法:
在溫度、壓強相同的條件下,求待測氣體濃度便可轉化為求混合氣體平均聲速的問(wèn)題,采用相位差法測聲速,即在發(fā)射超聲波的同時(shí)開(kāi)始脈沖計數,直到檢測到回波信號的幅值超過(guò)一定閾值后停止計數,再與計數周期相乘便得到超聲傳播時(shí)間,固定的傳播距離除以該時(shí)間即為聲速。
優(yōu)缺點(diǎn)
測量精度受振動(dòng)、噪聲干擾以及超聲波在氣體介質(zhì)中衰減的影響較大。
聲波法,實(shí)現方法:
利用聲音在SF6氣體中的傳播速度小于在大氣中的傳播速度的特點(diǎn)進(jìn)行檢測。
優(yōu)缺點(diǎn)
檢測方法簡(jiǎn)單,但靈敏度很低,受限于環(huán)境中SF6氣體的所占比例。
氣敏半導體法,實(shí)現方法:
利用氣敏半導體吸附氣體后阻值的變化來(lái)判定所吸附氣體的種類(lèi)和濃度,從而判別是否發(fā)生泄漏。
優(yōu)缺點(diǎn)
使用歷史比較久,技術(shù)相對比較成熟,檢測靈敏度尚可。
電化學(xué)法,實(shí)現方法:
利用電化學(xué)氣體傳感器測量電流值,通過(guò)間接計算SF6氣體在被檢部位附近環(huán)境中的濃度實(shí)現。
優(yōu)缺點(diǎn)
測量精度高,但是傳感器容易發(fā)生飽和,而且零點(diǎn)漂移會(huì )隨著(zhù)測量精度的提高而增大。
熱導檢測器法,實(shí)現方法:
通過(guò)不同氣體后,熱敏元件的阻值變化不同,檢測電路中電流也隨之變化,根據電流變化值和氣體的熱導系數可以計算出SF6氣體濃度。
優(yōu)缺點(diǎn)
檢測結果受氣流穩定性的影響較大,檢測結果不直觀(guān),需要計算分析,不便于現場(chǎng)應用。
示蹤法,實(shí)現方法:
利用SF6氣體的吸附特性,加入可被SF6分子吸附的物質(zhì)進(jìn)行標記,間接測量SF6氣體濃度。
優(yōu)缺點(diǎn)
檢測精度高,需要使用輔助氣體,僅限于實(shí)驗室研究,在現場(chǎng)難以操作。
濕敏傳感器法,實(shí)現方法:
利用漏點(diǎn)處會(huì )發(fā)生溫度與濕度變化以及變化與泄漏速度呈正相關(guān)的特征來(lái)確定漏點(diǎn)以及泄漏速度和嚴重程度。
優(yōu)缺點(diǎn)
對溫度、濕度傳感器的靈敏度要求高,且無(wú)典型應用案例,僅處于理論研究階段。
紫外線(xiàn)電離法,實(shí)現方法:
通過(guò)對比檢測儀器的輸入與輸出波形來(lái)判斷是否發(fā)生泄漏,輸出波形的滯后時(shí)間代表泄漏的SF6量。
優(yōu)缺點(diǎn)
SF6泄漏程度可以通過(guò)波形直觀(guān)反應,測量精度尚待提高。
激光成像法,實(shí)現方法:
對被檢部位發(fā)射激光,反向散射激光進(jìn)入激光攝影機成像系統,SF6氣體會(huì )吸收激光能量,利用反向散射激光差異引起的成像差異來(lái)判定是否存在泄漏。
優(yōu)缺點(diǎn)
屬于間接目視檢測,檢測結果精度高,但激光器成本高且體積龐大,不便于現場(chǎng)檢測。
紅外成像法,實(shí)現方法:
利用SF6氣體比空氣對特定波段紅外線(xiàn)有更強的吸收能力這一特性,采用后向散光成像技術(shù)進(jìn)行成像。當被檢測區域存在SF6氣體時(shí),由于SF6氣體對10.3~10.7μm波段的紅外光線(xiàn)具有強烈的吸收作用,所以此時(shí)反射到檢測設備的紅外線(xiàn)能量因吸收作用而急劇地減弱,SF6氣體在檢測儀的顯示屏上顯示為黑色的煙霧狀。此時(shí),檢測人員便可以方便直觀(guān)地定位SF6氣體泄漏源。
優(yōu)缺點(diǎn)
非接觸式帶電測試,對于微量SF6氣體泄漏能夠實(shí)時(shí)捕捉、清晰成像、準確定位。
氦質(zhì)譜檢漏法,實(shí)現方法:
利用氦質(zhì)譜檢漏技術(shù),采用真空法對被檢工件進(jìn)行漏率檢測,并對氦氣進(jìn)行回收利用。首先對對被檢工件抽空后充入一定壓強的氦氣,真空箱與檢漏儀的檢漏口相接,若被檢工件有泄漏,則漏入真空箱的氦氣可通過(guò)檢漏儀測出。與被檢工件相連的是充氣回收裝置,在檢漏前后分別實(shí)現氦氣的充注和回收。最后檢測完畢產(chǎn)品內充注SF6。
優(yōu)缺點(diǎn)
檢測精度最高,需要使用輔助氣體(氦氣),可靠型好、檢測不受溫度、濕度等環(huán)境影響。采用自動(dòng)化設備,不需要人工干預即可實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn),此方法廣泛應用于開(kāi)關(guān)柜、充氣柜出廠(chǎng)檢驗。缺點(diǎn)是設備相對昂貴,一次性投入較高。
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