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ppt六氟化硫

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六氟化硫气体检测技术 柳州供电局 黄静英 一.概述 全封闭组合电器(GIS) 六氟化硫组合电器是把整个变电站的设备;包括断路器隔离开关、母线、电流电压互感器等,全部封闭在一个接地的金属外壳内,壳内充装0.3~0.5MPa 压力的六氟化硫气体。其优点是大大缩小占地面积,由于全部设备封闭在接地外壳之中,减小了自然环境条件对设备的影响运行更加安全可靠,检修周期可长达10~15年。GIS已成为当今发展趋势。 六氟化硫断路器 六氟化硫断路器是采用六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质的高电压断路器。由于六氟化硫气体具有优异的绝缘性能和灭弧性能,使高压断路器无论在体积、重量、容量、维修工作上都比油断路器优良。近年来新投产的断路器已基本上采用六氟化硫断路器。 六氟化硫变压器(互感器) 六氟化硫变压器无论在安全运行的可靠性、防火、防爆、噪声控制、节能、缩小占地面积、减少重量和防止油污染等方面都胜于传统的油变压器。但由于六氟化硫的导热性能不如绝缘油,冷却效果差,使六氟化硫变压器的应用受到限制,目前只有在城市的特殊变电站中使用。以六氟化硫气体为绝缘介质的电压电流互感器已开始广泛应用。 六氟化硫气体的合成 目前主要的六氟化硫生产仍然采用以单质硫(硫磺)在过量的气态氟(用电解法制。┲腥忌蘸铣芍票噶虻姆椒。其原理为: S+3F2→SF6+Q 上述的反应过程会产生各种氟氧化合物,气体必须进行热解、水洗、碱洗、吸附、干燥和蒸馏提纯等净化处理,才可用于六氟化硫电气设备。 SF6是温室效应气体,在大气中可以稳定存在3200年,其温室效应是等量二氧化碳的24900倍,少量的SF6也会产生非常大的温室效应。 六氟化硫的结构特点 物理性质 化学性质 绝缘特性 灭弧特性 SF6具有优越的灭弧性能,六氟化硫的灭弧能力是空气的100倍以上。优良的灭弧性能是在分子分解、电离特性以及瞬间复合过程所决定的。 不同绝缘介质的电气强度比较 六氟化硫气体的状态参数 六氟化硫气体的状态参数 六氟化硫的状态参数曲线 同一温度下;压力越高则密度越大,当温度升高时压力增大,密度不变。 六氟化硫气体在电弧作用下的分解 六氟化硫是一种稳定的气体, 但在电弧的高温作用下将分解为硫和氟原子,它们会与空气及电极材料中所含的氧气,以及电极的金属蒸汽等作用而生成低氟化物SOF2、SO2F2、SF4、SOF4和金属氟化物(如WF6)。当气体中含有水份时,上述部分产物还会发生水解作用而生成腐蚀性很强的氢氟酸(HF),氢氟酸是腐蚀性极强的酸性物质,对设备的导线及有机绝缘物均会腐蚀,而且会影响设备的绝缘水平。 六氟化硫常用基本概念 水蒸气:亦称水汽。水的汽态,由水气化或冰升华而成。 湿度:气体中水蒸气的含量。 干气:不含水蒸气的气体 湿气:干气和水蒸气组成的混合物。 饱和水蒸气压:水蒸气与水(或冰)面共处于相平衡时的水蒸气压。 质量分数:湿气中水蒸气的质量与干气的质量之比乘以106。 体积分数:湿气中水蒸气分体积与干气的分体积之值的106倍。 二、六氟化硫气体的 全过程监督 新六氟化硫气体的验收及抽检 六氟化硫质量标准(新气) 六氟化硫的运输、保管、存储 电气设备的六氟化硫气体充装 新投产设备的交接试验 预防性试验要求 六氟化硫电气设备中气体湿度的标准 不同六氟化硫气体的混合补充 六氟化硫气体湿度超标的主要原因 SF6设备出厂时内部零件没有彻底干燥,如果SF6设备出厂时内部零件没有彻底干燥,设备投运后,零件特别是绝缘件中的水汽会慢慢地散发到SF6气体中去,使SF6设备湿度超标 。 SF6设备密封不良使水汽渐渐侵入气室内部,这种情况比较普遍。 六氟化硫气体湿度超标的主要原因 气体特性使SF6设备水份易超标 当空间有两种以上气体共存时,气体的总压力是各种组成气体的分压力之总和,气体压力的平衡是各种组成气体的分压力的平衡。当SF6气体中混杂有水汽时,不仅有SF6气体压力,而且有水汽的压力,即水汽的分压力。虽然SF6设备气室内气体的总压力一般远大于气室外的大气压。但SF6设备气室内含水量是很低的,即内部水汽的分压力很低。但气室外面的大气中,当湿度高时水汽的分压力可能很高,可以高到SF6气室内的3倍左右?梢缘贸觯旱逼夷赟F6的压力远大于气室外的压力时,SF6气体会从气室内向气室外泄漏;当气室内水汽的压力远小于气室外的压力时,水分子会从气室外向气室内泄漏 。 例如,断路器的充气压力为0 .5Mpa,SF6气体水分体积分数为30×10-6,则水的压力为0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa,外界的温度为20℃时,相对湿度70%,则水蒸气的饱和压力为2.38×10-3×0.7=1.666×10-3Mpa,所以外界水压力比内部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。而水分子呈V形结构,其等效分子直径仅为SF6分子的0.7倍,渗透力极强,在内外巨大压差作用下,大气中的水分会逐渐通过密封件渗入断路器的SF6气体中。 六氟化硫设备水份超标的危害 水份引起化学腐蚀作用:SF6在常温下是非常稳定的,但在水份较多时,200℃以上,就可能产生水解,生成有极强腐蚀性的氢氟酸。水份的危害,主要是在电弧作用下,SF6气体分解、产生有毒有害气体,所以规程中对灭弧室的水份控制要比其它气室严格。 水份对绝缘的危害:通常气体中混杂的水份是以水汽的形式存在的,在温度降低时可能凝结成露水附着在零件表面,在绝缘件表面产生沿面放电(闪络)而引起事故,这就要求气体中的水份含量足够小 。 三、湿度检测技术 重量法测量气体湿度 重量法测量SF6气体湿度是应用高氯酸镁吸收气体中的水分,在通过一定量的SF6气体后,称量恒重后的高氯酸镁增量。计算SF6气体的湿度重量比。 冷镜露点测量湿度 根据露点温度的定义,用等压冷却的方法使气体中水蒸气冷却至凝聚相出现,或通过控制冷面的温度,使气体中的水蒸气与水(或冰)的平展表面呈热力学相平衡状态。准确测量此时的温度,即为该气体的露点温度,测量气体露点温度的仪器,叫做冷镜露点仪(简称露点仪),露点仪的主要检测部件是冷凝镜(测量镜)。 电解法测量气体湿度 氧化铝阻容测量湿度 镜面露点仪 主要技术指标 测量范围:-60℃(最大) 环境温度为10℃      -55 ℃ 20 ℃ -45 ℃ (71.15) 35 ℃ 准确度:≤±0.2 ℃,±1位 冷却:三级热电泵 样品流量:一般30~40L/h DP19露点仪操作方法 启动前检查:干燥仪器、管道、接头 镜面清洁:用镜头纸或医药棉擦拭,有油污可以使用无水乙醇或异丙醇 连接管道,将仪器流量调节阀打开,缓慢打开控制阀门,流量控制在30~40L/h。 按下电源开关和模式开关 镜面指示指针应在红色区域的中央 释放模式开关,仪器开始制冷,直至露点读数稳定,这时镜面指示在绿色区域中间 记录露点读数,按下模式开关,准备状态。 DP19露点仪 DP19露点仪使用要点 注意管道干燥,避免造成测量偏差。 若测量数据波动较大时,可能是由于接头、接道污染影响。 管道的阀门和流量调节阀的控制,应以大气压力下测量为主,当要测量压力露点时,应同时测量镜面的压力。 避免在环境温度较高时使用。 准备状态时,镜面指示器指针若不在红区中央时,应进行镜面清洗。 湿度测量准确性 使用操作 现场测量水份时要注意的问题 由于不同的仪器测量同一台设备可以得到不同的数据,有时差别较大,这可能除了与仪器本身的性能有关外,与所用的气体管路和操作等因素也有关,所以必须用同一台仪器测量,以保数据的可比性,有利于水份变化的趋势分析 。气体中的水份含量与气温有关,一年之中水份随气温的升高而增加,所以应该在夏天测量湿度 。要注意钢瓶的放置对测量的影响 ,测量次数对测量的影响 ,仪器灵敏度对测量的影响 。 露点与饱和水蒸汽压 的关系 体积比与饱和水蒸汽压 的换算关系 根据GB5832.2-86的定义,体积比与饱和水蒸汽压的换算按下式计算: Pw  KV = ────×106 101325 式中: KV - 体积比, μL/L Pw - 露点温度下水(冰)的饱和蒸汽压,Pa 101325 - 大气压力,Pa 露点与体积比的换算 通过GB5832.2-86《气体中微量水份的测定(露点法)》查阅露点/体积比的换算值:本换算表只适合大气压力下使用。 体积比与质量比的 换算关系 非大气压力下的气体水分 测量换算 根据IEC480号出版物第22条推荐的公式计算非大气压力下的饱和水蒸气压: Psva×P0 Psv0 = ──── Pa 式中: Psv0─工作压力下的饱和水蒸汽压 Pa; P0─工作气室的绝对压力 Pa ; Psva─大气压力下的饱和水蒸汽压 Pa; Pa─大气压力 Pa 温度对气体湿度测量 的影响 温度对气体湿度的含量影响原因,说法各异,可归纳以下几点: 认为是固体绝缘材料及外壳随温度变化散发水分的大小影响气体的湿度变化。 当温度升高时,气体中的水份所获得的动能与六氟化硫气体因温度升高而获得的动能增量不同。 认为在六氟化硫气体室中,固体及气体中的水份总量是不变的,当温度变化时在密闭容器水蒸汽分压的变化不同,造成湿度的变化。 气体湿度测量时的温度换算 厂家提供的图表 湖南电力试验所 湖北超高压局对平顶山开关厂FA4-550断路器 山东电力试验研究所 公式换算方法 总之,温度的升高湿度也相应升高。国外部分厂家已制定温度修正曲线。如ABB、阿尔斯通、施耐特等,规程中规定的湿度是20℃时的测量值。在没有厂家提供的修正曲线时,按新标准推荐的温度折算表进行查表计算校正。 SF6气体湿度测量结果的温度折算表的由来 在广东、内蒙古、山东、黑龙江电科院专题研究的基础上,采用以上各家的温度折算方法,参考厂家提供的曲线、图表,利用一种可视化的科学计算软件进行数据处理。 数据处理的方法采用了将他们相同温度下的20℃折算值进行平均,并对平均后的数值进行再次拟和。 由得出的不同温度下的20℃折算值,按照: 50~1500×10-6的折算范围,以10×10-6的间隔,以15 ~35 ℃的环境温度范围制作出相应表格。 作有关的数据处理误差分析,确定表格。 R-湿度实际测量值(×10-6) S-折算后的数值(×10-6) T-测量时的环境温度( ℃ ) 漏气率计算 扣罩法、挂瓶法、局部包扎法 压力折算法 在六氟化硫设备运行中,对设备各气室的压力各温度进行记录,若干时间后,根据压力和温度用以下公式计算该气室的年泄漏率Fy; p1 - p0 12 Fy = ───── ×──× 100% (%/年) p1 + 0.1   Δt 其他杂质的检测 空气、四氟化碳和纯度 的检测 六氟化硫的气相色谱图 归一法计算公式 六氟化硫设备 故障检测 气体检测管的应用 请提宝贵意见,共同进步! 谢谢! 谢 谢!

六氟化硫监测报警系统PPT课件:这是一个关于六氟化硫监测报警系统PPT课件,包括了六氟化硫电气设备概述,六氟化硫气体的全过程监督,六氟化硫电气设备湿度检测技术等内容,六氟化硫气体检测技术 柳州供电局 黄静英 一.概述全封闭组合电器(GIS) 六氟化硫组合电器是把整个变电站的设备;包括断路器隔离开关、母线、电流电压互感器等,全部封闭在一个接地的金属外壳内,壳内充装0.3~0.5MPa 压力的六氟化硫气体。其优点是大大缩小占地面积,由于全部设备封闭在接地外壳之中,减小了自然环境条件对设备的影响运行更加安全可靠,检修周期可长达10~15年。GIS已成为当今发展趋势。六氟化硫断路器六氟化硫断路器是采用六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质的高电压断路器。由于六氟化硫气体具有优异的绝缘性能和灭弧性能,使高压断路器无论在体积、重量、容量、维修工作上都比油断路器优良。近年来新投产的断路器已基本上采用六氟化硫断路器。六氟化硫变压器(互感器)六氟化硫变压器无论在安全运行的可靠性、防火、防爆、噪声控制、节能、缩小占地面积、减少重量和防止油污染等方面都胜于传统的油变压器。但由于六氟化硫的导热性能不如绝缘油,冷却效果差,使六氟化硫变压器的应用受到限制,目前只有在城市的特殊变电站中使用,欢迎点击下载六氟化硫监测报警系统PPT课件哦。

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