專利名稱：利用氣相色譜儀檢測(cè)SF₆電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣設(shè)備故障的檢測(cè)方法，尤其是涉及一種利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展，SFe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(cè)SFe氣體中的水分為主，水分含量只能預(yù)測(cè)電氣設(shè)備的絕緣和滅弧能力，無法預(yù)測(cè)電氣設(shè)備內(nèi)部是否存在隱患。社會(huì)上使用傳感器檢測(cè)設(shè)備中的分解氣體，但需設(shè)備停電、要于設(shè)備相連、還需保證一定的設(shè)備氣壓才能進(jìn)行檢測(cè)，這種測(cè)試方法，耗時(shí)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利用氣相色譜儀檢測(cè)電氣設(shè)備中的H2S、 S02氣體含量，來判斷SFe電器設(shè)備內(nèi)部是否存在隱患的利用氣相色譜儀檢測(cè)SFe電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 本發(fā)明的一種利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，它包括如下步驟 步驟一 選用充填60 80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱，現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣50mL備用； 步驟二 將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇氫氣為載氣，并設(shè)定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲《0. 02mv ;漂移《0. 25mv/min，柱箱、注樣器溫度為8(TC，檢測(cè)器溫度為IO(TC， TCD衰減X量程1X0.05， TCD熱絲溫度為180°C ±10°C ;熱絲電流為100±2mA ; 步驟三使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、 S02、 N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0. 5mL對(duì)色譜儀進(jìn)行標(biāo)定； 步驟四取第一步中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣0. 5mL，使用注射器從色
譜儀的注樣口注入到色譜儀中，選定色譜儀的計(jì)算模式，氣樣經(jīng)過色譜柱分離后由熱導(dǎo)鑒
定器檢測(cè)H2S、 S02是否存在，并按照下式自動(dòng)計(jì)算H2S、 S02氣體的含量Ci = CsiAi/Asi Ci:氣樣中i組分含量 Csi:標(biāo)氣中i組分含量 Ai :氣樣中i組分峰面積 Asi :標(biāo)氣中i組分峰面積； 步驟五結(jié)果分析 如果沒有檢測(cè)到H2S、 S02氣體的存在，說明SF6電氣設(shè)備安全運(yùn)行；
如果色譜儀檢測(cè)到H^、 S(^氣體的痕量存在，說明SF6電氣設(shè)備有輕微故障，需要縮短檢測(cè)周期，掌握發(fā)展趨勢(shì)； 如果色譜儀檢測(cè)到H2S、 S02氣體存在，并且，H2S、 S02氣體的產(chǎn)氣速率大于10% /月時(shí)，就需要SF6電氣設(shè)備停運(yùn)檢查，及時(shí)消除隱患，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
上述利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，步驟一所述的不銹鋼管長(zhǎng)2m、內(nèi)徑3mm。 上述利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，步驟二所述的氫氣的純度大于或等于99. 99%。 本發(fā)明的有益效果是采用上述方法，一是節(jié)約SF6氣體只需50mL，避免了環(huán)境污染。二是可以對(duì)異常的SF6電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，避免了事故發(fā)生，消除事故隱患。三是可帶電取樣，減輕了各專業(yè)人員的工作強(qiáng)度，避免了減少供電帶來的經(jīng)濟(jì)損失。四是將GDX-301固定相色譜柱與氣相色譜儀相結(jié)合，可達(dá)到檢測(cè)SF6電器設(shè)備內(nèi)部的故障目的，方法簡(jiǎn)便可行，檢測(cè)成本低。 本發(fā)明采用氣固色譜法，具有穩(wěn)定性能好、用氣量少、隨時(shí)檢測(cè)、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，
為SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的早期檢查，及時(shí)消除隱患提供了簡(jiǎn)便、有效的手段。 本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并
且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可
以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書，權(quán)利要
求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明氣相色譜分析流程框圖
圖2為本發(fā)明H2S、 S02氣體的標(biāo)樣譜圖
具體實(shí)施例方式
如附圖1所示，本發(fā)明的一種利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征在于它包括如下步驟 步驟一 選用充填60 80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱，現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣50mL備用； 步驟二 將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇純度大于或等于99. 99%的氫氣為載氣，并設(shè)定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲《0. 02mv ;漂移《0. 25mv/min，柱箱、注樣器溫度為80。C，檢測(cè)器溫度為IO(TC， TCD衰減X量程1X0. 05， TCD熱絲溫度為180°C ±10°C ;熱絲電流為100±2mA ; 步驟三使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、 S02、 N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0. 5mL對(duì)色譜儀進(jìn)行標(biāo)定； 步驟四取第一步中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣0. 5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入到色譜儀中，選定色譜儀的計(jì)算模式，氣樣經(jīng)過色譜柱分離后由熱導(dǎo)鑒定器檢測(cè)H2S、 S02是否存在，并按照下式自動(dòng)計(jì)算H2S、 S02氣體的含量
Ci = CsiAi/Asi
Ci :氣樣中i組分含量
Csi :標(biāo)氣中i組分含量
Ai :氣樣中i組分峰面積
Asi :標(biāo)氣中i組分峰面積；
步驟五結(jié)果分析 如果沒有檢測(cè)到H2S、 S02氣體的存在，說明SF6電氣設(shè)備安全運(yùn)行； 如果色譜儀檢測(cè)到H2S、 S02氣體的痕量存在，說明SF6電氣設(shè)備有輕微故障，需要
縮短檢測(cè)周期，掌握發(fā)展趨勢(shì)； 如果色譜儀檢測(cè)到H2S、 S02氣體存在，并且，H2S、 S02氣體的產(chǎn)氣速率大于10% / 月時(shí)，就需要SF6電氣設(shè)備停運(yùn)檢查，及時(shí)消除隱患，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
步驟一所述的不銹鋼管長(zhǎng)2m、內(nèi)徑3mm。 如圖2所示譜圖中H^、S02、N2氣體的峰值高度較高，峰值之間的距離合理、清晰， 便于鑒別。 —般情況下，色譜柱的長(zhǎng)度越短，氣樣中成分含量的峰值之間的距離越近，這樣， 分離度不高，不便于鑒別，并且增大氣體含量計(jì)算的誤差。為拉開氣樣中個(gè)組分之間的峰值 之間的距離，便于鑒別，減少誤差。加之色譜柱的管徑越小，管內(nèi)氣壓越大，峰值不高。因 此，經(jīng)對(duì)不同色譜柱內(nèi)徑和不同長(zhǎng)度的色譜柱進(jìn)行標(biāo)樣譜圖分析，確定色譜柱的長(zhǎng)度為2m、 內(nèi)徑3mm。
實(shí)施例1 2009年3月10日，在2008年建220kV變電站的電氣設(shè)備中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè) 備中的SFe氣樣50mL，選用長(zhǎng)度為2m、內(nèi)徑3mm充填60 80目GDX-301固定相的不銹鋼 管作為色譜柱； 將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇純度大于或等于99.99%的氫氣為載氣，并設(shè) 定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲《0. 02mv ;漂移《0. 25mv/min，柱箱、 注樣器溫度為80。C，檢測(cè)器溫度為IO(TC， TCD衰減X量程1X0. 05， TCD熱絲溫度為 180°C ±10°C ;熱絲電流為100士2mA ; 使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、S02、N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0. 5mL對(duì) 色譜儀進(jìn)行標(biāo)定； 取現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣0. 5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入 到色譜儀中，經(jīng)色譜儀按照Ci = CsiAi/Asi計(jì)算，氣樣中H2S、 S02氣體的含量為0。
說明SF6電氣設(shè)備安全運(yùn)行。
實(shí)施例2 2009年4月6日，運(yùn)行工在操作220隔離開關(guān)時(shí)，聽到設(shè)備內(nèi)部有異常響聲，懷疑 存在電氣故障，在220kV變電站的電氣設(shè)備中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6氣樣50mL ;選用長(zhǎng)度為2m、內(nèi)徑 3mm充填60 80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱。 將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇純度大于或等于99.99%的氫氣為載氣，并設(shè) 定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲《0. 02mv;漂移《0. 25mv/min，柱箱、 注樣器溫度為80。C，檢測(cè)器溫度為IO(TC， TCD衰減X量程1X0.05， TCD熱絲溫度為180°C ±10°C ;熱絲電流為100士2mA; 使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、S02、N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0. 5mL對(duì) 色譜儀進(jìn)行標(biāo)定； 色譜儀標(biāo)定后，取上述SF6氣樣0. 5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入到色譜 儀中，經(jīng)色譜儀按照Ci = CsiAi/Asi計(jì)算，氣樣中H2S、 S02氣體的含量小于0. 05 y L/L，也 就是說，在色譜圖中發(fā)現(xiàn)了微量H2S、S02氣體，按照規(guī)范當(dāng)氣體含量小于0. 05ii L/L時(shí)，視 為痕量，可作為定性判別。 上述結(jié)果說明設(shè)備內(nèi)部可能存在過熱和放電故障。將檢測(cè)周期由1次/月縮短 至2次/月，進(jìn)行進(jìn)行追蹤檢測(cè)。
實(shí)施例3 2009年4月16日，在220kV變電站的電氣設(shè)備中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6氣樣50mL ;選用長(zhǎng) 度為2m、內(nèi)徑3mm充填60 80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱。
將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇純度大于或等于99.99%的氫氣為載氣，并設(shè) 定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲《0. 02mv ;漂移《0. 25mv/min，柱箱、 注樣器溫度為80。C，檢測(cè)器溫度為IO(TC， TCD衰減X量程1X0. 05， TCD熱絲溫度為 180°C ±10°C ;熱絲電流為100士2mA ; 使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、S02、N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0. 5mL對(duì) 色譜儀進(jìn)行標(biāo)定； 色譜儀標(biāo)定后，取上述SF6氣樣0. 5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入到色譜 儀中，經(jīng)色譜儀按照Ci = CsiAi/Asi計(jì)算，氣樣中H2S、S02氣體的含量分別為H2S :1. L/ L、S02 :3. 6ii L/L。 2009年4月18，再次對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行取樣檢測(cè)，氣樣中H^、S02氣體含量已分別高 達(dá):H2S :8. 1 ii L/L、 S02 :13. 2ii L/L，其產(chǎn)氣速率分別為H2S :135% /月、S02 : 43 5% /月，已
遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10% /月。
結(jié)果說明設(shè)備內(nèi)部動(dòng)觸頭部分可能存在放電故障。 當(dāng)天下午即對(duì)220kV開關(guān)進(jìn)行解體檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其動(dòng)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。解體檢查結(jié)果與檢測(cè)結(jié)果一致。由于缺陷被及時(shí)檢出，避免 了事故的發(fā)生。 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征在于它包括如下步驟步驟一選用充填60～80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱，現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣50mL備用；步驟二將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇氫氣為載氣，并設(shè)定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件為燥聲≤0.02mv；漂移≤0.25mv/min，柱箱、注樣器溫度為80℃，檢測(cè)器溫度為100℃，TCD衰減×量程1×0.05，TCD熱絲溫度為180℃±10℃；熱絲電流為100±2mA；步驟三使用注射器從色譜儀的注樣口注入含有H2S、SO2、N2氣體的混合標(biāo)樣氣體0.5mL對(duì)色譜儀進(jìn)行標(biāo)定；步驟四取第一步中現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣0.5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入到色譜儀中，選定色譜儀的計(jì)算模式，氣樣經(jīng)過色譜柱分離后由熱導(dǎo)鑒定器鑒別H2S、SO2是否存在，并按照下式自動(dòng)計(jì)算H2S、SO2氣體的含量Ci＝CsiAi/AsiCi氣樣中i組分含量Csi標(biāo)氣中i組分含量Ai氣樣中i組分峰面積Asi標(biāo)氣中i組分峰面積；步驟五結(jié)果分析如果沒有檢測(cè)到H2S、SO2氣體的存在，說明SF6電氣設(shè)備安全運(yùn)行；如果色譜儀檢測(cè)到H2S、SO2氣體的痕量存在，說明SF6電氣設(shè)備有輕微故障，需要縮短檢測(cè)周期，掌握發(fā)展趨勢(shì)；如果色譜儀檢測(cè)到H2S、SO2氣體存在，并且，H2S、SO2氣體的產(chǎn)氣速率大于10％/月時(shí)，就需要SF6電氣設(shè)備停運(yùn)檢查，及時(shí)消除隱患，確保設(shè)備安全運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征在于步驟一所述的不銹鋼管長(zhǎng)2m、內(nèi)徑3mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，其特征在于步驟二所述的氫氣的純度大于或等于99. 99%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用氣相色譜儀檢測(cè)SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的方法，先選用充填60～80目GDX-301固定相的不銹鋼管作為色譜柱，現(xiàn)場(chǎng)抽取SF6電氣設(shè)備中的SF6氣樣50mL備用；將色譜柱放入氣相色譜儀中，選擇氫氣為載氣，并設(shè)定氣相色譜儀TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器工作條件；對(duì)色譜儀進(jìn)行標(biāo)定；取氣樣0.5mL，使用注射器從色譜儀的注樣口注入到色譜儀中，選定色譜儀的計(jì)算模式，氣樣經(jīng)過色譜柱分離后由熱導(dǎo)鑒定器鑒別H2S、SO2是否存在，并自動(dòng)計(jì)算H2S、SO2氣體的含量；結(jié)果分析。本發(fā)明采用氣固色譜法，具有穩(wěn)定性能好、用氣量少、隨時(shí)檢測(cè)、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，方法簡(jiǎn)便可行，檢測(cè)成本低。為SF6電氣設(shè)備內(nèi)部故障的早期檢查，及時(shí)消除隱患提供了簡(jiǎn)便、有效的手段。
文檔編號(hào)G01N30/00GK101762655SQ200910227268
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者段利偉, 牛宇干, 王俊良, 王振方, 白慧芳, 鄭俊陽, 錢澤文 申請(qǐng)人:河南省電力公司平頂山供電公司