六氟化硫变压器特征气体检测方法的探讨
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摘 要：六氟化硫变压器是用六氟化硫替代传统的绝缘油作为主要的绝缘介质变压器，它具有绝缘强度高，不燃烧、防爆等特点，特别适用于城市中心区分局。由于传统的培养基检测方法不能适应变化的六绝缘介质，六氟化硫变压器是近年来新引进的电气设备由国外，当变压器在运行时发生故障，作为主要的绝缘介质六氟化硫可能产生的故障特征气体。根据厂家提供的气体质量指标的特点，通过气体发电原理分析和仿真实验，提出了检测六氟化硫变压器故障特征气体的方法，监测设备的安全运行。
关键词：六氟化硫 变压器 杂质 检测
随着生产力的不断发展，电力工业电气设备维护模式维护，定时维修改造已经完成。但是，从电力系统的经济运行和可靠性考虑定时维护不能满足当前电力系统维护，因此需要从现有的定期维修向状态检修过渡已成为必然。条件的电气设备状态检修是根据气体的密度和湿度的监测数据显然是最重要的国家监测数据的气体。因此，作为电气设备的使用越来越普遍，电力等行业的设备维修状态检修过渡气体状态监测，特别是对在线监测变得越来越重要。传统的气体监测还留在气水含量控制标准的基础上，迫切需要通过监测与精度低的气体泄漏和水分含量，监测的数据可以很繁琐的比较特性。如果推理来验证理论和方法，实现在线状态监测气体泄漏，水分超过标准状态下做出准确的判断，必然会对的电气设备状态维修的可靠和精确的气体检测产生深远的影响。
1、六氟化硫变压器的气体质量指标
六氟化硫由于其出色的电气特性，在电力系统中获得更多和更广泛的应用，在设备状态检修和电气设备维护中气体检测具有非常重要的作用，是电气设备状态监测的发展的必然趋势，正在成为越来越重要的方法。在气体状态检测中主要有两个方面泄漏和水含量。传统泄漏监测由压力或密度继电器不完全补偿的精度和可靠性的温度和压力的影响是。在监测复杂的工艺和设备中通过测量结果的可比性，可以客观地反映了水分的多少。
六氟化硫出色的电气性能已得到世界各国普遍承认。美国西屋公司建成世界第一台电压电路断路器高压断路器的结构的改进其优势，更多和更明显的超高压领域已经基本垄断，并逐步向低压的领域渗透。全封闭组合电器为气体的提供了一个更加重要和广阔的舞台，具有体积小，运行安全可靠，对环境的依赖低的特性，已成为首选的城市变压器。气体高压配电变压器，电缆和其他设备中的应用越来越多，气体在电力行业变得越来越重要了，越来越广泛的被使用。
2、六氟化硫变压器特征气体的产生
变压器在运行中可能会发生过热、局部放电、闪络和电弧等故障，这些故障均以热的形式表现出来。对于传统绝缘油变压器，通常采用气相色谱的方法，通过分析油裂解出来的甲烷、乙烷和氢等特征气体来进行故障判断。而六氟化硫作为绝缘介质，在一定的温度下会分解，但又极易复合，因此，在六氟化硫气体中检测其分解物是极为困难的。但在故障波及固体绝缘时，六氟化硫会产生一些分解物，如绕组出现过热、放电等故障时，导线的固体绝缘物（如聚酯薄膜、绝缘纸等）会炭化分解产生一氧化碳和二氧化碳，含量随故障的能量大小而变化。
3、模拟过热故障试验
为了模拟6 SF6变压器绕组过热的情况下，我们使用的实验设备测量六氟化硫固体绝缘过热分解产物。该容器填充0.2MPa的压力六氟化硫，测试控制温度150？250℃，1H，每个加热气体，检测四个氟化碳，一氧化碳和二氧化碳的体积分数。根据数据我们可以知道在六氟化硫在固体绝缘过热分解可产生一氧化碳和二氧化碳的体积分数和的热点温度，时间是成正比的。加热后的一氧化碳之前被加热到40？80倍，加热的二氧化碳和加热前没有太大的差异。温度为150℃绝缘纸开始碳化，加热温度高于250℃，绝缘纸容易碳化。气体以一氧化碳变化突出的特点，在缺氧气氛中加热炭化过程中的绝缘纸，主要产品有一氧化碳。因此，检测的一氧化碳气体，是检测六个六氟化硫变压器主要质量指标检测是必要的。可以比较容易的预判此类电气设备的隐患。
4、特征气体的检测方法
4.1可水解氟化物和酸度
可水解氟化物来源于合成六氟化硫气体时的副产物或高电压下的电弧分解产物，这些产物可以水解或碱解，使用吸收振荡的方法进行水解，测定可用茜素-氟镧络合比色法和氟离子选择电极法，以HF的质量比表示气体中低氟化合物的总量。
六氟化硫的酸度测试方法：以一定量的气体被过量的碱液吸收，然后用酸标准液滴定，根据酸溶液的体积、浓度的消耗程度来计算六氟化硫的酸度。
4.2四氟化碳与亚硫酰等
六氟化硫气体中的四氟化碳与亚硫酰等是用气相色谱的方法进行测定，可用热导检测器测定，若要提高灵敏度可用火焰光度检测器。色谱柱材料可用GDX-104或Porapak-Q与3X分子筛混合。
4.3一氧化碳和二氧化碳
常规方法是用气相色谱进行测量，柱材料采用活性碳或碳分子筛，一氧化碳和二氧化碳用热导检测器检测，检测灵敏度约为0.01%（体积分数），采用双热导池的方式。柱温度应考虑使用程序升温，加快出峰时间。若用经过镍触媒转换后用氢火焰检测器检测，检测灵敏度不小于0.0025%（体积分数），但要考虑六氟化硫气体对镍触媒的毒化。
5、结论
六氟化硫变压器（包括互感器）的气体检测试验除了检测湿度外应增加检测一氧化碳、二氧化碳和水解氟化物等项目，这样可以把这些气体体积分数的变化作为判断潜伏性故障的依据。由于六氟化硫变压器运行时间不长，对气体采样、检测方法及判断标准等尚未规范，应建立规范的试验方法及质量标准，采用逐年跟踪检测的方法进行监视，积累经验，为安全运行提供有效的依据。
研究表明，即使在强烈的单纵吹弧零条件仍然是可持续的，电弧一旦被截断精细的核心少量的残余立即被淹没在周围具有很强的电负性和低氟的复合介质中，迅速恢复反映的最小放电时间常数。与之相反副弧残留电弧介质恢复能力是非常差的。这是因为电弧电流过零时关闭前的弧柱部分仍然高于较大的残余复合缓慢的原因，电弧远远大于时间常数。现代断路器结构的圆弧上有强列的吹气作用的纤芯区域，它的周围将涡电流的加热效应提高了，导致冷却效果的降低和电负性和膨胀冷却增强。这是有利于弧为零，淬火介质的快速恢复。而在使用电弧自阻断效果的电弧控制发展的弧段，高压断路器是具有吹入喷嘴两端垂直电弧电弧吹射流压力差的一个典型特征。传统的压缩空气断路器，为防止电弧阻断效果和现代化的自扩张型断路器的喷嘴将使用在电流峰值的喷嘴形状的，形成当电弧闭塞有效地吹电弧在电流零点的压力增加了存储空间。从上面的分析的过程中我们可以看到出息弧过程中气体的热电离和等离子化制造除了一种强制冷效果，以至于燃弧期间它的阻塞作用可以控制电弧的发展。