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SF6氣體密度微水在線監測裝置主要作用是什么?發表時間:2018-08-02 14:23 SF6氣體密度微水在線監測裝置主要用于在線監測斷路器SF6氣體的微水、溫度及其變化趨勢。當SF6氣體有關指標出現變化時,給出變化曲線,當指標超標達到危險狀況時報警或自動啟動報警裝置,并將監測數據實時上傳到上位監測主機和管理中心站,以保障設備和變電站整套系統的安全運行。 因SF6氣體具有穩定的理化性能、優良的絕緣性能及優異的滅弧性能,在高壓電器設備中被廣泛使用。SF6電器設備在運行時,不可避免地會發生電器設備內SF6氣體向外泄漏;同時電器設備外部潮氣也會滲透進高壓電器設備內部,而導致電器設備內SF6氣體密度下降及設備內SF6氣體中微水含量超過規定標準,使高壓電器設備存在安全隱患。 一般SF6氣體向外泄漏及外部潮氣向電器設備內部滲透是同時發生的,泄漏使設備內SF6氣體密度下降,會使設備內部絕緣性能及滅弧性能降低,而設備內部SF6氣體的水分含量增加,則會導致凝露產生,在電弧作用下,微量H2O與SF6 、金屬發生水解反應,產生劇毒和腐蝕氣體,損壞絕緣,危及安全運行。設備內部 SF6氣體及劇毒腐蝕氣體一起向外泄漏,危害人體健康,還增加了環境中的溫室效應氣體。 SF6氣體密度微水監測的重要性為保證SF6高壓設備安全運行,必須對SF6氣體密度、含水量等參數進行嚴格監測,如果這些設備發生泄漏,SF6氣體密度降低,則會產生極其嚴重的后果,如開關設備耐壓強度降低,或斷路器開斷容量下降。 SF6電器設備允許微水含量是一項重要性能指標,微水過量會產生凝露,在電弧、局部放電作用下會引起SF6氣體分解和水解反應,嚴重損壞絕緣件及降低絕緣性能,應對微水含量進行在線檢測。由于高分子薄膜介質的濕度電容傳感器長期穩定性好,可用來對 GIS/GCB 封閉成套電器中SF6氣體微水含量在線檢測。 監測原理及實現方法當高壓設備的氣室充有SF6氣體后,判定其是否已滿足絕緣或滅弧的要求時,常常用SF6氣體密度這個概念來衡量,因為SF6氣室內的絕緣強度取決于SF6氣體密度值的大小,即單位體積內SF6氣體的分子數,與溫度無關。而密度值的大小是通過20℃時充氣壓力來體現的。為了保證SF6氣體絕緣設備安全可靠運行,必須監視SF6氣體密度值,而不是氣體壓力。 ①氣體密度恒定時,SF6氣體的擊穿強度與溫度無關; ②壓力恒定時,SF6氣體的擊穿強度隨溫度上升而降低(因溫度上升,SF6氣體密度逐漸下降)。 由于在密度一定的情況下,溫度發生變化時壓力也隨之改變,不同的密度對應的變化曲線也各不相同。因此為了正確反映出壓力的變化是由于漏氣還是由溫度變化所引起的,必須通過溫度補償或修正的方法,使壓力指示儀表的讀數無論自然環境中的溫度如何變化,指示的結果始終是20℃時的標準壓力值,將這個值等效為氣室內SF6氣體密度值。當發生泄漏時,密度繼電器能立即指示出漏氣引起的密度變化,當SF6氣體的密度示值低于事先設定報警值時,密度繼電器會給出報警補氣的接點信號,即泄漏不太多,應予補氣,設備還能繼續運行,以防絕緣性能降低;如嚴重泄漏,給出一對閉鎖接點信號,將開關操作閉鎖,表示這時設備已不能正常運行,一旦操作,則會發生事故。 SF6氣體密度微水在線監測運行中的SF6氣體絕緣設備無論在安裝及運行維護中如何嚴格控制,設備內總會存在水蒸氣,在常溫下,SF6氣體中即使含有較多水分,也不會發生化學反應,因此在沒有電弧或電暈的隔室中,水分的危害主要是降低耐壓水平。例如:SF6氣體中水分含量到30%以上時,沿面放電電壓明顯下降,可降到干燥時的 60%~80%;而在有電弧或電暈的隔室中,除了降低絕緣能力,還會在電弧作用下,微量的H2O與SF6氣體、金屬材料發生水解反應生成劇毒物和腐蝕性氣體,損壞絕緣及腐蝕金屬。由于SF6氣體濕度過高而引起GIS高壓電器設備發生的事故曾有報告,如我國20世紀90年代南方某廠發生了126kV GIS 避雷器間隔投入運行不久,就發現其內部有放電聲音,再運行一段時間,解體發現在大部分觸頭上部有稠密白色粉末等,白色粉末就是水解反應生成物。又如:曾報道由于SF6氣體濕度過高而引起高壓互感器爆炸事件。
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