SF6在線監測技術的發展
時間: 2018-01-16 10:03
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在先進的傳感技術以及微電子技術的發展環境之下,配合當前信息時代中發達的通信技術,對于SF6的檢測必然呈現出在線、連續以及自動化的整體發展特征。目前主要在該領域中監測技術發展的主要方向,基本都基于朗伯比爾定律以及紅外探測原理等,以光譜的吸收作為重要手段的檢測工作方式在該領域中的應用呈現出顯著上升趨勢,并且更多關注溫濕度的檢測也成為面向SF6展開工作的重要手段。
對于該領域而言,激光檢測是重要的技術發展方向。激光探測器的測量范圍保持在0-2000μL/L,靈敏度可以達到1μL/L,遠遠低于當前我國安全規程所限定的1---μL/L水平,因此在該領域中呈現出良好的靈敏特征。而隨著國家對于環境保護態度在不同領域的明確,這種良好的靈敏特征必然會在未來表現出更好的應用優勢。除此以外,采用激光檢測技術展開對于SF6的檢測工作,還能夠對于其檢測閾值進行調整,有效實現定量檢測。雖然此種技術的一次投入偏高,但是維護工作量降低,且壽命較長,誤報率極低,可以依據現場的實際需求對監測點展開布局實現成本的有效控制。
獨立的氧氣傳感器也是SF6在線監測領域中主要的技術發展方向。通常將氧氣傳感器與SF6傳感器相互組合,形成雙氣體探頭展開工作。此種探頭能夠對單純SF6探頭檢測準確度偏低以及穩定性不高的問題有所改善。在激光檢測技術環境之下,由于其檢測精度和敏感性都較高,因此并不需要針對每個監測點都安裝獨立的氧氣傳感器,僅需要安裝一臺即可有效展開工作。通常在開關站選取合適位置,確保信號能夠展開正常穩定傳輸即可。通常氧氣傳感器的測量范圍應當保持在1-25%范圍內,精度不小于1%,純氧量告警低于20%即可。
紅外探測同樣是SF6在線監測技術體系中的重點,主要是考慮到氣體分子對輻射的吸收、散射而衰減,因此可以利用氣體對某一特定波段的吸收來實現對該氣體的檢測。紅外探測主要是通過將光波入射到檢測區反射物體之上,而后接受反射波并且考察被測氣體吸收率,并且對相關數據進行進一步處理,最終實現SF6在線監測任務。
實際工作中,SF6氣體溫度、濕度、壓力以及其他相關分解物質的在線測定,已結合成為一個完整的系統。絕緣性能、滅弧能力以及SF6氣體中的水分含量等,是判斷SF6斷路器工作狀態的幾個重要指標,其中SF6氣體密度以及水分含量兩個主要方面能夠直接反應其滅弧能力。觸頭和母線會在電弧的高溫作用之下釋放金屬蒸汽,如果箱內有水分,那么終會生成CuF2、WO3、AlF3、SOF2等物質,這些物質不僅會對設備有腐蝕,還會危及到人身安全。基于此種考慮,需要重點對SF6氣體壓力和濕度以及分解物展開監測。其中氣壓的檢測還主要用以反映密度狀態,進一步考察SF6的絕緣性能和開斷能力,此外,氣壓也是判斷是否存在泄漏的重要依據。對于濕度而言,超過30%就會在絕緣漆表面出現SF6電弧分解物,如果水分含量進一步上升,這些分解物會呈現出半導體特征,從而使得絕緣子表面電阻下降,甚至將高壓絕緣擊穿。在對濕度進行監測的時候,應當注意需要將獲取到的濕度值換算到20℃環境下才能展開分析用。而對于氣體分解物的監測,需要對SF6氣體在各種環境下作用后的產物的可能情況有深入了解。從氣體成分的角度看,考慮到SF6的分解物中主要含有SO2、HF以及H2S幾種,因此可以采用紅外光譜技術來實現對于氣體的測量,同時也包括對于氣體中所含水分的確定,以及對斷路器內部故障的診斷。