基于紫外差分吸收光谱法的SF_6分解组分CS_2定量检测

SF_6作为电气绝缘设备中最常用的绝缘气体,对它的分解组分的检测与研究是相关设备故障诊断和在线监测的重要内容。CS_2作为一种常见的固体绝缘缺陷下的SF_6特征分解产物,在紫外190~210nm波段具有很强的吸收特性。基于紫外差分吸收光谱技术,搭建针对CS_2的紫外光谱检测平台。首先通过实验获得不同浓度CS_2的紫外吸收光谱,再利用基线扣除、小波处理等手段提取吸收光谱中的有效信号,消除了光谱中的高低频噪声,通过快速傅里叶变换(FFT)将光谱信息转换到频域,建立气体浓度与光谱频域特征值之间的线性关系。研究表明,该方法对CS_2检测重复性好,在10~200nL/L范围内的线性拟合度高(R_2=0.999 6),检出下限为2.584nL/L/m,为SF6绝缘设备分解组分中痕量CS_2的在线监测提供了技术支持。     

TDLAS技术用于SF_6放电分解物H_2S检测的可行性研究

提出将TDLAS技术应用于SF6气体中H2S体积分数的检测。通过对TDLAS技术的研究和分析,制作了一台简易的H2S检测样机,通过试验验证了该样机的实用性。研究结果表明,在常压下,利用该技术检测SF6气体中H2S的体积分数能够达到较高的精度。     

TDLAS技术用于SF_6放电分解物H_2S检测的可行性研究

提出将TDLAS技术应用于SF6气体中H2S体积分数的检测。通过对TDLAS技术的研究和分析,制作了一台简易的H2S检测样机,通过试验验证了该样机的实用性。研究结果表明,在常压下,利用该技术检测SF6气体中H2S的体积分数能够达到较高的精度。     

SF_6分解产物检测在GIS故障诊断中的应用

介绍了一例110 kV GIS设备发生故障跳闸之后,检测人员通过对SF_6气体分解产物中的SO_2+SOF_2,H_2S,CO等成分含量的检测,快速地查找到故障点所在的气室位置。通过对SF_6气体分解产物形成机理的分析和研究,得出运用SF_6气体分解产物成分检测技术,不仅可以诊断设备故障的位置,也可以成为检测设备状态的一种有效手段,利用这一技术为设备的故障诊断和状态检修提供有力的科学支撑。     

SF_6分解特性及分解产物检测方法研究进展

SF6气体绝缘设备在电网中得到广泛应用,SF6气体分解产物检测技术已成为设备状态检测的有效手段。结合国内外研究成果,回顾了SF6气体分解机理研究的发展过程及研究现状,分析了缺陷类型、放电能量、电极材料、水分含量、氧气含量和吸附剂等影响SF6气体分解的因素,并介绍了检测管法、核磁共振法、红外吸收光谱法、化学传感器法、气相色谱法及气–质联用法、光声光谱法等多种检测SF6分解产物组分的方法。最后,对SF6分解产物组分分析的研究前景进行了展望。     

H_2O对尖端放电缺陷下SF_6分解产物含量的影响

为了研究现场工况GIS(气体绝缘金属封闭开关)运行过程中水分对尖端放电缺陷下SF_6气体分解产物的影响,在252 k V真型GIS故障仿真实验平台基础上构建了SF_6气体分解产物检测系统,通过短时连续局部放电实验,得到GIS腔室内部在尖端放电缺陷下CO,CO_2,CF_4,C_2F_6等SF_6分解产物随微水含量的变化规律。结果表明:在现场工况尖端放电缺陷短时连续监测下,随着放电时间的增加,在高微水情况下φ(CO_2)明显高于低微水情况,而φ(C_2F_6)受水分影响较小,整体增加范围在700×10~(-6)～1 000×10~(-6),可以用这2种产物来表征GIS内部尖端放电缺陷的产生;φ(CO)与φ(CF_4)在不同微水含量条件下,随放电时间的增加波动较大,并无明显变化规律,可以作为尖端放电缺陷的辅助判据。     

基于悬臂梁增强型光声光谱的SF_6特征分解组分H_2S定量检测

H_2S作为SF_6分解产生的关键特征组分,能够有效反映SF_6气体绝缘电气设备内部绝缘故障的严重程度及故障是否涉及固体绝缘材料。采用新型硅微悬臂梁传声器与分布反馈式半导体激光器搭建了悬臂梁增强型光声光谱痕量气体检测系统,以H_2S气体v1+v2+v3泛频吸收谱带中心波数为6 336.62 cm-1的吸收谱线作为研究对象,仿真研究了H_2S气体的红外吸收特性,试验研究了H_2S气体悬臂梁增强型光声光谱响应特性,采用最小二乘回归分析了H_2S气体光声信号与其体积分数的关系。结果表明,在气体吸收未饱和的情况下,光声信号强度与H_2S体积分数之间存在良好的线性关系,系统对N2中痕量H_2S的检测下限为0.84×10-6,对SF_6中痕量H_2S的检测下限为1.75×10-6。研究结果为采用SF_6分解组分法判断设备内部绝缘故障类型和严重程度提供了有力的数据支持。     

SF_6气体分解产物检测技术及应用情况

介绍了7种SF6气体分解产物检测技术,包括气相色谱法(GC)、傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)、色谱-质谱法(GC-MS)等,分析了各种气体检测技术的原理、优点和不足之处,得出在不同的试验目的和条件下,应选择合适的检测技术。     

基于CRDS的SF_6电气设备分解产物检测技术

针对现有SF_6分解产物检测方法如检测管法、气相色谱法、质谱法以及电化学法等存在信号交叉干扰、精度不高、难以实现在线监测的缺点,提出了基于光腔衰荡光谱(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)的SF_6电气设备分解产物检测技术。通过给出SF_6电气设备内部故障时SF_6分解产物的产生机理,分析了SF_6绝缘电气设备特征分解产物,结合CRDS技术原理,进行了特征分解产物的吸收谱线研究,选择了SF_6特征分解产物吸收谱线。此外,采用模块化设计方法,设计了基于CRDS技术的SF_6电气设备分解产物在线监测系统,分析了系统设计中的关键技术,包括光腔匹配技术和抗干扰技术,以提高检测精确度和可靠性。     

SF_6气体分解产物校验技术在入网检测中的应用

阐述了SF_6气体分解产物校验仪的特点、校验方法,并成功应用于入网检测中,也可应用于日常校验及扩展应用。该校验技术进一步提升了带电检测工作,为及时发现SF_6电气设备潜伏性故障及故障气室准确定位提供保障。     

基于红外吸收光谱法检测SF_6分解气体的仿真与实验研究

为研究红外吸收光谱法在SF_6分解气体检测分析中的应用,通过仿真计算得到了SF_6特征分解气体的红外吸收特征光谱,并确定了3种目标检测气体(CO、SO2、H2S)的红外特征频谱;依据红外光谱检测原理,设计了基于FTIR的SF_6分解气体检测系统,使用该检测系统对实验样气进行测试实验。结果表明:基于FTIR的SF_6分解气体检测系统能够有效地对目标检测气体进行定性及定量分析,可应用于SF_6分解气体的在线监测。     

运用紫外荧光法定量检测SF6特征分解产物SO2

根据SF_6特征分解组分SO_2的光谱吸收特性和荧光特性,设计了一套紫外荧光检测系统,试验研究了低体积分数情况下SO_2气体体积分数与其紫外激发的光子计数之间的关系,并研究了温度和压强对检测信号的影响。检测结果表明,对于低体积分数SO_2气体,其体积分数与荧光强度线性相关,系统的检测线性度达到0.996 7,SF_6中SO_2的检测极限为1.109 4×10~(-6)(信噪比为1 d B)。此外,系统的本底计数值不受温度和气压变化的影响,而SO_2荧光计数值随着温度和气压的升高,均会呈现较强的增长趋势,这为系统的进一步优化提供了依据。     

SF_6分解物SO_2的紫外吸收波段分析

选择合适的光谱波段是采用光学法对气体进行准确定性定量分析的重要前提,现有研究常选用190~230 nm波段作为SO_2气体的紫外检测波段,对于SF_6气体绝缘设备,其多种分解组分在此波段均存在特征吸收,因此,有必要探求新的检测波段,以实现SO_2的精确测量。为此,文中搭建了SO_2紫外吸收光谱检测平台,反复测量了气体在190~400 nm波段的吸收光谱,并结合MPI紫外—可见光谱数据库给出的参考吸收谱图,对290~310 nm波段的吸收特性展开了分析,结果表明:SO_2的在290~310 nm波段具有良好的浓度反演特性,其线性拟合优度高达0.996,同样适于SF_6绝缘电气设备中痕量SO_2的在线检测。     

基于SF_6气体分解产物检测的设备状态判断

介绍了SF6绝缘气体及各种固体绝缘材料在放电或过热等异常情况下的分解机理,验证利用检测SF6分解产物体积分数来预判SF6气体绝缘设备是否存在潜在缺陷的可行性和有效性,为今后SF6气体绝缘设备的运行维护和开展设备的状态检修提供参考依据和技术支撑。     

检测SF_6气体分解产物的两种色谱分析流程

气相色谱法检测SF6故障气体分解产物,具有检测组分多、检测灵敏度高、检测重复性好等优点,在预测SF6设备潜伏性故障上能够起到关键作用。主要对两种色谱分析流程进行介绍,并通过反复验证试验,对其优缺点进行了讨论。     

基于电化学传感器的SF_6分解产物检测系统研究

介绍了电气设备SF_6气体放电分解产物的影响因素,重点分析了SF_6气体分解物常用检测方法的优缺点,提出适应于现场检测的电化学传感器数据新型处理分析方法,研究SF_6分解产物综合检测系统,通过微积分分析技术、动态载气误差修正、抗交叉干扰设计、空气洁净单元及动态温度校正补偿技术的联合运用,提高了系统的响应时间、测量准确度以及数据的准确性,在实际现场检测中产生了良好的应用效果。     

SF_6分解产物检测技术在青海电网电气设备故障诊断中的应用

检测运行中电气设备内SF6分解产物进行故障诊断是一项崭新的技术,目前已在电力系统得到了应用。青海电力系统于2008年开展此项技术研究,先后对多座110、330、750 kV变电站进行SF6分解产物检测及故障诊断工作,笔者对几年来此项工作的开展情况进行了总结、分析,为今后进一步开展研究应用奠定了基础。     

SF_6-CO_2混合气体火花放电分解产物的气相色谱分析

采用气相色谱仪,利用热导检测器(TCD)与火焰光度检测器(FPD)串联检测法。定性和定量地分析了SF_6以及SF_6-空气、SF_6-CO_2、SF_6-N_2混合气体火花放电后的分解产物,并讨论了放电分解产物的形成机理。     

SF_6气体分解产物配气方法在带电检测比武中的应用

依托GIS故障仿真试验系统,在GIS设备某一气室内配置SF_6多组分分解产物,实施效果良好,并成功应用于SF_6气体分解产物带电检测比武工作中,为及时发现SF_6电气设备潜伏性故障及故障气室准确定位提供了保障。     

SF_6气体分解产物的现场检测与实验室分析技术

本文介绍了SF_6气体在电晕、电火花和电弧放电作用下的分解过程、分解产物的现场检测和实验室分析技术以及国内外在这方面的应用与进展。