SF6在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展
時間: 2018-01-16 10:03
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在先進(jìn)的傳感技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展環(huán)境之下,配合當(dāng)前信息時代中發(fā)達(dá)的通信技術(shù),對于SF6的檢測必然呈現(xiàn)出在線、連續(xù)以及自動化的整體發(fā)展特征。目前主要在該領(lǐng)域中監(jiān)測技術(shù)發(fā)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(lǐng)域中的應(yīng)用呈現(xiàn)出顯著上升趨勢,并且更多關(guān)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(lǐng)域而言,激光檢測是重要的技術(shù)發(fā)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(dá)到1μL/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)前我國安全規(guī)程所限定的1---μL/L水平,因此在該領(lǐng)域中呈現(xiàn)出良好的靈敏特征。而隨著國家對于環(huán)境保護(hù)態(tài)度在不同領(lǐng)域的明確,這種良好的靈敏特征必然會在未來表現(xiàn)出更好的應(yīng)用優(yōu)勢。除此以外,采用激光檢測技術(shù)展開對于SF6的檢測工作,還能夠?qū)τ谄錂z測閾值進(jìn)行調(diào)整,有效實現(xiàn)定量檢測。雖然此種技術(shù)的一次投入偏高,但是維護(hù)工作量降低,且壽命較長,誤報率極低,可以依據(jù)現(xiàn)場的實際需求對監(jiān)測點展開布局實現(xiàn)成本的有效控制。
獨立的氧氣傳感器也是SF6在線監(jiān)測領(lǐng)域中主要的技術(shù)發(fā)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?qū)渭僑F6探頭檢測準(zhǔn)確度偏低以及穩(wěn)定性不高的問題有所改善。在激光檢測技術(shù)環(huán)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(jiān)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(guān)站選取合適位置,確保信號能夠展開正常穩(wěn)定傳輸即可。通常氧氣傳感器的測量范圍應(yīng)當(dāng)保持在1-25%范圍內(nèi),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(jiān)測技術(shù)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(xiàn)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(qū)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(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理,最終實現(xiàn)SF6在線監(jiān)測任務(wù)。
實際工作中,SF6氣體溫度、濕度、壓力以及其他相關(guān)分解物質(zhì)的在線測定,已結(jié)合成為一個完整的系統(tǒng)。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(tài)的幾個重要指標(biāo),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(yīng)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(nèi)有水分,那么終會生成CuF2、WO3、AlF3、SOF2等物質(zhì),這些物質(zhì)不僅會對設(shè)備有腐蝕,還會危及到人身安全?;诖朔N考慮,需要重點對SF6氣體壓力和濕度以及分解物展開監(jiān)測。其中氣壓的檢測還主要用以反映密度狀態(tài),進(jìn)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(jù)。對于濕度而言,超過30%就會在絕緣漆表面出現(xiàn)SF6電弧分解物,如果水分含量進(jìn)一步上升,這些分解物會呈現(xiàn)出半導(dǎo)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(jìn)行監(jiān)測的時候,應(yīng)當(dāng)注意需要將獲取到的濕度值換算到20℃環(huán)境下才能展開分析用。而對于氣體分解物的監(jiān)測,需要對SF6氣體在各種環(huán)境下作用后的產(chǎn)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(shù)來實現(xiàn)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(nèi)部故障的診斷。