六氟化硫检测技术.ppt

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1、六氟化硫气体检测技术柳州供电局黄静英一．概述六氟化硫电气设备是近年来发展的高压电器，它以绝缘和灭弧性能优良的六氟化硫气体作为介质，大大提高了设备的可靠性和安全性。使高压电气设备缩小体积、减小重量、增大开断容量、减小维修工作量以及安装方便的优点。因此，六氟化硫电气设备得到广泛的应用。全封闭组合电器(GIS)六氟化硫组合电器是把整个变电站的设备；包括断路器隔离开关、母线、电流电压互感器等，全部封闭在一个接地的金属外壳内，壳内充装0.3～0.5MPa压力的六氟化硫气体。其优点是大大缩小占地面积，由于全部设备封闭在接地外壳之中，减小了自然环境条件对设备的影响运行更加安全可靠，检修周期可

2、长达10～15年。GIS已成为当今发展趋势。六氟化硫断路器六氟化硫断路器是采用六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质的高电压断路器。由于六氟化硫气体具有优异的绝缘性能和灭弧性能，使高压断路器无论在体积、重量、容量、维修工作上都比油断路器优良。近年来新投产的断路器已基本上采用六氟化硫断路器。六氟化硫变压器（互感器）六氟化硫变压器无论在安全运行的可靠性、防火、防爆、噪声控制、节能、缩小占地面积、减少重量和防止油污染等方面都胜于传统的油变压器。但由于六氟化硫的导热性能不如绝缘油，冷却效果差，使六氟化硫变压器的应用受到限制，目前只有在城市的特殊变电站中使用。以六氟化硫气体为绝缘介质的电压电

3、流互感器已开始广泛应用。六氟化硫气体的合成目前主要的六氟化硫生产仍然采用以单质硫（硫磺）在过量的气态氟（用电解法制取）中燃烧合成制备六氟化硫的方法。其原理为：S+3F2→SF6+Q上述的反应过程会产生各种氟氧化合物，气体必须进行热解、水洗、碱洗、吸附、干燥和蒸馏提纯等净化处理，才可用于六氟化硫电气设备。SF6是温室效应气体，在大气中可以稳定存在3200年，其温室效应是等量二氧化碳的24900倍，少量的SF6也会产生非常大的温室效应。六氟化硫的结构特点SF6分子是由一个硫原子和六个氟原子组成的，其分子结构是以硫分子为中心，六个氟原子处于顶端位置的正八面体。SF6的分子直径比O2和

4、N2大。其八面体的结构使六氟化硫有极为优良的物理和化学稳定性。物理性质SF6在常温常压下为无色、无味、无臭、无毒的不可燃气体，密度比空气大，约为空气的5倍，因而具有强烈的窒息性。导热系数比空气小，为优良的冷却介质。分子量146.06密度(101325Pa,20℃,气体)6.139g/L临界压力3.68MPa临界温度45.64℃化学性质由于六氟化硫的S-F键距小，键合能量高，所以六氟化硫的化学性能非常稳定，化学性质极不活泼。仅当温度很高(>1000K)时，六氟化硫分子才发生热分解。若电弧发生时有水分、空气存在，分解生成各种低氟化合产物，这些分解产物多数具有毒性和腐蚀性，降低设备绝

5、缘水平，影响安全运行。绝缘特性六氟化硫的电气绝缘性能是十分明显的，在均匀电场下六氟化硫的电气强度约为同一压力下空气的2.5～3倍，0.3MPa下六氟化硫的电气强度约与变压器油相当。六氟化硫具有卤素元素中负电性最强的氟，其亲合能力为3.4电子伏特,是所有元素中对电子亲和合力最强的。因此SF6的绝缘强度极高。灭弧特性SF6具有优越的灭弧性能，六氟化硫的灭弧能力是空气的100倍以上。优良的灭弧性能是在分子分解、电离特性以及瞬间复合过程所决定的。不同绝缘介质的电气强度比较0.3MPa的六氟化硫与绝缘油承受的电压强度相当，压力越高承受电压越高。六氟化硫气体的状态参数六氟化硫气体的状态参数

6、六氟化硫的状态参数曲线同一温度下；压力越高则密度越大，当温度升高时压力增大，密度不变。六氟化硫气体在电弧作用下的分解六氟化硫是一种稳定的气体,但在电弧的高温作用下将分解为硫和氟原子，它们会与空气及电极材料中所含的氧气，以及电极的金属蒸汽等作用而生成低氟化物SOF2、SO2F2、SF4、SOF4和金属氟化物(如WF6)。当气体中含有水份时，上述部分产物还会发生水解作用而生成腐蚀性很强的氢氟酸(HF)，氢氟酸是腐蚀性极强的酸性物质，对设备的导线及有机绝缘物均会腐蚀，而且会影响设备的绝缘水平。六氟化硫常用基本概念水蒸气：亦称水汽。水的汽态，由水气化或冰升华而成。湿度：气体中水蒸气的含

7、量。干气：不含水蒸气的气体湿气：干气和水蒸气组成的混合物。饱和水蒸气压：水蒸气与水（或冰）面共处于相平衡时的水蒸气压。质量分数：湿气中水蒸气的质量与干气的质量之比乘以106。体积分数：湿气中水蒸气分体积与干气的分体积之值的106倍。二、六氟化硫气体的全过程监督六氟化硫气体是高压电气设备的主要绝缘介质和灭弧介质。因此六氟化硫在设备中的性能取决于气体质量和密度。在设备的安装、运行、检修期间，如何保证气体质量使电气设备性能满足其技术要求。因此，必须对六氟化硫在安装、运行、检测，检修、存储、回收等