[发明专利]一种电力系统六氟化硫气体品质的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及六氟化硫(SF₆)的检测方法，具体地说是一种电力系统电器设备运行中的SF₆品质的新型检测方法。该方法以离子迁移谱技术为基础，利用离子迁移谱仪作为分析手段，采用镍源为稳定电离源，无需任何样品前处理，直接在线原位检测，检测速度快，分析时间处理时间在5分钟内，灵敏度高。

背景技术

六氟化硫(SF₆，英文名sulfur hexafluoride)分子量为146.07、分子直径为4.56×10^-10m，在常温、常压下是一种无色、无嗅、无毒和不可燃的惰性气体，不溶于水和变压器油，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质，在大气中的寿命约为3200年。SF₆是一种有很强温室效应的气体，其温室效应作用为CO₂的2.39万倍。在20℃和101325Pa时的密度为6.16g/L，约为空气密度的5倍，SF₆容易液化在标准大气压下，-62℃时液化，SF₆气体的临界温度为45.6℃，经压缩而液化，通常以液态装入钢瓶运输。

SF₆气体的电气绝缘性能和灭弧性能非常强。SF₆离子在电场中的运行速度比空气中的氮、氧等离子小得多，更容易发生复合性，氟离子使气体带电质点减少，大大提高气体的绝缘水平，约为空气的3倍。SF₆具有很强的电负性，对电子吸引能力极大，极易形成负离子，所以SF₆气体的灭弧性能是空气的100倍。因此，SF₆气体在电气设备中应用非常广泛，是目前所发现的绝缘灭弧性能最好的物质。

目前，SF₆气体广泛应用于电力设备中。从应用领域来看，SF₆断路器是最主要的领域，已基本代替110kV及以上电压等级的油断路器(双压式断路器，SF₆压力为1.5MPa左右；单压式断路器，SF₆压力为0.3-0.5Mpa)。此外，还包括SF₆组合电气设备、SF₆电流电压互感器及小容量的变压器等。很明显，SF₆气体替代绝缘油作为灭弧和绝缘介质是发展的必然趋势。

纯净的SF₆是一种高绝缘性气体，但设备运行过程发生放电会造成SF₆气体分解，其分解产物与结构材料是不相容的。SF₆气体在电弧高温作用下，很少量的SF₆会分解为有毒的SOF₂、SO₂F₂、SF₄和SOF₄等，电弧熄灭后，大部分又可还原，仅有极少部分在重新结合的过程中与游离的金属原子及水发生化学反应，产生金属氟化物以及HF有毒性和腐蚀性物质。电气设备能否安全可靠运行，电气设备中SF₆品质检测是至关重要的。

目前，六氟化硫的分析检测方法主要有色谱法、红外光谱法(FTIR)、电化学等。这些方法都无法检测电力设备中SF₆的总污染物水平。近年来，离子迁移谱由于其高灵敏度、快速分析、便携性等优点而越来越多地被用于工业和环境的在线分析。本发明将离子迁移谱用于SF₆的品质分析，分析速度快，灵敏度高。

发明内容

针对现有技术无法测定电力系统SF₆中总污染物含量的现状，本发明的目的是提供一种检测速度快、灵敏度高的分析SF₆品质的方法。

本发明技术方案如下：

本发明的样品气体的检测分析主要在迁移管内完成，具体方法为：

一种电力系统六氟化硫气体品质的检测方法，以离子迁移技术为基础，利用离子迁移谱仪作为分析手段，采用离子迁移谱技术，并在进样前先将样品气进行除尘处理(样品气体中的颗粒、粉尘除去)，在恒定温度下，样品气再进入迁移谱进行检测分析，

检测分析主要在迁移管内完成，具体过程为：

1)在测量未知SF₆气体的品质前，先将标准的SF₆纯净气体，经过过滤除尘后，直接通入离子迁移谱仪的进气口进行分析，测量离子到达离子迁移谱仪探测器的时间，并记录该峰位作为标准气峰位；