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浅谈六氟化硫气体故障分解产物作者：尤红丽李铁军来源：《科技资讯》2012年第30期摘要：通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对故障的类型进行准确判断。
关键词：H2S 过热放电 SO2中图分类号:TM564 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)10(c)-0109-01近年来，由于制造安装工艺和内部材质等原因，使SF6电气设备内部存在绝缘缺陷乃至出现事故，SF6电气设备故障可以分为放电和过热两大类，在常温下SF6是无毒性的气体，当SF6电气设备存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下裂解，主要产生硫化物、氟化物和碳化物。
这些低氟化合物对人体有害，可致命。
气室中SO2、H2S的产生是内部故障的征兆，检测气室中SO2和H2S等分解产物的含量，快速诊断出SF6电气设备早期内部故障，可避免事故的发生。
1 分解产物的机理SF6电气设备内部故障时，反应式主要有：2 故障案例2.1 66 kVGIS变电站母线筒有异常声响2011年9月19日，66 kVGIS变电站母线筒有异常声响,该气室取气口与异常声响发生处约三米距离，对I母线气室进行分解物检测如下：SO2浓度146.7μl/L，H2S浓度53.1μl/L。
该气室内部可能存在高能放电故障，并涉及固体绝缘材料分解，经综合分析，及时进行了内部检查。
2.2 500 kV GIS 变电站跳闸2006年4月15日，试运行18天的某电厂500 kV GIS 5032断路器突然跳闸，从故障录波得知故障发生在C相，故障电流为7.52 kA,持续时间40 ms。
对C相气室进行解体，发现在隔离刀闸的绝缘拉杆的中间段及其附近的盆式绝缘子和均压环被电弧严重烧伤，专业人员将回收的故障气体，用SF6设备故障组分检测仪进行检测，测试结果发现50321气室气体中SO2浓度为48 μl/L,H2S为4.6 μl/L,仪器诊断为“该气室内部存在火花放电或过热性故障,并涉及固体绝缘材料的分解。
探讨六氟化硫气体分解物的分析技术摘要：为了保障电气设备的正常运转，就要采用科学合理的技术对六氟化硫（SF6）气体的分解物进行研究分析。
本文主要针对SF6气体分解物的检测管、气相色谱、电化学传感器以及电化学分析技术做出了论述，并针对红外吸收光谱、紫外吸收光谱、光声光谱等分析方法在SF6气体分解物分析中的应用进行了探讨。
通过分析SF6气体分解物能够有效监测和诊断电气设备的故障，更好的保障电器设备的有序运行。
关键词：SF6气体；分解物分析技术；电气设备故障诊断SF6气体已经被广泛运用到各种高压电气设备中，这种气体自身没有气味、颜色，也不具有毒性和可燃性，是一种化学性质特别稳定的气体，有很好的绝缘性和灭弧性能。
一般电气设备在正常运转过程中几乎没有分解物出现，这是由于SF6气体的分解温度超出了500摄氏度。
但是，如果电气设备内部出现故障，那么SF6气体会在高温电弧作用下分解产生SF2、SF3、SF4和S2F10等低氟硫化物。
这些低氟硫化物在纯净的SF6气体中会与活泼的氟原子迅速化合重新生成SF6。
然而，实际使用的SF6气体由于存在微量的空气、水分等杂质，氟原子和低氟硫化物在重新结合的过程中会与这些杂质以及故障点的绝缘介质、电极材料等发生反应，生成 HF、SO2、H2S、碳氟化物、金属氟化物、SO2F2、SOF2、SOF4、SF4、S2OF10、SiF4等一系列复杂分解产物。
其中HF、SO2等酸性分解物对设备内部金属及绝缘材料具有腐蚀作用，会加速设备绝缘劣化，导致设备发生突发性故障，从而引发电力事故。
近年来，在传统的检测管、气相色谱、化学气敏传感器和电化学分析等检测技术基础上，研究出红外吸收光谱、紫外吸收光谱、离子迁移谱和光声光谱等应用于SF6气体特征分解物的检测手段。
本文对这些检测分析方法进行了综述，并对未来SF6气体特征分解物分析技术的发展方向进行了展望。
1 传统的SF6气体分解物分析技术1.1 检测管法最早运用到商业化的SF6气体分解物分析技术就是检测管法，这是一种利用SO2、HF的酸性以及SO2的还原性与检测试剂中包含的NaOH和碘结合后产生的反应导致试剂变色，而变色带的长度与被检查物质的浓度呈正比，这样就可以从检测管的刻度直接读出被检测物质的浓度值。
基于六氟化硫气体的故障分解产物思考摘要：六氟化硫是一种无毒、不燃烧、相对密度大（约为空气的5倍）具有优异的绝缘性能的灭弧性能的气体。
鉴于六氟化硫的绝缘性能较好,且可以灭弧,在电气设备中,其得以广泛应用。
1900年现如今,中国电力系统每年使用六氟化硫的数量大概在5000-6000t之间,占据全国六氟化硫总用量的五分之四以上,且每年以20%的速度增长。
针对电力行业而言,其设备中现有该气体储存量大概为18000t,且每年可对其中600t进行二次利用。
目前在我国500kV、750kV、±800kV、110kV电压等级中，六氟化硫断路器和六氟化硫全封闭组合电器（GIS）应用已相当普遍。
本文基于这种时代背景,对六氟化硫气体的故障分解产物进行了研究,以供相关人士参考。
关键词：六氟化硫;气体故障;分解产物前言：最近几年电气行业中制作与装置技术与其所用材料等原因,使得与六氟化硫有关系的电气设备内部出现绝缘方面的问题,从而导致不良事件的发生。
六氟化硫电气设备中出现的故障主要包含包括两种,即放电与过热。
在常温状态下,六氟化硫气体属于一种安全物质,但在六氟化硫电气系统中出现故障后,该区域的六氟化硫气体和固体或金属电气会受到热和电的共同作用,从而引起气体裂解,并产生了硫化物、氟化物和碳化物等对人类生物存在危害性甚至威胁生命的低氟化合物。
所以,如果SF6电气系统中存在问题,那么可通过检测空腔内SO2、H2S及降解物的浓度对其进行快速的检测,从而预防事故的发生。
1.分解产物的机理及影响因素合,在电弧过程结束熄后,绝大部分的分解产物能够通过六鉴于六氟化硫气体极为稳定的化学性质,其本身的分解温度超过500℃。
因此,若运行情况正常,则极少存在分解产物。
然而,物质若遭受电弧、电火花和电晕释能的联合影响,引起放电(电弧放电、火花放电、电晕或局部放电)与过热故障现象,则会致使六氟化硫气体发生复杂的分解反应,从而产生多种具有毒性的气体,主要有四氟化碳、氟化亚硫酰、氟化硫酰、四氟氧硫、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氟化氢、四氟化碳等。
浅谈六氟化硫气体故障分解产物摘要：通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对故障的类型进行准确判断。
关键词：H2S 过热放电SO2近年来，由于制造安装工艺和内部材质等原因，使SF6电气设备内部存在绝缘缺陷乃至出现事故，SF6电气设备故障可以分为放电和过热两大类，在常温下SF6是无毒性的气体，当SF6电气设备存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下裂解，主要产生硫化物、氟化物和碳化物。
这些低氟化合物对人体有害，可致命。
气室中SO2、H2S的产生是内部故障的征兆，检测气室中SO2和H2S等分解产物的含量，快速诊断出SF6电气设备早期内部故障，可避免事故的发生。
1 分解产物的机理SF6电气设备内部故障时，反应式主要有：SF6→SF4+F2SF4+H2O→SF2+2HFSOF2+H2O→SO2+2HFS2F10→SF64+SF63SF6+W→3SF4+WF6SF6+Cu→SF4+CuF23SF6+2Al→3SF4+2AlF3设备中SO2组分，部分由绝缘材料热解时直接产生，另一部分由分解产物SF4、SOF2的水解后产生，其反应式为：S F4+H2O→SOF2+2HFSOF2+H2O→SO2+2HF因此，所检测出的SO2含量是故障后SO2浓度的总量。
在故障初期其值较小，但随分解物的水解而增加。
2 故障案例2.1 66 kVGIS变电站母线筒有异常声响2011年9月19日，66 kVGIS变电站母线筒有异常声响,该气室取气口与异常声响发生处约三米距离，对I母线气室进行分解物检测如下：SO2浓度146.7μl/L，H2S浓度53.1μl/L。
该气室内部可能存在高能放电故障，并涉及固体绝缘材料分解，经综合分析，及时进行了内部检查。
2.2 500 kV GIS 变电站跳闸2006年4月15日，试运行18天的某电厂500 kV GIS 5032断路器突然跳闸，从故障录波得知故障发生在C相，故障电流为7.52 kA,持续时间40 ms。
简析六氟化硫气体故障的分解产物SF6設备的常见故障主要是放电和过热两种，在通常情况下，SF6设备不会产生毒性气体，但是如果产生的气体与固体的绝缘材料受热而发生了裂解的情况，就会产生大量的有毒的气体，这些气体会直接威胁到人们的生命，所以要定期对室内的二氧化硫和硫化氢等分解物进行严格的检测，从而才能有效地分析SF6设备中存在的安全隐患，从而才能采取相应的措施规避各类风险。
1 分解产物产生的机理当SF6设备出现故障后，会产生一系列的化学反应，这些化学反应发生后，会产生大量有毒的气体，绝缘材料在高温下会发生热解的问题，这些产物中含有大量的硫化物，所以在设备使用的环节中，应该对二氧化硫的含量进行检测，对二氧化硫的浓度总量进行分析。
设备在刚发生故障的过程中不会产生大量的二氧化硫，但是随着分解物的增多，二氧化硫的浓度也会上升。
2 关于六氟化硫气体分解故障的案例分析2.1 110kV GIS变电站出现跳闸事故在某電站刚刚开始运营一段时间后，变电站就出现了严重的跳闸的问题。
在对故障进行分析中，采用故障录波的形式，发现故障区域的电流达到了7.51kA，故障持续的时间为40ms。
相关的维修人员对C相气室进行了严格的观察，发现在隔离刀闸绝缘拉杆的中间部分和周围的部分的绝缘子被破坏，也发生了电弧烧伤的情况。
专业人员对此故障气体进行回收和分析，发现气体中二氧化硫的含量非常多，气体的内部存在大量的火花放电的情况，而且也出现了过热的情况，固体的绝缘材料发生了分解。
然后维修人员又对其他的气室进行了检查，发现其他的气室没有发生异常的情况，说明这次故障还没有对其他的气室造成不良的影响。
第二天，维修人员对故障气体的分解产物进行了分析，发现二氧化硫的含量非常高，但是没有发现硫化氢的存在，所以可以看出在C室的断路器断开后，有少量的二氧化硫产生。
2.2 110kV变电所GIS组合电器发生爆炸事故在预留的西母线电压互感器气室中，法兰发生了爆炸，在气室中，屏蔽罩和防潮剂在爆炸的作用力的冲击下飞出，在地面上出现了大量的爆炸的粉尘和设备，在爆炸后，维修人员对气室进行了检查，没有找到用作固定的屏蔽罩和螺丝。
科技成果——六氟化硫废气回收、净化及再利用技术技术类别减碳技术适用范围电力行业，适用于发电企业和供电企业行业现状该技术已在国网河北省电力有限公司应用，目前在国网河北省电力公司推广率达到5%。
成果简介（1）技术原理六氟化硫废气中的水分、分解产物、粉尘等杂质通过吸附过滤方式滤除，其余杂质气体通过双塔精馏提纯技术净化分离。
六氟化硫依次通过不同分子筛的过滤器，去除粉尘等机械杂质。
在第一精馏塔内，以低温精馏液化法将空气和碳氟化物杂质在精馏塔上部排放除去，气相状态下的八氟丙烷与少量六氟化硫通过精馏塔中下部排气，至第二精馏塔再次精馏处理、降至设定温度后，第二精馏塔底部气体通过尾气处理排出八氟丙烷。
（2）关键技术1、六氟化硫废气现场快速回收技术回收前期将六氟化硫气体直接通过低温液化和蒸发汽化的换热器，回收后期起动真空压缩机与压缩机联动运行进行负压回收，在不超过临界温度的情况下，使SF6气体快速液化并储存在压力容器中。
2、废气碱洗、吸附处理技术六氟化硫废气碱洗、多级吸附处理技术主要去除水分、分解产物、有毒低氟化物絮状物粉尘等。
六氟化硫废气通过一定浓度碱液去除酸性物质，再依次通过各类吸附剂（F-03分子筛、活性氧化铝、5A分子筛、活性硅胶组成混合净化剂）去除水分、机械类杂质等。
上述吸附剂达到饱和状态后可通过解析再利用。
3、六氟化硫废气深冷双级纯化再生技术采用低温精馏液化法将空气和低氟化物杂质去除，六氟化硫废气依次通过双级精馏塔，先经过第一级精馏塔进行精馏处理，第一级精馏塔中下部排气将气相中八氟丙烷与少量六氟化硫气体排至第二精馏塔内，第二精馏塔内再次进行精馏处理，降至设定温度后，使得六氟化硫与八氟丙烷重新分层，第二精馏塔底部气体主要为八氟丙烷，检测后通过尾气处理，排出八氟丙烷。
（3）工艺流程该项目工艺主要分为三大部分，六氟化硫废气回收、吸附预处理和双塔精馏净化提存。
六氟化硫现场回收工艺流程图六氟化硫净化处理工艺流程图主要技术指标回收率不小于96.5%；净化率不低于98%；净化处理能力不低于300kg/h。
电力行业新标准中关于SF6气体分解产物的测试作者：林瑛来源：《中国新技术新产品》2012年第24期摘要：中国南方电网公司在新的电力设备预防性试验规程中增加了关于六氟化硫气体分解产物的测试的项目，本文介绍了有关六氟化硫气体分解产物的产生，危害，试验方法和现场分解产物测试的实例.关键词：SF6气体；分解产物；新标准中图分类号：F407.61 文献标识码：ASF6气体以它的高耐电强度及良好的热稳定性被公认为最佳的气体绝缘介质，已广泛应用于电气设备特别是高压、超高压电气设备中，包括断路器、变压器、互感器、避雷器、电容器、隔离刀闸、接地刀闸、套管和母线等以SF6气体为绝缘介质的电气设备都称为SF6电气设备。
由于在上世纪八九十年代投产的SF6电气设备在设计、材质、工艺和维护等方面存在不足，使设备内部可能存在缺陷和隐患。
自上世纪九十年代开始，国内外学者提出通过SF6分解产物含量诊断SF6电气设备内部故障。
近年来，福建、陕西、安徽、广西、贵州和广东等省已经逐步制定了SF6电气设备分解产物的监督标准。
1南方电网公司新旧试验标准中关于SF6气体试验项目的比较由中国南方电网有限责任公司发布的，在2004年6月实施的电力设备预防性试验规程中，SF6气体的试验项目有湿度、密度、毒性、酸度、四氟化碳、空气、可水解氟化物、矿物油和纯度共9个项目，2011年10月实施的电力设备预防性试验规程与之相比较，新的规程增加了两个试验项目：①现场分解产物测试；②实验室分解产物测试。
在Q/CSG114002-2011电力设备预防性试验规程中现场分解产物测试项目对SO2、H2S和CO的含量参考指标要求为：SO2≤3uL/L，H2S≤2uL/L和CO≤100uL/L；实验室分解产物测试项目对组分CF4、SO2、SOF2、SO2F2、SF4、S2OF10和HF提出了检测要求，并要求结合现场分解产物测试结果进行综合判断。
2SF6电气设备内SF6气体分解产物的产生与危害SF6电气设备可分为有电弧产生的断路器和无电弧产生的变压器、互感器、避雷器、电容器、隔离刀闸、接地刀闸、套管和母线两大类。
