六氟化硫中微量一氧化碳的分析

SF6气体中杂质含量分析在GIS故障分析判断中的应用发表时间：2019-07-18T10:55:29.760Z 来源：《科技尚品》2018年第12期作者：赵荣普陈欣徐肖庆朱宁代正元[导读] 在设备实际运行的过程中，要想保证设备故障的排除率不断提升，促进其运转正常，在此次研究中，将SF6气体分解机理作为出发点，系统化描述故障不同的状态下，SF6气体的杂质含量特征，主要的目的就是利用设备气体含量的分析，进一步优化故障判断的准确程度，以达到设备利用率效率的全面提升。

基于此，文章将SF6气体杂质含量分析作为主要研究内容，重点阐述其在GIS故障分析判断中的具体应用，希望有所帮助。

云南电网有限责任公司昆明供电局基于SF6气体分解机理，针对各种故障条件的气体杂质含量展开了相关性分析，借助气体反应的研究确定发生故障的主要原因以及具体的故障预防和解决措施，积极贯彻并落实设备的潜伏性故障排除作业，以确保设备的安全可靠运行。

由此可见，深入研究并分析SF6气体中杂质含量分析在GIS故障分析判断中的应用具有一定的现实意义。

一、城市电网中GIS应用状况阐释GIS设备也被称作六氟化硫气体组合电气设备，在实际应用的过程中，安装便利且可靠性明显，实际占地面积不大，所以在城市电网与水电站等多种类型工程项目建设中得到了广泛应用。

在运用方面，电压的等级控制在110-500kV范围内。

特别是近年来，电力事业取得了理想的发展成绩，国内各地区电力设备厂家数量逐渐增多，而多以110kV电压等级为主。

通常情况下，110kV电压等级的GIS设备均采用三相共体结构，而对于220kV设备而言，则包括三相分体与三相共体两种类型。

一般来讲，高电压等级设备会选择使用三相分体结构[1]。

较之于传统的设备，GIS设备的优势十分明显，然而在实际运行期间，若有故障发生，必然会产生诸多不利影响，而且很难找出最佳备品与备件，需要较长的故障修复时间。

特别是进口设备，若要对故障部件进行更换，将会直接增加维修的难度，所需时间也会随之延长。

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。

SF6 电气设备气体检测与分析摘要：SF6电气设备占地小，维护简单，目前已成为国内电力系统的主流设备，SF6电气设备气体检测技术也越来越重要。

关键词：SF6电气设备;湿度;分解产物;纯度1.概论SF6电气设备即充装SF6气体的电气设备，目前国内常用有断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、避雷器、套管、变压器、半封闭组合电器、全封闭组合电器等。

由于纯净的SF6气体无色无味不燃不爆，化学稳定性高，同时具备较强的电气性质，SF6电气设备得到广泛应用，目前已成为电力系统的主要设备，这些设备的性能直接关系到电力系统的安全稳定。

目前对运行中的SF6电气设备的状态检测手段有超声波、特高频局放、红外、激光成像等，对SF6气体的检测，特别是分解产物检测，在设备故障发现、事故分析和判断等方面发挥重要作用，该项目的检测也日益得到重视。

2.SF6电气设备气体检测方法SF6电气设备气体综合检测的常规项目有气体湿度、气体分解产物及气体纯度。

2.1 SF6电气设备气体湿度检测SF6气体中的水分对设备的安全运行存在较大危害，会使设备击穿电压下降、加速设备腐蚀、阻碍开断后SF6分解物的复原，从而增加气体中有毒有害杂质的组分和含量。

常用的检测方法有：重量法、电解法、阻容法、露点法，作业现场测量仪器普遍采用阻容法和露点法。

阻容法水分仪测试，是利用吸湿物质的电学参数随湿度变化的原理借以进行湿度测量的仪器，常用氧化铝探头，通过电化学方法在金属铝基体表面形成一层氧化铝膜，进而在膜上淀积一薄层金属膜，构成一个电容器，氧化铝吸附水汽后引起电抗的改变，湿度计的原理就是建立在这一电特性基础之上的，需要经常标定。

露点法测试仪的测量系统是一个金属镜面，通过使被测气体在恒定压力下，以一定流量流经抛光金属镜面，当气体中的水蒸汽随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露（或霜），此时所测量到的镜面温度即为露点，通过露点温度求得所要求的湿度值，使用方便，操作简单，易于掌握。

-115-/2013.02/LW25-126断路器SF 6气体含有SO 2和H 2S成分的分析研究长治供电公司 齐振忠 宁晋峰 吕永红 李红喜 王晓慧【摘要】随着以SF 6气体为绝缘介质的电气设备的广泛应用，SF 6气体的好坏决定了电力设备的运行安全。

在状态检修的推动下，运行电气设备SF6气体成分检测技术也有了很大提高。

在此基础上，结合一台110kV LW25-126型SF 6断路器开关返厂解体情况，对其SF 6气体中水分超标、H 2S气体与SO 2气体含量产生和升高的原因进行了分析研究。

【关键词】水分超标；SO 2气体；H 2S气体；悬浮放电1.引言六氟化硫（SF 6）气体是惰性非燃烧气体，常温常压下无色、无味、无臭、无毒，500℃以上时热稳定性仍很好。

此外，六氟化硫（SF 6）气体还具有高耐电强度和良好的理化特性，是迄今为止最理想的绝缘和灭弧介质[1]，其耐电强度是均匀电场中空气耐电强度的2.5倍左右，灭弧能力是空气的100倍以上。

因此，六氟化硫（SF 6）气体广泛应用于35kV及以上电压等级断路器和组合电器（GIS）等电气设备中。

但是当六氟化硫（SF 6）气体中混入杂质或水分增大，在电力设备运行中经电晕、火花和放电作用，分解产生各种有毒或腐蚀性气体。

这些分解物含有SO 2、H 2S、HF等近十种产物[2]。

分解物含量的增加会降低六氟化硫（SF 6）气体耐电强度，直接影响电力设备的安全运行，从而导致电气故障，影响设备安全，造成不可弥补的损失。

随着状态检修和带电检测技术的不断推进，对以SF 6气体为绝缘、灭弧介质处在运行状态的电气设备的六氟化硫（SF 6）气体成分检测也成为其中一项必不可少的检测项目。

本文根据一台110kV LW25-126型SF 6断路器近两年气体成分检测数据，结合其返厂解体情况，对该断路器SF 6气体含有的SO 2和H 2S的原因进行了分析。

2.问题叙述山西长治某变电站一台LW25-126型SF 6断路器于2000年12月投产后，截至到2008年4月一直运行良好。

六氟化硫气体中水分含量检测方法探讨发表时间：2018-12-25T09:10:30.633Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：白春会1 杨圣超2[导读] 六氟化硫气体在电力行业得到了大量的应用。

六氟化硫气体中的杂质组分对六氟化硫气体的特性有较大的影响。

1 中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司乌鲁木齐 8300102 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐 830011摘要：六氟化硫是一种惰性气体，用于发供电行业电气输、配电设备的绝缘和灭弧，也用于非电气场合如冶炼、电子产品、科学仪器设备等。

六氟化硫新气在制造过程中不可避免的会含有杂质，运行电气设备中的六氟化硫气体也含有杂质。

水分是所有杂质里面对六氟化硫特性影响最大的组分。

现有六氟化硫气体中水分检测标准较多，内容不尽相同。

本文对不同标准进行了梳理，对标准的引用和判断进行了探讨。

关键词：六氟化硫；水分；电解法；露点法引言六氟化硫气体在电力行业得到了大量的应用。

六氟化硫气体中的杂质组分对六氟化硫气体的特性有较大的影响。

水分是所有杂质里影响最大的因素。

水分检测原理分电解法、露点法和重量法。

检测标准有DL/T506-2007《六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法》、DL/T914-2005《六氟化硫气体湿度测定法（重量法）》、DL/T915-2005《六氟化硫气体湿度测定法(电解法)》、GB/T5832.1-2016《气体分析微量水分的测定第1部分：电解法》、GB/T5832.2-2016《气体分析微量水分的测定第2部分：露点法》。

1 标准的文号及更新DL/T506-2018将于2018年10月1日起正式实施。

DL/T914和DL/T915这两个标准为2005年6月1日正式实施的，至今仍未有更新。

GB/T5832.1和GB/T5832.2于2017年7月1日正式实施。

2 标准的应用范围说明2.1 DL/T506-2007《六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法》应用范围为：本标准适用于电气设备在交接试验及预防性试验时绝缘气体湿度的测量。

SF6气体杂质分析一、引言SF 6分子量148．05, ，无色、无味、低毒、非极性、生理惰性、非燃烧性气体，无腐蚀性。

重质气体，密度约为空气的5倍，熔点-50．5℃。

升华-63．8℃。

微溶于水、醇、醚。

散热能力好，能抵抗熔融的KOH或500 ℃水蒸汽作用，有很高的介电强度和良好的灭电孤性能。

由于SF 6密度比空气大，这样能减少绝缘距离，占地面积小，使用寿命长，操作简便。

自1970年中广泛用于断路器，高压同轴线，开关设备和变压器。

二、应用广东省电力试验研究所2005年报导:广东省电力系统中应用的SF 6断路器有3500多台，SF6组合电器70多套，SF 6互感器500余台，SF6开关设备占110KV以上开关设备总数的80%以上，广东已投产的电气设备中使用SF 6约232t，其中断路器用约45t，组合电器用气约187t。

广东省检修用期按10年计算，每年需更换SF 6气体约23t，总费用324万。

三、生产与提纯制备方法（1900起）1. 直接化合法：1）氟与熔融硫磺反应（120~180°C)，工业上常用,有副产物。

2）亦可用SF 4氧化制取：O2存在条件下将金属硫化物与HF反应。

2.电解法：SF 6由电解产生的氟在高温下与硫反应SF 6杂质会影响使用性能水和氟氢酸会腐蚀设备,氧在高压或电火花作用下,与SF 6成一系列氟化物：(SO2F2, SOF 2, S2F10) 等剧毒气体。

提纯1.碱洗法：除去酸性杂质气体，工业上广泛应用。

用50%碱水溶液KOH, NaOH, NaCO 3, Ca(OH)2吸收，然后将加热至250°C的粗产品气体通过加热至250~400°C的装有碱或矾土的铜管裂解器，最后再用水洗涤。

2.吸附法：分子筛能吸附H 2O, CO2；大连化物所提出一种改性分子筛，亦有用活性炭或活性氧化铝100~240°C接触反应。

3.冷冻法：-64°C时SF 6成固体，蒸汽压很低，CF4等可除去。

SF6电气设备气体成分分析浅析摘要：六氟化硫（SF6）作为一种常用的电力绝缘气体，具有优良的绝缘、灭弧特性。

但其在设备运行期间可能分解产生具有毒性的其他气体，对于检修设备的工作人员来说十分危险。

本文通过研究六氟化硫的理化特性，分析和比较六氟化硫分解气体成分和其分析方法，为安全使用该气体服务。

关键词：六氟化硫理化特性气体成分分析1引言近年来，特高压、大容量电网的建设如雨后春笋一般发展。

由于无法解决易燃的问题，原有使用绝缘油作为绝缘介质的变电站正在逐步进行无油化改造。

以气体作为绝缘灭弧介质的电力电器快速发展起来。

六氟化硫作为具有优良绝缘、灭弧特性的工业气体，其安全制备与使用受到广泛关注。

六氟化硫是目前世界上性能最好的绝缘介质，纯净的六氟化硫没有毒性。

但在使用中，不可能时时刻刻做到绝对的密封。

如果六氟化硫中的杂质达到一定浓度，在生产和使用过程中都会产生具有毒性和腐蚀性的副产品。

这些副产品不仅损害设备，严重时甚至会威胁到操作、检修人员的生命安全。

做好检测、分析六氟化硫的使用状态，对于其安全使用，防止事故发生有着重要的作用。

2六氟化硫的主要特性2.1理化特性六氟化硫，分子式为SF6，由一个硫原子与六个氟原子以共价键作用而成，六个氟原子包围着硫原子成正八面体。

标态下的六氟化硫是一种无色无味气体，其密度接近理论值。

当冷却到-63℃时变成无色的固体物质，加压时可熔化，其三相点参数为：t＝-50.8℃,p＝0.23MPa。

六氟化硫是负电性气体。

负电性是指分子（原子）吸收自由电子形成负离子的特性，这是六氟化硫能够在高压、复杂电器中使用的首要原因。

2.2电气性能2.2.1绝缘性氟元素的负电性在卤族元素中居于首位，具有极大的电子截获界面。

六氟化硫中含有六个氟原子，具有极强的负电性（即吸附电子的能力）。

我们从分子结构即可知六氟化硫具有相当可观的绝缘特性。

事实上，通过实验，人们了解到六氟化硫的击穿强度在同温同压下是空气的三倍。

六氟化钨中杂质含量的测定郑秋艳;王少波;李翔宇;庄鸿涛;杨康;方华;周朋云【摘要】介绍了一种利用氦离子化检测器(PDHID)、傅立叶红外光谱检测器(FTIR)分析六氟化钨中微量四氟化碳、氧+氩、氮、二氧化碳、一氧化碳、四氟化硅、六氟化硫、氟化氢的方法.经过方法验证证明,该方法能够达到较高的准确度和精密度.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2013(031)005【总页数】5页(P21-25)【关键词】氦离子化检测器;傅立叶红外光谱检测器;六氟化钨【作者】郑秋艳;王少波;李翔宇;庄鸿涛;杨康;方华;周朋云【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;上海华爱色谱分析技术有限公司,上海200437;上海华爱色谱分析技术有限公司,上海200437;上海华爱色谱分析技术有限公司,上海200437;西南化工研究设计院,成都610225【正文语种】中文【中图分类】TN304六氟化钨(WF6)在一个标准大气压下的沸点是17.5℃，因此在室温下是一种无色、无嗅的气体或透明的液体，它的密度是已知气体中最大的，其分子在常温下具有对称的正八面体结构，并具有抗磁性。

六氟化钨为有毒气体，对呼吸道、眼睛和皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用，在空气和水中迅速生成三氧化钨和氟化氢，对皮肤可产生类似氟化氢的烧伤［1-2］。

在钨的氟化物中，六氟化钨是唯一稳定并被工业化生产的品种。

它的主要用途是在电子工业中作为金属钨化学气相沉积(CVD)工艺的原材料，特别是用它制成的WSi2可用作大规模集成电路(LSI)中的配线材料。

通过混合金属的CVD工艺制得钨和铼的复合涂层，可用于X-射线的发射电极。

此外，六氟化钨在电子行业中还主要用作半导体电极和导电浆糊等的原材料。

六氟化钨还有许多非电子方面的应用，例如通过CVD技术使钨在钢的表面上生成坚硬的碳化钨可用来改善钢的表面性能。