专利名称：以CS<sub>2</sub>为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法
技术领域：
本发明涉及一种电气设备绝缘状态监测领域，尤其是涉及一种以CS2为特征气体监测六氟化硫(SF6)电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法。
背景技术：
六氟化硫(SF6)电气设备中大量使用了盘式绝缘子等有机树脂绝缘介质，而这些介质一旦表面发生放电将会产生不可逆的损害，最终造成绝缘崩溃，危及设备及人身安全。因此，在SF6电气设备的使用过程中必需要对其绝缘状态进行监测，避免发生危险情况的发生。传统的对于SF6电气设备绝缘状态的监测包括特高频法(UHF)和化学成分分析法。特高频法通过检测SF6电气设备内部的放电信号来判断有机树脂绝缘介质是否发生放电。然而，UHF法无法实现故障类型识别，难以根据监测结果判断SF6电气设备内部的有机树脂绝缘介质是否受到放电损害。化学成分分析法通过SF6电气设备的SF6气体分解产物来判断有机树脂绝缘介质是否发生放电。常规监测的气体包括S02、S02F2等硫酰气体，但该类气体基本会出现在所有类型的放电中，无法根据他们来判断放电是否与有机树脂绝缘介质有关。而使用CF4、C0、C02等含C物质的存在来判断SF6电气设备内部有机树脂绝缘缺陷也同样存在问题，因为它们的生成有可能与有机树脂绝缘介质有关，在生产SF6过程中，难免会将CF4、CO、CO2引入到GIS中。因此，需要找到一种有效监测SF6电气设备中有机树脂绝缘介质表面是否发生放电的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以CS2为特征气体监测六氟化硫(SF6)电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法。CS2性质稳定，根据量子化学计算表明，其产生途径与有机树脂绝缘介质的被侵蚀直接相关，而不是在SF6生产过程中被混入的杂质气体。该方法对SF6电气设备内的气体进行CS2定性或定量检测，用以判断六氟化硫(SF6)电气设备中有机树脂绝缘是否受到放电侵蚀，检测稳定，数据准确，对不同的SF6电气设备具有普适性。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，采集SF6电气设备内的气体样品进行CS2定性或定量检测，当检测到CS2存在时，有机树脂绝缘介质受到放电侵害。进一步地，本发明中对SF6电气设备内的气体样品随时进行CS2S量检测，当CS2的浓度随时间增加而增加时，有机树脂绝缘介质持续受到放电侵害。本发明中CS2定性或定量检测采用气相色谱法，检测步骤具体如下
(1)采集样品采集SF6电气设备内的气体样品；
(2)取步骤(I)中的气体样品进行气相色谱分析，获得色谱分析数据；
(3)将步骤(2)的获得的色谱分析数据与预定CS2标准数据进行比对，即可对气体样品中CS2进行定性和定量。所述步骤(I)中，根据DL/T 1032-2006电气设备用六氟化硫(SF6)气体取样方法规定采集气体样品。所述步骤(2)中，采用气相色谱仪并联检测器PDD对样品进行检测，色谱条件为 色谱柱采用极性色谱柱或非极性色谱柱；
气路连接
A.载气纯度99.999%以上氦气，输出压力0. 5 0. 6MPa ；
B.驱动气氮气，驱动气输出压力为0.3^0. 4MPa ；
分析条件
PDDl 信号输出A ；
PDD2 信号输出B ；
进样压力:0. 05 0.1MPa ；
柱炉初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分钟10°C程序升到150 300°C，保持3 8分钟。本发明所述的色谱柱采用TECP<j5 3X 3m PORAPAK Q 0. 53mmX30m PORAPAKQ 3 X 3rn 毛细柱。本发明所述步 骤(3)中，预定CS2标准数据是将CS2标准气体稀释成多个不同CS2浓度的标准气体，在相同的气相色谱条件下重复测定若干次，获得CS2标准数据，所述的色谱条件与步骤(2)的相同。本发明步骤(3)中所述的预定CS2标准数据为CS2的保留时间，以及CS2的浓度与峰面积相关的标准曲线。本发明具有以下优点
(I)本发明以CS2为特征气体进行有机树脂绝缘介质受到放电侵蚀的监测，检测稳定，数据准确，能有效地对六氟化硫(SF6)电气设备的有机树脂绝缘介质受到放电侵蚀的故障进行识别。(2)本发明对不同的六氟化硫(SF6)电气设备具有普适性，不受现场湿度、温度、电场等因素干扰。(3)本发明对CS2的检测限较低，对CS2的识别灵敏。(4)本发明可以实现在线监测，当检测到CS2的产生即可直接判断有机树脂绝缘介质受到侵蚀，而当CS2随检测时间的增长而增长，可直接判断有机树脂绝缘介质的侵蚀正
在持续。
图1是本发明实施例的标准曲线。
具体实施例方式本发明采用气相色谱仪并联检测器TOD以及以下色谱条件对气体样品中的CS2进行检测，均可达到本发明的目的
色谱柱采用极性色谱柱或非极性色谱柱；如TECP(t3X3m PORAPAK Q 0. 53mmX30mPORAPAK Q 3 X 3m 毛细柱。气路连接
A.载气纯度99.999%以上氦气，输出压力0. 5 0. 6MPa ；
B.驱动气氮气，驱动气输出压力为0.3^0. 4MPa ；
分析条件
PDDl 信号输出A ；
PDD2 信号输出B ；
进样压力:0. 05 0.1MPa ；
柱炉初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分钟10°C程序升到150 300°C，保持3 8分钟。实施例一
制备标准曲线
色谱条件
检测仪器与参数设定采用色谱仪对样品进行检测。并联检测器roD，采用TECP 3X3m PORAPAK Q 0. 53mmX30m PORAPAK Q3X3m 毛细柱。具体参数设定如下所示
气路连接
A.载气纯度99.999%以上氦气，输出压力0. 5 0. 6MPa
B.驱动气氮气，驱动气输出压力为0.3^0. 4MPa 分析条件
PDDl 极性0 量程8 信号输出A PDD2 极性1 量程8 信号输出B 进样压力0. O5MPa
柱炉初始40°C，保持8min，然后以每分钟10°C升到180°C，保持5分钟。(其中辅助I温度指的是5A柱的温度)
权利要求
1.一种以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，采集SF6电气设备内的气体样品进行CS2定性或定量检测，当检测到CS2存在时，有机树脂绝缘介质受到放电侵害。
2.根据权利要求1所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，对SF6电气设备内的气体样品进行CS2定量检测，当CS2的浓度随时间增加而增加时，有机树脂绝缘介质持续受到放电侵害。
3.根据权利要求1所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述的CS2定性或定量检测采用气相色谱法。
4.根据权利要求3所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述的定性或定量检测步骤具体如下(1)采集样品采集SF6电气设备内的气体样品；(2)取步骤(I)中的气体样品进行气相色谱分析，获得色谱分析数据；(3)将步骤(2)的获得的色谱分析数据与预定CS2标准数据进行比对，即可对气体样品中CS2进行定性和定量。
5.根据权利要求4所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，根据DL/T 1032-2006电气设备用六氟化硫气体取样方法规定采集气体样品。
6.根据权利要求4所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用气相色谱仪并联检测器PDD对样品进行检测，色谱条件为色谱柱采用极性色谱柱或非极性色谱柱；气路连接A.载气纯度99.999%以上氦气，输出压力O. 5 O. 6MPa ；B.驱动气氮气，驱动气输出压力为O.3^0. 4MPa ；分析条件PDDl 信号输出A ；PDD2 信号输出B ；进样压力0. 05 O.1MPa ；柱炉初始30 50°C，保持6 lOmin，然后以每分钟10°C程序升到150 300°C，保持 3 8分钟。
7.根据权利要求6所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述的色谱柱采用TECP(t3X3m PORAPAK Q O. 53mmX30m PORAPAK Q Φ 3 X 3m 毛细柱。
8.根据权利要求4所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，预定CS2标准数据是将CS2S准气体稀释成多个不同CS2浓度的标准气体，在相同的气相色谱条件下重复测定若干次，获得CS2标准数据，所述的色谱条件与步骤(2)的相同。
9.根据权利要求4或8所述以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的预定CS2标准数据为CS2的保留时间，以及 CS2的浓度与峰面积相关的标准曲线。
全文摘要
本发明公开了一种以CS2为特征气体监测六氟化硫电气设备中有机树脂绝缘介质表面放电的方法，采集SF6电气设备内的气体样品进行CS2定性或定量检测，当检测到CS2存在时，有机树脂绝缘介质受到放电侵害。该方法对SF6电气设备内的气体进行CS2定性或定量检测，用以判断六氟化硫(SF6)电气设备中有机树脂绝缘是否受到放电侵蚀，检测稳定，数据准确，对不同的SF6电气设备具有普适性。
文档编号G01N30/02GK103048597SQ20121056538
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者李丽, 陈俊, 周永言, 周文俊, 唐念, 喻剑辉, 姚唯建 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 武汉大学