開關柜、SF6充氣柜泄露檢測方法原理及優(yōu)缺點對比分析

開關柜、SF6充氣柜泄露檢測方法及優(yōu)缺點對比分析隨著SF6氣體絕緣的電氣設備數(shù)量的日趨增多，提高其運行可靠性專項工作在電力系統(tǒng)中的深入開展，缺陷和隱患基本在生產制造、出廠試驗、交接及運行維護等各環(huán)節(jié)中就被發(fā)現(xiàn)和消除，從而極大程度避免了事故的重復發(fā)生，但是SF6氣體絕緣的電氣設備漏氣現(xiàn)象仍是難以避免和徹底杜絕的常見問題。SF6氣體絕緣的電氣設備發(fā)生泄漏的主要原因包括：生產工藝不良，外殼上有砂眼，密封材料質量欠佳；現(xiàn)場安裝質量不高，密封面處理不到位；設備運行中發(fā)生振動，如開關分合、變壓器運行中的振動，密封材料老化等原因。如何檢測電氣設備SF6氣體泄漏呢？肥皂泡法，實現(xiàn)方法：在疑似點涂抹肥皂水，觀察是否產生氣泡，據(jù)此判斷是否存在SF6氣體泄漏。優(yōu)缺點檢測方法簡單，無需貴重儀器，但檢測精度差，檢測具有盲目性，檢測周期長不適合普測。包扎法，實現(xiàn)方法：在疑似點包扎塑料袋，靜置規(guī)定的時間后采用定量檢測儀檢測包扎部位的SF6氣體濃度來判斷是否漏氣。優(yōu)缺點可以實現(xiàn)定量檢測，但容易受到環(huán)境溫度、氣壓、包扎塑料袋體積、檢測儀器等的影響。真空法，實現(xiàn)方法：對于尚未充氣的SF6氣體絕緣的電氣設備，將設備各部分抽真空至約133Pa,并靜置4h及以上，通過檢測真空度下降與否判別是否漏氣。優(yōu)缺點適用于出廠檢測，不能實現(xiàn)帶電測試，應用的局限性較大。鹵化物檢測法，實現(xiàn)方法：利用金屬鉑的“鹵素效應”判別檢測點是否漏氣。優(yōu)缺點可以定量計算出泄漏點的泄漏速度、氣體濃度等具體參數(shù)，測量精度不高。超聲波法，實現(xiàn)方法：在溫度、壓強相同的條件下，求待測氣體濃度便可轉化為求混合氣體平均聲速的問題，采用相位差法測聲速，即在發(fā)射超聲波的同時開始脈沖計數(shù)，直到檢測到回波信號的幅值超過一定閾值后停止計數(shù)，再與計數(shù)周期相乘便得到超聲傳播時間，固定的傳播距離除以該時間即為聲速。優(yōu)缺點測量精度受振動、噪聲干擾以及超聲波在氣體介質中衰減的影響較大。聲波法，實現(xiàn)方法：利用聲音在SF6氣體中的傳播速度小于在大氣中的傳播速度的特點進行檢測。優(yōu)缺點檢測方法簡單，但靈敏度很低，受限于環(huán)境中SF6氣體的所占比例。氣敏半導體法，實現(xiàn)方法：利用氣敏半導體吸附氣體后阻值的變化來判定所吸附氣體的種類和濃度,從而判別是否發(fā)生泄漏。優(yōu)缺點使用歷史比較久，技術相對比較成熟，檢測靈敏度尚可。電化學法，實現(xiàn)方法：利用電化學氣體傳感器測量電流值，通過間接計算SF6氣體在被檢部位附近環(huán)境中的濃度實現(xiàn)。優(yōu)缺點測量精度高，但是傳感器容易發(fā)生飽和，而且零點漂移會隨著測量精度的提高而增大。熱導檢測器法，實現(xiàn)方法：通過不同氣體后，熱敏元件的阻值變化不同，檢測電路中電流也隨之變化，根據(jù)電流變化值和氣體的熱導系數(shù)可以計算出SF6氣體濃度。優(yōu)缺點檢測結果受氣流穩(wěn)定性的影響較大，檢測結果不直觀，需要計算分析，不便于現(xiàn)場應用。示蹤法，實現(xiàn)方法：利用SF6氣體的吸附特性，加入可被SF6分子吸附的物質進行標記，間接測量SF6氣體濃度。優(yōu)缺點檢測精度高，需要使用輔助氣體，僅限于實驗室研究，在現(xiàn)場難以操作。濕敏傳感器法，實現(xiàn)方法：利用漏點處會發(fā)生溫度與濕度變化以及變化與泄漏速度呈正相關的特征來確定漏點以及泄漏速度和嚴重程度。優(yōu)缺點對溫度、濕度傳感器的靈敏度要求高，且無典型應用案例，僅處于理論研究階段。紫外線電離法，實現(xiàn)方法：通過對比檢測儀器的輸入與輸出波形來判斷是否發(fā)生泄漏，輸出波形的滯后時間代表泄漏的SF6量。優(yōu)缺點SF6泄漏程度可以通過波形直觀反應，測量精度尚待提高。激光成像法，實現(xiàn)方法：對被檢部位發(fā)射激光，反向散射激光進入激光攝影機成像系統(tǒng)，SF6氣體會吸收激光能量，利用反向散射激光差異引起的成像差異來判定是否存在泄漏。優(yōu)缺點屬于間接目視檢測，檢測結果精度高，但激光器成本高且體積龐大，不便于現(xiàn)場檢測。紅外成像法，實現(xiàn)方法：利用SF6氣體比空氣對特定波段紅外線有更強的吸收能力這一特性,采用后向散光成像技術進行成像。當被檢測區(qū)域存在SF6氣體時，由于SF6氣體對10.3~10.7“m波段的紅外光線具有強烈的吸收作用，所以此時反射到檢測設備的紅外線能量因吸收作用而急劇地減弱，SF6氣體在檢測儀的顯示屏上顯示為黑色的煙霧狀。此時，檢測人員便可以方便直觀地定位SF6氣體泄漏源。優(yōu)缺點非接觸式帶電測試，對于微量SF6氣體泄漏能夠實時捕捉、清晰成像、準確定位。氦質譜檢漏法，實現(xiàn)方法：利用氦質譜檢漏技術，采用真空法對被檢工件進行漏率檢測，并對氦氣進行回收利用。首先對對被檢工件抽空后充入一定壓強的氦氣，真空箱與檢漏儀的檢漏口相接，若被檢工件有泄漏，則漏入真空箱的氦氣可通過檢漏儀測出。與被檢工件相連的是充氣回收裝置，在檢漏前后分別實現(xiàn)氦氣的充注和回收。最后檢測完畢產品內充注SF6。優(yōu)缺點