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SF6分解物多组份分析系统

SF6分解物多组份分析系统

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技术参数
附件

 

产品型号:SF6-FTIR-401
产地:德国

1.SF6特性:
  六氟化硫气体(SF6)由法国两位化学家 Moissan 和 Lebeau 于 1900 年合成。大约从 60年代起, SF6气体作为优异的绝缘和灭弧介质成功地应用于高压开关及其设备。今天,在高压、超高压及特高压领域,SF6气体几乎成为断路器和 GIS 的唯一绝缘和灭弧介质。
 

2.SF6分解物的产生:
  SF6产品不纯,出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。
  局部放电下的产物,例如:
  1) 2SF6  +  O2  →2SOF2  +  8F(氟化亚硫酰)
  2) 2SF6  +  O2  →2SOF4  +  4F(四氟化硫酰)
  3) SF6  →SF4  +  2F(四氟化硫)
  4) SF6  →S  +  6F(硫)
  5) 2SOF4  +  O2  →2SO2F2  +  4F(氟化硫酰)
  6)  SF4  +  H2O  →SOF2  +  2HF(氢氟酸)
  7)  SOF4  +  H2O  →SO2F2  +  2HF(氢氟酸)
  8) SOF2  +  H2O →  SO2  +  2HF(二氧化硫)

 

 

  局部放电产生的SF6分解物会加速绝缘老化并腐蚀金属表面,随着电气设备绝缘劣化的加剧,将直接导致局部放电的发生,甚至击穿,缩短电气设备的使用寿命,严重影响电气设备的安全运行

 

绝缘材料在SF6分解物腐蚀前后的照片

 

绝缘材料在SF6分解物腐蚀前后耐压强度对照表

 

3. 局放检测技术-化学方法应用于局部放电检测

  SF6分解物法用于SF6充气式电力设备的故障诊断。目前国内外电力系统已广泛开展了电力设备SF6分解物种类和含量的检测,通过该技术已经发现一些电气故障,特别是在GIS局部放电方面的应用。但基于检测技术的局限性,目前基于化学传感器技术仅能检测SO2,H2S,HF等几种基本物质含量,有相当的局限性。    例如:SOF2;SF4;SOF4;SO2F2;S2F10;CO;COS;SiF4等物质无法检测。但SOF4分解物存在与否是与设备的局部放电有直接关系。
 

4. FTIR红外光谱技术:
  从20世纪70年代到现在的30多年中,傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)发展非常迅速,随着傅里叶变换红外光谱技术的不断发展,红外光谱仪也在不断地发展,不断地更新换代。新的、先进的红外光谱仪附件的出现,使红外光谱仪附件的功能不断地扩大,性能不断地提高,使红外光谱技术得到更加广泛的应用。
  红外吸收光谱分析方法是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一。对于单一组分或者混合物中各组分也可以进行定量分析,尤其对于一些较难分离并在紫外、可见区找不到明显特征峰的样品可以方便快捷地完成定性定量分析。
  红外光谱法研究的是分子中原子的相对振动,也可归结为化学键的振动。不同的化学键或官能团,其振动能级从基态跃迁到激发态所需的能量不同,因此要吸收不同的红外光。物质吸收不同的红外光,将在不同波长出现吸收峰,就形成了红外光谱。中红外光谱的测量区域位于4000cm-1~400 cm-1,也就是2.5mm~25mm

★ 在同样的测量时间内,傅里叶变换红外光谱仪的信噪比和灵敏度明显提高。
★ 扫描速度快,傅里叶变换红外光谱仪可以在1秒内测量多张红外谱图。
★ 光通量大,可以检测透射比较低的样品,便于利用各种附件,如漫反射、镜面反射、衰减全反射等;另外能检测不同的样品形态,如气体、固体、液体、薄膜和金属镀层等。
★ 分辨率高,便于观察气态分子的精细结构。
★ 测定光谱范围宽,只要相应地改变光源、分束器和检测器的配置,就可以得到整个红外区的光谱。
★ 波数精度高,由于采用单色性极高的He-Ne激光来控制和测量干涉图并取样,使光谱计算得到很高的波数精度。

5.  红外光谱技术用于SF6分解物多组份分析
  国外SF6气体分解物的研究已开展多年,并取得了相当的成果。德国化学博士Dr.Kurte先生和其领导的科研小组历经十多年的探索和研究,结合红外光谱技术和SF6分解物组分方面的研究成果,研发成功基于红外光谱技术的SF6分解物多组分分析系统,并配备专用数据库系统。其SF6分解物分析设备已广泛应用于世界电力工程,对电力设备故障的诊断起到了重要作用。具体检测数据和检限见下表:

 

序号

分解物

最低检限ppmv

序号

分解物

最低检限ppmv

1

SO2

10

8

CO

5

2

HF

0.5

9

COS

1

3

SOF2

5

10

SiF4

2

4

SF4

2

11

CO2

5

5

SOF4

3

12

CF4

2

6

SO2F2

1

13

H20

10

7

S2F10

2

 

 

 

 

SF6分解物分析软件

 

FTIR-SF6 分解物分析系统

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