高灵敏SF6气体组分检测助力超特高压GIS设备带电检测

　　近日，中国电力科学研究院有限公司联合泰普联合科技开发(北京)有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司共同研制的高灵敏SF6气体组分检测装置成功应用于国家电网公司多个超特高压变电站GIS设备带电检测，为设备安全运行保驾护航。

　　项目需求背景

　　GIS(gas-insulated metal-enclosed switchgear)是气体绝缘金属封闭开关设备的英文简称，是变电站重要设备之一，由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6组合电器。GIS具有很高的运行可靠性，但是由于制造材料选择、装配工艺、运输及安装等方面易出现问题，使内部不可避免地存在各种缺陷，在过电压、设备操作等外界诱因下会引发设备故障。GIS一旦发生故障，大多会引起所辖局部地区乃至全部区域停电，对电网运行产生很大影响。由于GIS是全封闭结构，设备内部的缺陷或故障通常无法通过巡视发现。

　　相关研究表明，GIS内部发生放电、异常发热等缺陷时，SF6会分解，生成气体分解产物，通过检测设备内部SF6气体分解产物组分对于设备故障定位及部分潜伏性缺陷诊断具有重要意义，在设备运维中广泛应用。对超特高压GIS，由于其气室大且装有吸附剂，设备潜伏性缺陷产生的分解产物浓度通常低于现有检测仪器的最低检出限。因此，能够检测痕量SF6气体分解产物组分的检测装置是GIS设备缺陷诊断的重要手段。

　　攻坚克难 实现技术突破

　　在国家电网公司项目支持下，中国电科院成立专项工作组，立足现场需求，针对GIS设备故障和缺陷时产生的特征气体组分，深入研究高灵敏SF6气体组分检测技术。结合低温富集技术、气相色谱和红外光谱检测技术，实现了SF6气体组分的高灵敏检测，并研制出适用于现场带电检测的装置。

　　项目成果及应用

　　高灵敏SF6气体组分检测装置能够检测10余种特征气体组分，最小检测限达到1ppb，是现有检测仪器的千分之一，极大地提高了现场检测灵敏度，从而提升GIS设备缺陷检出率，避免设备故障和电网停电事故。

　　目前，装置已在国家电网公司多个超特高压变电站应用，为GIS设备状态检测和评估提供了重要手段。(作者：季严松)

　　高灵敏SF6气体组分检测装置现场检测