SF6气体密度微水在线监测装置主要作用是什么？

 

SF6气体密度微水在线监测装置主要用于在线监测断路器SF6气体的微水、温度及其变化趋势。当SF6气体有关指标出现变化时，给出变化曲线，当指标超标达到危险状况时报警或自动启动报警装置，并将监测数据实时上传到上位监测主机和管理中心站，以保障设备和变电站整套系统的安全运行。 

因SF6气体具有稳定的理化性能、优良的绝缘性能及优异的灭弧性能，在高压电器设备中被广泛使用。SF6电器设备在运行时，不可避免地会发生电器设备内SF6气体向外泄漏；同时电器设备外部潮气也会渗透进高压电器设备内部，而导致电器设备内SF6气体密度下降及设备内SF6气体中微水含量超过规定标准，使高压电器设备存在安全隐患。 

 

一般SF6气体向外泄漏及外部潮气向电器设备内部渗透是同时发生的，泄漏使设备内SF6气体密度下降，会使设备内部绝缘性能及灭弧性能降低，而设备内部SF6气体的水分含量增加，则会导致凝露产生，在电弧作用下，微量H2O与SF6 、金属发生水解反应，产生剧毒和腐蚀气体，损坏绝缘，危及安全运行。设备内部 SF6气体及剧毒腐蚀气体一起向外泄漏，危害人体健康，还增加了环境中的温室效应气体。

SF6气体密度微水监测的重要性为保证SF6高压设备安全运行，必须对SF6气体密度、含水量等参数进行严格监测，如果这些设备发生泄漏，SF6气体密度降低，则会产生极其严重的后果，如开关设备耐压强度降低，或断路器开断容量下降。 

SF6电器设备允许微水含量是一项重要性能指标，微水过量会产生凝露，在电弧、局部放电作用下会引起SF6气体分解和水解反应，严重损坏绝缘件及降低绝缘性能，应对微水含量进行在线检测。由于高分子薄膜介质的湿度电容传感器长期稳定性好，可用来对 GIS/GCB 封闭成套电器中SF6气体微水含量在线检测。 

监测原理及实现方法当高压设备的气室充有SF6气体后，判定其是否已满足绝缘或灭弧的要求时，常常用SF6气体密度这个概念来衡量，因为SF6气室内的绝缘强度取决于SF6气体密度值的大小，即单位体积内SF6气体的分子数，与温度无关。而密度值的大小是通过20℃时充气压力来体现的。为了保证SF6气体绝缘设备安全可靠运行，必须监视SF6气体密度值，而不是气体压力。

①气体密度恒定时，SF6气体的击穿强度与温度无关；

②压力恒定时，SF6气体的击穿强度随温度上升而降低（因温度上升，SF6气体密度逐渐下降）。

由于在密度一定的情况下，温度发生变化时压力也随之改变，不同的密度对应的变化曲线也各不相同。因此为了正确反映出压力的变化是由于漏气还是由温度变化所引起的，必须通过温度补偿或修正的方法，使压力指示仪表的读数无论自然环境中的温度如何变化，指示的结果始终是20℃时的标准压力值，将这个值等效为气室内SF6气体密度值。当发生泄漏时，密度继电器能立即指示出漏气引起的密度变化，当SF6气体的密度示值低于事先设定报警值时，密度继电器会给出报警补气的接点信号，即泄漏不太多，应予补气，设备还能继续运行，以防绝缘性能降低；如严重泄漏，给出一对闭锁接点信号，将开关操作闭锁，表示这时设备已不能正常运行，一旦操作，则会发生事故。

SF6气体密度微水在线监测运行中的SF6气体绝缘设备无论在安装及运行维护中如何严格控制，设备内总会存在水蒸气，在常温下，SF6气体中即使含有较多水分，也不会发生化学反应，因此在没有电弧或电晕的隔室中，水分的危害主要是降低耐压水平。例如：SF6气体中水分含量到30%以上时，沿面放电电压明显下降，可降到干燥时的 60%～80%；而在有电弧或电晕的隔室中，除了降低绝缘能力，还会在电弧作用下，微量的H2O与SF6气体、金属材料发生水解反应生成剧毒物和腐蚀性气体，损坏绝缘及腐蚀金属。由于SF6气体湿度过高而引起GIS高压电器设备发生的事故曾有报告，如我国20世纪90年代南方某厂发生了126kV GIS 避雷器间隔投入运行不久，就发现其内部有放电声音，再运行一段时间，解体发现在大部分触头上部有稠密白色粉末等，白色粉末就是水解反应生成物。又如：曾报道由于SF6气体湿度过高而引起高压互感器爆炸事件。