SF6断路器微水检测仪应注意的几个问题

一、露点仪检测原理

　　露点仪检测原理见图1

　　由图可见。由图可见，测量头包括帕尔帖电池，露点镜，和PT-100传感器。制冷时，镜面由半导体元件帕尔帖―电池反面产生热量，通过冷却器和散热器散热。露的形成由光学系统测量，包括灯和光敏电阻。当气体中的水汽随镜面的冷却达到饱和时，将有露在镜面上形成，镜面上附着的水膜和气体中的水汽达到动态平衡。此时，镜面温度称为露点温度。光源照在镜面上，镜面状态由光敏电阻监测，信号反馈给制冷控制器，控制制冷电流输出，即控制制冷器的制冷量，其目的是在镜面开始结露时自动降低制冷量，直到镜面上有稳定的露层。镜面温度由测温元件PT-100通过温度放大器经过线性化。最后露点测量结果就以数字显示在屏幕上。灯的亮度的细微变化都会立即改变测量结果，为避免可能引起的错误，供电电压要经过灯稳压器。

　　二、现场检测易出现的异常现象分析及解决

　　国家标准规定的六氟化硫电气设备中气体的含水量，是指20℃时的数值。但现场测试的温度经常是偏高或偏低于此温度进行。

　　正常情况下，露点仪显示的露点数值是呈阻尼震荡并最终稳定的过程。但在测量低湿度SF6气体时显示值很难稳定：原因为：(1)需要较长的制冷时间和较大的制冷功率，(2)低露点条件下，会引起测量露点的偏离。

　　1.事情经过：

　　2007年12月，在110kV官家山变电站的预防性试验中发现35kV的SF6断路器微水严重超标，最高达到2000uL／L。使用仪器为瑞士产DP19露点法微水测试仪，DP19微水仪在有效期内，同时我们用该仪器复测SF6气瓶内微水含量，结果数据都合格并且在40uL／L以下，证明仪器没有问题。两天后，我们用另外一台RA601FD(阻容法)微水仪现场复测，结果正常，数据见表一。表一

　　2.分析及讨论

　　该变电站在2003年08月安装过程中严格按照要求安装，在交接验收过程中，所有的断路器在充气前都逐一进行了微水测量，结果测量值在70―80uL／L之间，测试合格(标准是小于150uL／L)。充气后静置24小时又进行了检测，结果也正常，检漏无泄露。运行后半年2004，02月复测结果正常。2004年12月又进行了湿度检测及检漏，数值稳定。2007年12月在对110kV、35kV断路器做湿度检测时发现所有的35kV断路器共9台，微水测量不合格，远远超出标准5倍以上站内110kV的断路器4台(22l、222、223、224)用同一台仪器测量则无异常。见表二

　　表三

　　从测试结果来看两台阻容式湿度仪的结果基本相同，且都在合格范围内，与其余三台仪器比较，测试结果相差甚远，大大超出了合格范围。经过多方询问情况和查阅资料，发现如果气样中有以蒸汽形式存在的杂质如烃类气体，它的露点比水蒸汽露点高，在水蒸汽结露之前它就冷凝，在仪器的镜面产生一层薄隔膜，直接影响被测气体的露点，妨碍被测气体露点的观察，造成镜面提前结露，而导致该露点误认为是被测气体的露点。互感器气室中的线圈会产生一定量的以蒸汽形式存在的烃类等杂质，烃类杂质对它没有影响，它使用的是阻容法测量，检测器上的高分子聚合物渗透膜吸收水分，使铝基体与膜之间的电抗发生改变，其改变量与水蒸汽浓度成一定的关系，经过标定就可定量使用。

　　另外这个变电站比较特殊，左邻右舍分别是一家冶炼厂和化工厂，周围的环境中气体成分比较复杂，有大量的有机气体和杂质存在，在气体管路的转移中，空气将管路和仪器污染，导致了测量结果的不合格。

　　通过对镜面用酒精进行了多次的清洗和高纯氮气长时间的干燥后，再次测量所有35kV断路器，水分全部合格，在正常范围内。

　　3.预防措施

　　在使用中应注意以下事项：

　　(1)测量露点时有干扰物质的影响。如固体杂质和油污，虽然不会改变被测气样的露点，但会妨碍对露点的观测，因而要对镜面经常清洗或污染误差补偿。再如以蒸汽形式存在的杂质，如烃类，在水蒸汽结露之前就冷凝，直接影响气体露点的测定可先采取措施予以消除；(2)在露点介于0℃―30℃时，镜面上的冷凝物也可能为过冷水，此时必须仔细区别，以防引起误差(3)取样管线的温度要高于样气的露点温度2℃以上，最好在5℃～10℃以上；(4)取样管径应适当，太小阻力大，太大响应时间长；(5)测量流量要合适，防止响应时间长和影响测量压力。