CN111766018A - 一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，该方法为：获取油浸式电气设备的绝缘油中六氟化硫含量数据；若绝缘油中含有六氟化硫气体，则判定六氟化硫发生内部泄露；若没有六氟化硫气体，则判定六氟化硫未发生内部泄露。与现有技术相比，本发明具有可以查找油气套管内部泄漏，并根据设备的工况及检测结果判断油气套管是否存在六氟化硫内部泄漏等优点。

Description

一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法
技术领域
本发明涉及气体验漏领域，尤其是涉及一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法。
背景技术
油气套管可实现油浸式电气设备与气体绝缘金属封闭开关设备(Gas InsulatedMetal-enclosed Switchgear，以下简称GIS)的直接相连，广泛用于换流站、地下站、发电厂等。油气套管内部充有一定压力的六氟化硫气体，压力一般在0.4-0.6MPa之间。当油气套管的六氟化硫发生泄漏时，需要使用气体检漏技术进行监测。现行的检漏技术包括卤素检漏、包扎定量检漏、红外成像检漏等，但是这些检漏技术只能查找六氟化硫气体向大气环境的泄漏，即外部泄漏。
由于油气套管内部的压力高于油浸式电气设备的油压，当油气套管与油浸式电气设备的密封面存在漏点或密封不良时，六氟化硫气体可通过密封面的漏点向油浸式电气设备内逸散，进入到油浸式电气设备的绝缘油中，这种泄漏发生在设备内部，即内部泄漏。因此，现有检漏技术无法去判断六氟化硫是否发生内部泄漏。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以查找油气套管内部泄漏，并根据设备的工况及检测结果判断油气套管是否存在六氟化硫内部泄漏的判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，该方法为：获取油浸式电气设备的绝缘油中六氟化硫含量数据；若绝缘油中含有六氟化硫气体，则判定六氟化硫发生内部泄露；若没有六氟化硫气体，则判定六氟化硫未发生内部泄露。
进一步地，采用气相色谱仪对绝缘油中的六氟化硫含量进行检测，判断六氟化硫是否发生内部泄漏。
进一步地，气相色谱检测的具体步骤为：
(1)取样：按照全密封取样方法全密封取样油浸式电气设备中的绝缘油；
(2)脱气：将绝缘油中溶解的气体脱出；
(3)气体进样检测：利用气相色谱仪对所脱出气体进行成分检测。
气相色谱仪包括第一载气管、第二载气管、第三载气管、进样器、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、十通阀和氦离子化检测器；十通阀包括第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口、第八接口、第九接口和第零接口。
第一载气管与进样器一端连接；第二载气管与第三接口连接；第三载气管与第七接口连接；进样器另一端与第五接口连接，第一色谱柱设于进样器与第五接口之间；第六接口与第九接口连接，第三色谱柱设于第六接口与第九接口之间；第零接口与氦离子化检测器相连；第四接口与第一接口相连，第二色谱柱设于第四接口与第一接口之间；第二接口与大气相连，第八接口与大气相连。
进一步地，所述的脱气采用平衡脱气法或真空全脱气法。
进一步地，平衡脱气时，平衡气包括氮气、氦气或氩气中的一种或多种。
进一步地，真空脱气时，绝压低于10Pa。
进一步地，所述脱气的时间为30-50min。
进一步地，脱气时需要20-30min的振荡及10-20min的静置。
进一步地，步骤(3)的具体步骤为：
(3-1)将脱出气体通过进样器注入气相色谱仪中，使第一色谱柱对脱出气体进行预分离；
(3-2)将第一接口与第二接口连接，第三接口与第四接口连接，第五接口与第六接口连接，第七接口与第八接口连接，第九接口与第零接口连接；使第三色谱柱将第一色谱柱预分离的气体进行再次分离，将气体中的氢气、二氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔分离；
(3-3)将第二接口与第三接口连接，第四接口与第五接口连接，第六接口与第七接口连接，第八接口与第九接口连接，第零接口与第一接口连接，使第二色谱柱将第一色谱柱预分离的气体进行再次分离，将气体中的甲烷、一氧化碳分离；
(3-4)待一氧化碳分离后，再将第一接口与第二接口连接，第三接口与第四接口连接，第五接口与第六接口连接，第七接口与第八接口连接，第九接口与第零接口连接；将气体送入氦离子化检测器进行定性和定量分析。
进一步地，所述的第一载气管内载气的流速为20-40mL/min；第二载气管内载气的流速为30-50mL/min、第三载气管内载气的流速为30-50mL/min。
进一步地，所述的油浸式电气设备包括换流变、变压器或电抗器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明可以判断油气套管是否存在内部泄漏，克服了现有技术仅能判断外部泄漏的瓶颈；
(2)由于所述油浸式电气设备体积较大，内部泄漏的六氟化硫气体浓度往往很小，本发明的检测方法检测限低于0.1μL/L，检测能力强，可以更加及时和准确的判断油气套管是否发生内部泄漏；
(3)本发明通过十通阀内各个接口连接方式的转化，将绝缘油中的其他气体的停留时间作出区分，有利于排除干扰，更加准确地测试出六氟化硫是否存在。
(4)本发明使用了精密度更高的氦离子化检测器，在检测能力方面是要强很多，本发明将氦离子化检测器通过连接合适的色谱分离系统，设置阀切割分离时间，载气流速等技术环节，可以使它具备检测痕量六氟化硫的能力，从而可早期地发现六氟化硫的内部泄漏。
附图说明
图1为实施例中气相色谱仪的示意图；
图2为实施例中判断方法的逻辑框图；
图3为实施例中气相色谱检测结果图；
图中标号所示：第一载气管11、第二载气管12、第三载气管13、进样器2、第一色谱柱3、第二色谱柱4、第三色谱柱5、十通阀6、第一接口61、第二接口62、第三接口63、第四接口64、第五接口65、第六接口66、第七接口67、第八接口68、第九接口69和第零接口60、氦离子化检测器7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，该方法为，如图2所示：采用气相色谱仪对绝缘油中的六氟化硫含量进行检测，若绝缘油中含有六氟化硫气体，则判定六氟化硫发生内部泄露；若没有六氟化硫气体，则判定六氟化硫未发生内部泄露。
用到的气相色谱仪，如图1，包括第一载气管11、第二载气管12、第三载气管13、进样器2、第一色谱柱3、第二色谱柱4、第三色谱柱5、十通阀6和氦离子化检测器7；十通阀6包括第一接口61、第二接口62、第三接口63、第四接口64、第五接口65、第六接口66、第七接口67、第八接口68、第九接口69和第零接口60。
第一载气管11与进样器2一端连接；第二载气管12与第三接口63连接；第三载气管13与第七接口67连接；进样器2另一端与第五接口65连接，第一色谱柱3设于进样器2与第五接口65之间；第六接口66与第九接口69连接，第三色谱柱5设于第六接口66与第九接口69之间；第零接口60与氦离子化检测器7相连；第四接口64与第一接口61相连，第二色谱柱4设于第四接口64与第一接口61之间；第二接口62与大气相连，第八接口68与大气相连。
第一色谱柱3为长约1.5m，内径为2mm的不锈钢柱，内装80-100目的GDX-502，第二色谱柱4为长约1.8m，内径为2mm的不锈钢柱，内装80-100目的5A，第三色谱柱5为长约4.0m，内径为2mm的不锈钢柱，内装80-100目的GDX-502。
色谱分析条件：
温度条件：进样器2温度60℃、色谱柱温度80℃、氦离子化检测器7温度150℃
载气使用纯度99.999％以上的氦气；
第一载气管11内载气的流速为30mL/min；第二载气管12内载气的流速为40mL/min、第三载气管13内载气的流速为40mL/min。
气相色谱检测的具体步骤为：
(1)取样：按照全密封取样方法全密封取样油浸式电气设备中的绝缘油；
(2)脱气：采用真空全脱气法将绝缘油中溶解的气体脱出，真空脱气时，绝压低于10Pa，脱气时需要20min的振荡及10min的静置；
(3)气体进样检测：利用气相色谱仪对所脱出气体进行成分检测。
(3-1)将脱出气体通过进样器2注入气相色谱仪中，使第一色谱柱3对脱出气体进行预分离；
(3-2)将第一接口61与第二接口62连接，第三接口63与第四接口64连接，第五接口65与第六接口66连接，第七接口67与第八接口68连接，第九接口69与第零接口60连接；使第三色谱柱5将第一色谱柱3预分离的气体进行再次分离，将气体中的氢气、二氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔分离；
(3-3)将第二接口62与第三接口63连接，第四接口64与第五接口65连接，第六接口66与第七接口67连接，第八接口68与第九接口69连接，第零接口60与第一接口61连接，使第二色谱柱4将第一色谱柱3预分离的气体进行再次分离，将气体中的甲烷、一氧化碳分离；
(3-4)待一氧化碳分离后，再将第一接口61与第二接口62连接，第三接口63与第四接口64连接，第五接口65与第六接口66连接，第七接口67与第八接口68连接，第九接口69与第零接口60连接；将气体送入氦离子化检测器7进行定性和定量分析。
检测结果见图3，发现其中含有较大含量的六氟化硫气体，见图中3号色谱峰。由此可以判断，该油气套管发生了六氟化硫的泄漏。同时，本发明既可以将绝缘油中其他气体的停留时间与六氟化硫分割，有助于精确测试，还可以将其他成分、含量气体均一一检测出来，起到了一举两得的功效。

Claims (10)

1.一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，该方法为：获取油浸式电气设备的绝缘油中六氟化硫含量数据；若绝缘油中含有六氟化硫气体，则判定六氟化硫发生内部泄露；若没有六氟化硫气体，则判定六氟化硫未发生内部泄露。
2.根据权利要求1所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，采用气相色谱仪对绝缘油中的六氟化硫含量进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，气相色谱检测的具体步骤为：
(1)取样：取样油浸式电气设备中的绝缘油；
(2)脱气：将绝缘油中溶解的气体脱出；
(3)气体进样检测：利用气相色谱仪对所脱出气体进行成分检测。
4.根据权利要求3所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，所述的脱气采用平衡脱气法或真空全脱气法。
5.根据权利要求4所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，平衡脱气时，平衡气包括氮气、氦气或氩气中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，真空脱气时，绝压低于10Pa。
7.根据权利要求3所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，所述脱气的时间为30-50min。
8.根据权利要求3所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，脱气时需要20-30min的振荡及10-20min的静置。
9.根据权利要求3所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：
(3-1)将脱出气体通过进样器(2)注入气相色谱仪中，使第一色谱柱(3)对脱出气体进行预分离；
(3-2)将第一接口(61)与第二接口(62)连接，第三接口(63)与第四接口(64)连接，第五接口(65)与第六接口(66)连接，第七接口(67)与第八接口(68)连接，第九接口(69)与第零接口(60)连接；使第三色谱柱(5)将第一色谱柱(3)预分离的气体进行再次分离，将气体中的氢气、二氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔分离；
(3-3)将第二接口(62)与第三接口(63)连接，第四接口(64)与第五接口(65)连接，第六接口(66)与第七接口(67)连接，第八接口(68)与第九接口(69)连接，第零接口(60)与第一接口(61)连接，使第二色谱柱(4)将第一色谱柱(3)预分离的气体进行再次分离，将气体中的甲烷、一氧化碳分离；
(3-4)待一氧化碳分离后，再将第一接口(61)与第二接口(62)连接，第三接口(63)与第四接口(64)连接，第五接口(65)与第六接口(66)连接，第七接口(67)与第八接口(68)连接，第九接口(69)与第零接口(60)连接；将气体送入氦离子化检测器(7)进行定性和定量分析。
10.根据权利要求9所述的一种判断油气套管内六氟化硫内部泄漏的方法，其特征在于，所述的第一载气管(11)内载气的流速为20-40mL/min；第二载气管(12)内载气的流速为30-50mL/min、第三载气管(13)内载气的流速为30-50mL/min。
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