国内主流sf6检漏仪装置分析.ppt

CompanyLogo 国内外主流sf6检漏仪比较与选用 热烈祝贺2014中国高压开关协会年会圆满成功 CompanyLogo 研讨主题 国内外主流sf6检漏仪装置分析背景 Sf6检漏仪在gis组合电器及其零部件的生产 检验 使用 巡检等环节都具有不可缺少的作用 随着产品电压等级的提高 对于检漏装置的精度 稳定性 使用方便性提出了更高的要求 在十多年为行业服务的过程中 我们也确实看到了使用单位在这些方面存在的误区 为了帮助我们行业从业人员了解各类检漏装置 简单快捷的选用合适的检漏装置 我们对sf6主流检漏装置的原理和典型代表产品进行分析 由于经验和技术水平有限 难免有所欠缺 欢迎大家共同指正 CompanyLogo Sf6leakdetectorinthecombinationofgisanditsspareparts testingdeviceoftheproduction inspection useandinspectionplaysanimportantrole withtheimprovementofproductvoltagegrade forleakagedetectionprecision stability useconvenientputforwardhigherrequest inordertohelpourindustryprofessionalstounderstandallkindsofleakdetectiondevice convenientuse withintheindustryonourmajorleakdetectiondeviceprincipleandthetypicalrepresentativeoftheproductwereanalyzed CompanyLogo 分类 定性 判断漏与不漏量定量 判断漏与不漏及漏点大小模糊定量与精确定量 CompanyLogo 国内外主流sf6检漏仪装置分析 定性与定量 科斯达 定性 精度较低 方便携带 价格便宜 定量检漏仪精度要求高 价格昂贵 一般比较笨重 CompanyLogo 我们常见的定性检漏仪的型号和品牌 目前最常用的是XP 1A 注 g y指的是年泄漏量 克 年 CompanyLogo 定性检漏仪的原理 这些产品的原理大致相同 基本上采用电晕原理 负极性捕获 其基本工作方式是在探测器软管头部有个微型的传感器 传感器采用一种合金材料制造 在工作时能产生最高达到2000v左右的微电流高压 进入软管端部的氟类分子在高电压状态产生不同的电信号 浓度不同 电信号强度不同 达到1 多个灯亮的效果 CompanyLogo 什么是负极性捕获 负极性捕获 来自于氟类分子的负极状态的吸附力是空气的数十倍的这样一个物理特性 在设计时让探测器金属软管带负极电 来提高氟类气体的吸入量 CompanyLogo 负极性吸附力的比较试验 在实践中发现负极性吸附实际的吸附力很弱 设计人员在探测器内部增加一个采样泵 或者说是一个吸入风机 这个装置的重要作用在于加强了吸附力 可以比前者更好的解决了吸入的问题 我们曾经做了一个比较试验 将其中一个探测器的采样泵拆除 比较二者的区别 未拆除的采样泵的称样品1 拆除采样泵的称样品21 两块设备在相同距离上检测SF6气体泄漏 样品1反应相对要快些 样品2反应慢3 5秒钟 2 当SF6钢瓶阀关闭后 过40分钟再次测试 样品2未能检测到SF6气体泄漏残留 而样品1可以检测到气体残留 如果定量检漏仪检测的话 可以在几天后继续检测到残留 用这个方法 可以比较粗的判断精度高低 CompanyLogo 失效的原因分析 金属物质高电压状态裸露在空气中 快速氧化是必然的 所以其高电压电晕的原理是传感器快速失效的根本原因 也决定了其不适用于长期工作 不稳定或者误报 就是传感器失效的开始 CompanyLogo 为什么定性检漏仪灵敏度低 较低的精度分析 由于采用负极性捕获加采样泵的吸附方式 其吸入的气体与真实的泄漏点气体浓度存在较大的差异 已经被稀释了 无法真实的显示泄漏点气体的浓度 所以其检测的精度往往低于1ppm 如果吸入的气体浓度较低 经过稀释之后 自然无法感应 CompanyLogo 为什么 中毒 什么是 中毒 检漏仪在接触高浓度sf6气体之后 较长时间不能恢复正常工作或直接报废的现象 1 高浓度气体在电晕时产生反应物带有严重酸性腐蚀物 导致快速被氧化 2 由于检漏仪吸附力较弱 所以对高浓度气体的排出需要较长时间 有时候可能在第二天使用的时候恢复正常 CompanyLogo 定性检漏仪综述 综合以上分析 定性检漏仪精度低 易失效 定性检漏仪产品是一种便携 价格低 适用于大漏和偶尔使用的检漏工具 根据国家电网的相关要求 以及越来越多的超高电压等级产品的使用 定性检漏这类产品的使用已经受到极大的限制 在很多的场合已经不适用这种虽然携带方便 但是不很稳定 精度不高的检测仪器 CompanyLogo 定性检漏仪未来研究的方向 由于便携和经济性的不可替代 所以如果我们能提高精度和稳定性 就很有意义了 降低传感器的工作电压 减缓工作时的氧化 改进传感器合金的配方和工艺 减缓氧化 提高被测泄漏气体的吸入率 还原泄漏点的真实气体成分 CompanyLogo 定量检漏仪 定量检漏仪 目前市场上出现的定量检漏仪品种很多 我们根据原理来划分一般可分为高频磁场低压电离 红外 激光 电子捕获检测器 ECD 激光光 声检测原理 负离子捕获 CompanyLogo 高频磁场低压电离 Lf 高频磁场电离的工作方式是采用一个高精度的真空泵吸入可能含有sf6分子的气体 在超高频率 低电压的电离腔内对吸入的气体进行电离 根据吸入的气体含sf6浓度高低产生一个不同的电信号 典型产品 上海科斯达lf 300 Lf 200等 CompanyLogo 电子捕获检测器 ECD 电子捕获检测器 ECD 是一种对痕量电负性 亲电子 有机化合物的分析很有效的检测器 它只对电负性物质有信号 样品电负性越强 给出的信号越大 但对不具电负性的物质则没有信号输出 该检测器的灵敏度很高 电子捕获检测器对卤化物 含磷 硫 氧的化合物 硝基化合物 多环芳烃 共轭羰基化合物 金属有机物 金属化合物 甾族化合物等电负性物质 都有很高的灵敏度 其检出限可达10ug mL 典型的产品是美国USON公司Q200 大家注意 CompanyLogo 激光光 声检测 采用激光光 声检测原理 红外激光源和特殊光声传感器技术保证了SF6的高灵敏度探测因此降低误报警的次数 SF6气体主要吸收波长在10 55微米左右的红外线辐射 仪器使用红外激光源以及这个波长的光学带通波滤器 这使得这个设备专门适用于SF6 避免了其它物质在泄露探测中可能的干涉 典型的产品有DEVELOT生产的LLD 100型SF6定量检漏仪 听说最新款产品LLD 5000 但不是DEVELOT CompanyLogo 红外线原理 红外线原理检测仪的主要技术结构特点是它的灵敏性 响应时间及稳定性抵抗湿度和毒性气体 基于双波无弥散红外线的技术原理 因为红外线对于不同的气体有着不同波长及变化 反以能够用于测量单个的气体 对于其它的气体没有任何反应 而且能够真实的测量出SF6气体的真正含量 典型产品法国IAC510GT 01红外线双波SF6检测仪 武汉国电西高的GDWG VSF6 CompanyLogo 负离子捕获 负离子捕获利用负极性吸附的原理 吸入探测器口的可能含sf6的气体 不需要放射源 无额外供气 CompanyLogo 高频磁场 低压电离特点 1 高频磁场 低压电离原理 主机内部有一个高精度的真空泵 流量为1l s 要求极限真空度达到6 2 10 4pa 可最高感应浓度体积比为0 01PPM的sf6气体 探测器的内部设有电离腔 电离腔工作时最高频率可以到达1000MHz lf 200lf 300 CompanyLogo 高频磁场 低压电离特点 2 1 1L S持续流量可有效防止吸入的灰尘对传感器的污染堵塞 2 吸入的气体迅速排空 达到快速恢复的效果 3 对于吸入的高浓度气体也能迅速排空 探测器不中毒 4 极高真空度 保证了吸入的混合空气没有被稀释 保持了吸入空气中sf6气体的真实浓度 5 采用分体式设计 气电一体化软管可根据需求进行定制 方便使用 6 采用低电压高频率的电离方式 确保传感器可以持续稳定使用 连续工作时间超过8小时 7 测量精度 0 01ppm CompanyLogo 电子捕捉探测 ECD 原理 探枪内部含有低功率放射源 测量泄漏 当示踪气压略高于周围环境气压时 测试成分中的示踪气充满 该条件将导致示踪气通过任何裂缝 小孔或多孔渗水区域泄漏 技术规范 探测限值 泄漏率 1X10 8mL sSF6 若选择可选的毛细管入口探头 则为1x10 10mL sSF6 浓度 0 01ppm 测量范围 1X10 8mL s 1X10 5mL s H烧结片 1X10 10mL s 1X10 7mL s 毛细管入口探头 1X10 6mL s 1X10 3mL s L烧结片 尺寸 箱体 43X40X23cms 重量 探测器 0 9公斤 电子控制单元 12公斤 探测器 ECD微型电子捕获探测器 响应时间 1秒 恢复时间 2秒 显示 数字字母显示 以ml sec ppm gm yr和oz yr显示 气源 内置600毫升高纯度氩气瓶 压力100bar 可连续使用18个小时 充电电池 充电时间10个小时 可工作8个小时 CompanyLogo Q200 Q200 CompanyLogo 激光光 声检测 激光光 声检测原理的SF6定量检漏仪 检测灵敏度达到1 10 9cm3 秒 0 002克 年 最高精度可达到0 001ppm 同时存在一定程度的误报 技术参数 SF6检测灵敏度 1 10 9cm3 秒 0 002克 年 探测器类型 光声探测器 气体流动速度 0 5 1升 分钟 响应时间 1 2秒 启动时间 30秒 仪器重量 4公斤 显示单元重量 0 2公斤 CompanyLogo LLD 100 CompanyLogo 双波无分散红外 采用双波无分散红外特点 重量轻 便携式 无放射源 但最高精度只有1ppm 同时存在一定的误报 测量范围 0 1500ppm 灵敏度 1ppm 重复性 0 3 储存温度等级 40 70 操作环境 温度 10 60 相对湿度 90 RH 采样方式 内置电磁隔膜泵 自动吸入式 报警方式 声光报警 工作电压 220VAC 10 50Hz 交直流两用 连续工作数小 重量 控制台 2 5kg 探测器 0 5kg CompanyLogo IAC510GT 01 CompanyLogo 负离子捕获原理 负离子捕获原理 主要性能参数 灵敏度 标准型1ppm高灵敏度0 1ppm 响应时间 0 5秒 恢复时间 0 5秒 报警 声音输出 探测器振动 状态信号 重量 主机11Kg 探测器0 56Kg 工作温度 0 50 电源 交流内置充电电池 CompanyLogo Ldd2008 CompanyLogo 下面我们将各类原理典型检漏产品列表比较 CompanyLogo 定量检漏仪综述 在以上五个原理的产品中 精度比较低的产品是红外原理和负离子捕获原理的产品 精度最高的是激光光声原理 激光光声 双波红外 负离子捕获在某些时候偶然误报 有辐射源的是电子捕捉探测 ECD 原理 目前实现批量国产化的是高频磁场低压电离 红外原理 负离子捕获 相比较而言 高频磁场低压电离原理的产品稳定可靠 使用维护成本低 精度高 某些进口品牌的使用维护成本极高 传感器不稳定和易损 一个传感器的更换超过万元 CompanyLogo 国网对于检测精度的要求 密封试验是通过检测SF6气体的泄漏量 来判定气室的年漏气率是否合格 控制标准是每一独立气室的年漏气率不大于0 5 电气设备交接试验标准 条文说明中提出两种试验方法和控制标准 1 采用灵敏度不低于l 10 6 体积比 的检漏仪对气室密封部分 管道接头等处进行检测时SF6检漏仪未发生报警认为合格 2 采用局部包扎法 待24h后检测每个包扎腔内SF6含量不大于30ppm 体积比 即为合格 目前采用第二种试验方法较为准确 其实施程序是 抽真空检验 SF6气体 泄漏检验 具体过程为 在GIS经真空检漏并静止SF6气体5h后 用塑料薄膜在法兰接口等处包扎 再过24h后进行检测 如果有一处薄膜内SF6气体的浓度大于30ppm 则该气室漏气率不合格 如果所有包扎薄膜内SF6气体的浓度均小于30ppm 则认为该气室漏气率合格 一般企业控制5ppm 行业内企业也有控制0 1ppm 电力设备交接和预防性实验规程 国家电网公司DL T596GB50150 2006 CompanyLogo 包扎法检漏注意事项 1 保持生产环境的干净如果生产环境的sf6气体浓度高于或等于我们合格的警示线 如何判断 回顾物理性质 1 外观与性状 无色无臭气体 相对密度 水 1 1 672 在空气中存在状态非常类似 柏油在水中比空气重 漂浮状 不均匀与空气混合3 容易黏附橡胶 塑料制品 不容易黏附不锈钢 铜部件 保持检测现场环境干净 非常重要 一般要低于1PPM 如何保持环境要求 车间底部通风 强制排风 不在测试车间进行气体灌装 CompanyLogo 包扎法检漏注意事项 2 选择合适的检漏仪器不管原理多么深奥 我们只选择合适的 三高一低1