电力设备用SF6气体技术问答PDF电子书下载

第1章 SF6气体基本知识 1

第1节 SF6气体基本特性 1

1．SF6气体有哪些基本物理性质？ 1

2．SF6气体的温度、压力、密度三者之间的关系如何？ 2

3．SF6气体的传热性能如何？ 3

4．SF6用于电气设备有哪些主要电气性能？ 4

5．SF6气体有无毒？工作场所有什么要求？ 5

6．SF6气体的临界温度和临界压力是什么含义？ 5

7．如何看待SF6气体的毒性问题？ 6

8．电气设备中SF6气体湿度大有什么危害？ 6

9．如何比较准确地测量SF6气体湿度？ 7

10．电弧高温作用对断路器内部将产生什么影响？ 7

11．SF6气体湿度体积分数和质量分数如何换算？ 8

第2节 SF6气体绝缘特性 9

1．SF6气体用做电气设备绝缘介质有什么特点？ 9

2．SF6气体具有优良的绝缘特性的主要原因是什么？ 10

3．选用气体作为绝缘和灭弧介质与选用液体和固体相比，有哪些优点？ 10

4．SF6气体的绝缘性能如何？影响其绝缘强度的因素有哪些？ 11

5．游离和复合是一种什么现象？什么是气体击穿？ 11

6．为什么SF6气体绝缘只适用于均匀电场或稍不均匀电场，不适于极不均匀电场？ 12

7．电晕放电是如何发生的？有什么特点？ 13

8．为什么说SF6气体是一种高绝缘强度的气体介质？ 14

9．在气体放电中，SF6气体的负离子为什么起着阻碍放电形成的作用？ 14

10．为什么说SF6气体的离子在电场中的运动速度比氧和氮的小很多，从而使间隙中的原子更容易发生复合，使带电的质点减少？ 14

第3节 各种因素对SF6气体击穿的影响 15

1．什么叫气体介质击穿？ 15

2．影响SF6气体击穿电压的主要因素有哪些？ 15

3．电场均匀性对SF6气体击穿电压有什么影响？ 15

4．SF6气体间隙对击穿电压有什么影响？ 15

5．为什么提高SF6气体的压力可以提高其击穿电压？ 17

6．SF6电极表面状态对SF6气体击穿电压的影响有哪些？ 18

7．电极材料对SF6击穿电压的影响是什么？ 19

8．在电气设备中，SF6气体绝缘与空气绝缘有何不同？ 19

9．什么叫SF6气体沿面放电？什么叫沿面闪络？影响闪络电压的主要因素有哪些？ 20

10．在SF6电气设备中，固体绝缘和引线绝缘电场分布对沿面放电的影响是什么？有何应对措施？ 20

11．在SF6电气设备中，固体绝缘表面状况对沿面放电的影响是什么？有何应对措施？ 21

12．什么叫电极的自屏蔽效应？SF6气体与空气的自屏蔽效应对击穿电压有何影响？ 22

第4节 SF6气体灭弧性能 22

1．为什么SF6气体具有优良的灭弧特性？ 22

2．SF6气体是怎样分解和电离的？ 23

3．电弧是怎样产生的？ 23

4．SF6气体导电的伏安特性和电阻温度特性是什么？ 24

5．SF6气体热特性和电特性在熄弧过程中的作用是什么？ 24

6．SF6气体的负电性在熄弧过程中的作用是什么？ 25

7．SF6气体的电弧时间常数特点有哪些？ 25

8．SF6气体电弧分解作用下的分解过程如何？ 26

9．影响SF6气体电弧分解过程中的主要因素有哪些？ 26

10．断路器灭弧的基本过程是怎样的？ 27

11．SF6断路器的灭弧原理是什么？ 27

第2章 电气设备中SF6气体的监督和管理 29

第1节 SF6新气的质量监督和管理 29

1．国家标准中对SF6新气的质量是怎样规定的？ 29

2．国际电工委员会（IEC）对SF6新气的质量标准及推荐检测方法是怎样规定的？ 30

3．国际电工委员会IEC 60376—2005《电力设备用工业级六氟化硫（SF6）的规范》对SF6新气的质量指标要求与修订前相比有了哪些变化？ 31

4．其他国家对SF6新气的质量是怎样规定的？ 31

5．关于SF6电气设备补气和气体混合使用有什么要求？ 31

6．SF6新气中的杂质来源有哪些？ 33

7．为什么必须对SF6新气进行验收？SF6气体到货后用户应检查哪些内容？ 33

8．SF6新气质量抽样检测项目有哪些？为什么要进行这些项目的检测？ 34

9．SF6新气的质量抽检率是如何规定的？在充入设备前除按标准进行质量检测外，还需做哪些检测？ 35

10．SF6新气的运输、储存是怎样规定的？ 36

11．国内标准推荐SF6新气的质量检测项目和方法有哪些？ 36

12．电气设备交接时，SF6气体湿度试验是如何规定的？ 37

13．电气设备交接时对SF6气体密封试验是如何规定的？ 38

14．SF6质量监督的常用标准有哪些？ 39

第2节 SF6运行气体的质量监督和管理 42

1．我国对运行断路器、组合电器（GIS）中充装的SF6质量是怎样规定的？ 42

2．运行变压器中SF6的质量标准是怎样规定的？ 43

3．SF6变压器交接时、大修后的SF6质量指标是怎样规定的？ 44

4．运行变压器中SF6气体的检测项目和周期是怎样规定的？ 44

5．SF6高压电气设备在检修时如何进行质量控制？ 45

6．如何对运行SF6高压电气设备进行巡视检查和操作？ 46

7．我国标准对运行电气设备SF6气体湿度测量的检测周期是如何规定的？ 47

8．SF6气体采样容器的要求是怎样的？ 48

9．SF6气体采样前应做什么准备工作？ 48

10．SF6气体取样装置是由哪几部分组成的？ 48

11．利用冲洗法在电气设备上取SF6样品的步骤是怎样的？ 48

12．利用抽真空法在电气设备上取SF6样品的步骤是怎样的？ 50

第3节 电气设备运行和解体时SF6气体的监督、安全防护管理 51

1．IEC 60480—2004《从电气设备中取出六氟化硫（SF6）的检验和处理指南及其再使用规范》中推荐的从电气设备中取出的SF6气体质量的检测方法是什么？ 51

2．IEC 60480—2004《从电气设备中取出六氟化硫（SF6）的检验和处理指南及其再使用规范》中对再利用SF6气体中的杂质水平是怎样要求的？ 52

3．如何安全使用SF6电气设备？ 52

4．SF6电气设备运行时的安全防护措施有哪些？ 54

5．接触SF6气体的工作人员应注意哪些事项？ 54

6．为什么电气设备检修或解体后的SF6气体不能直接排放到大气中？ 55

7．电弧能量对SF6气体分解过程的影响是怎样的？ 55

8．怎样做好设备解体时人员安全防护管理？ 56

9．SF6电气设备检修中使用的安全防护用品应如何进行管理？ 56

10．SF6气体钢瓶的技术要求有哪些？ 56

11．充装SF6的钢瓶上的钢印标记分别代表什么意思？ 57

12．什么是气体的充装系数，国家标准对SF6气体的充装系数有何规定？ 58

13．将SF6气体充装到电气设备中应注意什么问题？ 58

第3章 SF6气体实验室分析技术 60

第1节 SF6气体酸度测定法 60

1．测量SF6新气时为什么需要将气瓶倾斜倒置？ 60

2．如何测定SF6气体酸度？ 60

3．DL/T 916—2005中测量SF6酸度时，第二只吸收瓶的耗酸量大于第一只吸收瓶的耗酸量的10％，则认为吸收不完全，需重新吸收，有什么道理？ 61

4．SF6气体酸度测定中所用的1/2 H2SO4溶液的浓度为0.01mol/L，是什么意思？ 62

5．在SF6新气酸度测定中酸碱标准溶液的浓度准确性及滴定的体积对实验结果有何影响？ 62

6．测定SF6气体酸度用的去离子水有什么要求？ 63

7．指示剂的选择使用对SF6气体酸度实验有什么影响？ 63

8．提高SF6气体酸度测量的准确性应注意哪几个重要环节？ 64

9．如何对硫酸标准溶液和氢氧化钠标准溶液进行标定？ 65

10．使用强酸或强碱时有什么注意事项？ 66

第2节 SF6气体中空气、四氟化碳、纯度的气相色谱测定 66

1．SF6气体中空气、四氟化碳、纯度的测定方法是什么？ 66

2．什么是色谱法？色谱分离的基本原理是什么？ 67

3．色谱的分类方法有哪些？什么是气相色谱法？ 67

4．气相色谱有什么特点？ 68

5．什么是热导检测器？ 68

6．热导池的结构和工作原理是什么？ 69

7．影响热导检测器灵敏度的因素有哪些？ 70

8．气相色谱法在SF6气体分析中有哪些应用？ 71

9．测定SF6的纯度对色谱仪有哪些要求？ 71

10．色谱法测定SF6气体常用气路流程有哪几种？ 71

11．在气相色谱中，保留时间是怎样定义的？ 73

12．在气相色谱中，归一化定量分析法是怎样定义的？ 74

13．在气相色谱中，校正因子是怎样定义的？ 74

14．SF6气体中各组分的质量校正系数是怎样测定的？ 75

15．怎样计算SF6气体中各组分的校正面积？ 76

第3节 SF6气体中可水解氟化物含量测定法 76

1．SF6气体中可水解氟化物含量的测定方法和原理是什么？ 76

2．氟离子浓度的测定方法都有哪些？各有什么特点？ 76

3．氟离子选择电极法的测定原理是什么？ 77

4．在用氟离子选择电极法测定氟离子浓度时，为什么要调节溶液的pH值为5.0～5.5？ 78

5．在氟离子选择电极法中，加入总离子调节液（缓冲溶液）的作用是什么？ 78

6．饱和甘汞电极对电位值有什么影响？ 79

7．空白电位值对氟离子选择电极法的测定有什么影响？怎样洗涤氟电极？ 80

8．影响氟离子选择电极法测试结果的因素主要有哪些？ 80

9．氟离子选择电极怎样进行维护和保管？ 82

10．参比电极的使用维护有什么要求？ 82

第4节 SF6气体中矿物油含量测定法 82

1．SF6气体中矿物油含量测定法的原理是什么？ 82

2．什么是红外光谱？ 83

3．为什么要采用红外光谱分析法测定SF6气体中的矿物油？ 83

4．矿物油测定中为什么要用新蒸馏过的CCl4？ 84

5．CCl4使用注意事项有哪些？ 84

6．矿物油测定结果的影响因素有哪些？ 85

第5节 SF6气体毒性生物试验 86

1．SF6气体毒性生物试验方法是什么？ 86

2．SF6气体毒性生物试验染毒缸容积应怎样测定？ 86

3．SF6气体毒性生物试验中，通入混合器的各气体流量应怎样计算？ 86

4．SF6气体毒性生物试验装置是如何连接的？ 87

5．SF6气体毒性生物试验装置中，伸入混合器中的导管长度能否互换？为什么？ 87

6．怎样判断SF6气体的毒性问题？ 87

7．SF6气体毒性生物试验的注意事项有哪些？ 87

第6节 SF6气体密度测定 88

1．重量法测定SF6气体的密度有什么优点？ 88

2．SF6气体密度测定的原理和方法是什么？ 88

3．怎样计算SF6气体的校正体积？ 88

4．怎样准确测量容气瓶的体积？ 89

5．对容气瓶抽真空应注意哪些事项？ 89

6．灌充SF6气体时的注意事项有哪些？ 89

7．影响试验精密度的因素有哪些？ 90

8．测定SF6气体密度时应有哪些安全注意事项？ 90

第4章 SF6气体绝缘电气设备现场检测技术 91

第1节 电气设备中SF6气体湿度测量 91

1．SF6电气设备中水汽的来源有哪些？ 91

2．SF6气体中的水汽对电气设备有什么危害？ 92

3．如何控制SF6电气设备中的水分？ 92

4．温度变化时，SF6电气设备内部固体绝缘材料对湿度的影响是什么？ 93

5．温度变化时，SF6电气设备内吸附剂对湿度的影响是什么？ 93

6．从气体分子运动的角度分析温度变化对湿度的影响是什么？ 93

7．温度变化时，设备密封性能对湿度的影响是什么？ 93

8．SF6断路器内湿度大小对设备的影响是什么？ 94

第2节 SF6气体湿度检测常用方法及仪器 94

1.目前电力系统常用的SF6气体湿度检测方法及检测仪器有哪些？ 94

2．重量法测量湿度的原理及特点是什么？ 94

3．电解法湿度计测量原理及特点是什么？ 95

4．阻容法湿度计测量原理及特点是什么？ 96

5．露点分析仪测量原理及特点是什么？ 96

6．检测电气设备中SF6气体湿度的测量仪器有什么要求？ 96

7．常用的三种测量湿度仪器性能比较如何？ 97

8．现场检测SF6电气设备湿度的注意事项有哪些？ 97

9．气体流速对重量法测量湿度的影响是什么？ 98

10．气体流速对电解法测量湿度的影响是什么？ 98

11．电解法湿度计本底电流是怎么回事？为什么长期放置的电解法湿度计在使用前必须用干燥气体吹扫电解池？ 98

12．DMT242P的测量原理及特点是什么？阻容式湿度计在使用中应注意哪些问题？ 99

13．气体流速对阻容法测量湿度的影响是什么？ 100

14．气体流速对露点法测量湿度的影响是什么？ 100

15．露点和霜点有什么区别？ 100

16．当环境温度较低且SF6气体湿度较低时，用露点仪测量示值不稳定的原因是什么？应如何解决用露点仪测量低温低湿SF6气体湿度的问题？ 100

17．进行电气设备SF6气体湿度测量对测量管路的要求是什么？测量管路水汽及粉尘污染对检测结果的影响是什么？ 101

18．SF6电气设备湿度常压下测量和带压下测量是如何进行的？ 102

19．常压和带压情况下对电气设备SF6气体湿度进行测量，用露点表示结果有什么不同？ 102

20．常压和带压情况下对电气设备SF6气体湿度进行测量，用体积浓度表示结果有什么不同？ 103

21．为什么国家标准规定SF6电气设备中的气体湿度标准为20℃时的数值？如何将电气设备内气体湿度测量结果折算到20℃时的数值？ 104

22．如何将湿度测量结果的露点浓度换算成体积浓度？ 105

23．为什么SF6湿度计必须进行定期校验？ 105

24．目前电力系统常用的标准湿度发生器有哪些？ 106

25．如何进行湿度计的校验？ 107

第3节 SF6电气设备气体泄漏检测技术 108

1．为什么SF6气体泄漏检测对设备安全及其重要？ 108

2．为什么要对SF6电气设备进行检漏？ 108

3．检测电气设备中SF6气体泄漏的测量仪器有什么要求？ 109

4．造成SF6电气设备气体泄漏的可能原因有哪些？ 109

5．常用SF6电气设备检漏方法有哪些？ 109

6．什么是SF6电气设备扣罩检漏法？ 110

7．什么是SF6电气设备挂瓶检漏法？ 111

8．什么是SF6电气设备局部包扎检漏法？ 112

9．什么是SF6电气设备压力降检漏法？ 113

10．SF6气体泄漏检测方法的适用性如何？ 113

11．发现断路器SF6气体明显泄漏时，应如何处理？ 114

12．引起SF6电气设备定量检漏误差的主要原因是什么？ 114

13．进行SF6电气设备检漏操作时应注意什么？ 115

14．对SF6电气设备安装室的通风换气、氧气及SF6含量检测有哪些规定？ 115

15．压力表与密度表监测SF6电气设备有什么不同？ 116

16．为什么SF6电气设备采用密度表监测气体泄漏？ 116

17．SF6气体密度表是如何工作的？ 116

18．SF6气体密度表是如何进行温度补偿的？ 117

19．SF6气体密度表使用中的注意事项有哪些？ 117

20．SF6气体密度表是否需要校验？校验哪些项目？ 118

21．SF6断路器上带电触点密度表的报警、闭锁信号是如何设定的？ 118

22．在SF6断路器上使用的压力表、密度表、密度继电器的区别及作用是什么？ 118

第4节 SF6气体泄漏检测的常用方法及仪器 119

1．电气设备SF6气体泄漏常用检测原理有哪几种？ 119

2．紫外电离检测的工作原理是什么？ 119

3．紫外电离检测仪器的组成及特点是什么？ 119

4．电子捕获（ECD）检测的工作原理是什么？ 120

5．电子捕获检测仪器的组成及特点是什么？ 120

6．负电晕放电检测的工作原理是什么？ 121

7．负电晕放电检测仪器的组成及特点是什么？ 121

8．高频电离检测的工作原理是什么？ 122

9．高频电离检测仪器的组成及特点是什么？ 122

10．激光成像检测的工作原理是什么？ 123

11．激光成像检测仪器的组成及特点是什么？ 123

12．红外（双波）光谱检测的工作原理是什么？ 123

13．红外（双波）光谱检测仪器的组成及特点是什么？ 124

14．SF6检漏仪为什么必须要定期检定？ 124

15．校准SF6检漏仪对气体标准物质有什么要求？ 124

16．校准SF6检漏仪，如何配制不同含量的标准气体？ 124

17．如何校准检漏仪的示值误差？ 124

18．如何校准检漏仪的最小检测限？ 125

19．如何校准检漏仪的重复性？ 125

20．如何校准检漏仪的响应时间？ 126

21．如何校准检漏仪的漂移？ 126

22．如何校准检漏仪的报警值？ 127

第5章 SF6电气设备故障诊断技术 128

第1节 SF6电气设备故障产生的分解产物 128

1．SF6电气设备内的分解产物指的是什么？SF6电气设备内部绝缘材料的种类及组成有哪些？ 128

2．正常运行的SF6断路器内有无绝缘材料的分解产物？什么情况下会产生分解产物？ 128

3．SF6电气设备互感器、变压器、套管、隔离开关和接地开关内什么情况下会产生分解产物？ 129

4．SF6电气设备中有哪些主要杂质？ 129

5．SF6气体绝缘电气设备故障类型有哪些？ 130

6．SF6气体绝缘电气设备放电故障有哪几类？ 131

7．各种放电类型和过热作用下SF6的主要分解产物有哪些？ 131

8．常见的SF6电气设备故障发生部位有哪些？ 132

9．SF6气体在电弧作用下的分解过程如何？ 133

10．影响SF6分解过程的主要因素有哪些？ 133

11．断路器开断电流对分解物的影响有哪些？ 138

12．电气设备中SF6气体分解产物的特点是什么？ 138

13．SF6气体的电弧分解产物的主要组分有哪些？危害如何？ 139

14．如何利用SF6分解产物诊断电气设备内部故障？ 139

第2节 SF6电弧分解产物的检测方法及仪器 141

1．SF6分解产物有什么特点？检测方法有哪些？ 141

2．检测管法测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 141

3．气相色谱法测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 142

4．气相色谱—质谱（GC-MS）联用分析SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 142

5．红外谱图法分析SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 143

6．气相色谱—红外联用法分析SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 143

7．电化学法测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 143

8．动态离子迁移法测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 144

9．核磁共振波谱（NMR）测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 144

10．光声光谱检测技术测量SF6分解产物的测量原理及特点是什么？ 145

第6章 SF6气体的回收处理再利用技术 147

第1节 SF6气体回收处理质量监督 147

1．IEC 60480标准从哪四个方面阐述了SF6气体对环境的影响？ 147

2．为什么必须对SF6气体进行回收？ 148

3．为什么说SF6回收净化处理具有可行性？ 149

4．节能减排，减少SF6气体排放，应从哪几个方面着手？ 149

5．国内标准中关于SF6气体回收再利用的气体质量是怎样规定的？ 151

6．IEC 60480对再利用SF6气体中的杂质水平是怎样要求的？ 151

7．从电气设备中取出的SF6气体再利用流程是什么？ 152

8．从电气设备中取出的SF6气体，现场分析方法及流程是什么？ 153

9．在现场进行SF6气体处理的方法是什么？ 155

第2节 SF6气体回收处理技术及设备 156

1．SF6气体回收装置应具备哪些功能？ 156

2．电力标准对SF6气体回收装置在结构上有什么要求？ 156

3．电力标准对SF6气体回收装置的性能参数有什么要求？ 157

4．电力标准对SF6气体回收装置的回收及充气速度的要求是怎样的？ 157

5．电力标准对SF6气体回收装置抽真空系统的指标要求是怎样的？ 158

6．SF6气体回收装置出厂与用户验收过程中应进行哪些试验项目？ 158

7．SF6气体回收装置的铭牌应包括哪些具体信息？ 158

8．什么是吸附现象？什么是吸附净化法？ 159

9．吸附方法是如何分类的？它们各自有什么特点？ 159

10．SF6电气设备各气室为什么要安装吸附装置？经常采用的吸附剂有哪些？ 160

11．对用于SF6电气设备中的吸附剂有何要求？ 160

12．SF6电气设备中吸附剂吸收分解物及水分的用量有何要求，应如何计算？ 160

13．分子筛型SF6气体吸附剂应如何再生处理？ 161

第3节 SF6气体的回收处理应用及管理 161

1．国内SF6气体回收及净化处理现状是怎样的？ 161

2．目前国内市场SF6回收装置状况如何？ 163

3．典型的SF6回收处理装置的原理、功能和特点是什么？ 163

4．目前SF6气体净化处理技术主要有哪些？ 166

5．SF6电气设备中有毒粉末处理的流程是什么？ 166

6．国内市场上SF6气体回收处理后的储存方法主要有哪些？ 168

7．目前在国际上SF6和N2混合气体分离方法有哪些？ 169

8．变压吸附法分离SF6/N2混合气体的过程如何？ 171

9．聚合物薄膜法分离SF6/N2混合气体的分离过程如何？ 172

10．国外SF6提纯回收技术如何？ 173

11．德国SF6气体循环再利用应用流程如何？ 177

12．如何对废弃的SF6气体进行最终处置？ 179

第7章 SF6电气设备故障分析实例及新技术 180

第1节 电气设备SF6气体特性研究 180

1．特高压输变电系统中SF6气体放电特性研究有哪些？ 180

2．高压系统中GIS的绝缘配合研究有哪些？ 181

3．SF6/N2在特高压GIS中的应用研究有哪些？ 182

4．SF6气体放电特性的国内外研究情况如何？ 183

5．利用色谱检测SF6组成有哪些意义？ 184

6．电气设备中的SF6气体的分解及现行标准有哪些？ 185

7．近年来SF6气体现场测试典型实例有哪些？ 185

第2节 SF6电气设备故障分析实例 191

1．在实际运行中，SF6气体湿度超标的原因有哪些？ 191

2．在现场SF6气体抽真空及回充的步骤有哪些？ 193

3．在现场更换吸附剂的方法是什么？ 193

4．分析说明500kV SF6断路器微水含量超标的处理实例。 194

5．分析说明LW6-220（H）型断路器微水含量超标的处理实例。 196

6．分析说明某变电站GIS设备漏气与湿度超标实例。 197

7．对高压断路器状态实行在线监测的意义是什么？ 203

8．断路器的在线监测存在哪些问题？ 203

9．说明针对LW11-252型断路器的特点进行在线监测的实例。 204

第3节 SF6高压断路器的新技术 207

1．什么是SF6设备特高频检测？ 207

2．什么是SF6设备超声检测？ 207

3．说明利用特高频法及超声法综合诊断SF6故障的实例。 208

4．SF6气体杂质模拟试验装置和缺陷模拟试验种类有哪些？ 212

5．实际应用的SF6气体痕量杂质分析仪器有哪些？ 213

6．220kV内部缺陷模拟试验结果如何？ 213

7．模拟试验的理论依据是什么？ 215

8．单电压带电方式下放电分解产物增量分析如何？ 215

9．双电源同步升流升压带电方式下放电分解产物增量分析如何？ 215

10．SF6气体杂质与潜伏性故障诊断小结。 217

11．说明气相色谱、气相色谱质谱普查与结果分析。 219

参考文献 220