技术内容
本技术针对当前电力系统中六氟化硫(SF₆)泄露影响电气设备稳定运行等存在的各类问题,结合各地电网需求和特点研发一种检测 SF₆ 分解产物阵列传感器集成方法及检测技术,研制出一套集高灵敏性、响应速度快、抗交叉干扰能力强的 SF₆ 分解产物检测装置,解决部分地区因极端气象条件导致的 GIS 设备中局部放电、火花放电、电弧放电或局部过热故障等突出问题,避免了引发 GIS 突发性故障,保证整个电力系统安全运行的稳定性。本成果具有以下突出优点:
1. 利用水热、溶剂热-煅烧法合成出类球状 WO₃、束状 CuO-Co₃O₄ 纳米线敏感材料,并研制出适合 H₂S、SO₂ 检测的高灵敏精度纳微传感器,对不同金属材质的传感器性能进行测试。
2. 研发基于阵列式传感器的六氟化硫分解产物监测装置。研制出一套集高灵敏性、响应速度快、抗交叉能力强的六氟化硫分解产物检测装置,提升河北南部电网充气电力设备健康运行状态的检测能力。
应用情况
自 2019 年 7 月 -2020 年 8 月,国网河北电科院依托项目组开发的基于阵列式传感器的 SF₆ 分解产物检测装置,对河北南部电网辖区范围内地市公司、检修分公司及雄安公司的不同电压等级的充气电力设备内六氟化硫气体分解产物进行检测分析,获取在运设备中六氟化硫气体质量,判断充气电力设备的真实运行状态,并指导其状态检修工作。截至 2020 年 8 月,现场完成 500 余台 110 kV 及以上电压等级的 GIS 以及其他开关设备内六氟化硫气体分解产物分析工作,每台充气电力设备中六氟化硫分解产物检验费用 1.8 万元,共获得 900 万元以上经济收益,经检测发现 25 台充气电力设备中存有六氟化硫分解产物。

装置实物图
转化前景
利用 SF₆ 分解产物检测装置判断充气设备健康运行状态,已经成为设备实施状态检修的重要手段。项目研究成果在国网河北电科院进行了应用,由于本装置的检出限低、检测时间短、交叉选择性好,可实现充气电力设备内气体质量快速检测,提高了六氟化硫气体检测技术的准确性和工作效率。可以为充气电力设备早期缺陷诊断提供可靠依据,及时采取措施,确保充气电气设备安全稳定运行。