SF6在故障温度为300~400℃时的分解特性研究

为了探索SF6绝缘气体在过热故障状态下的分解特性及其分解机制,完善利用SF6分解特性辨识SF6电气设备绝缘故障的方法,该文利用研制的SF6电气设备过热性故障模拟装置进行了系列探索性实验,对SF6过热分解组分采用气相色谱法(gas chromatograph,GC)和气相色谱?质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)进行定量检测,初步得到SF6在400℃以下的过热分解特性。在此基础上探索SF6的初始分解温度,研究了分解产物组成类型和不同温度下各自的形成规律,并选定了SF6在过热状态分解时所形成的主要特征分解组分,构建了特征分解组分与温度之间的关联图谱。结果表明：SF6大约在300℃时开始出现比较明显的分解,其主要分解产物有CO2、SO2F2、SOF2、SOF4、SO2、H2S,但不含CF4;温度的升高将加剧SF6气体的分解,促进各分解组分的形成,但对各分解产物的促进程度却因组分种类的不同而规律各异;SOF2和 SO2是 SF6在过热故障温度为300~400℃时的最主要分解特征产物,二者的产气速率图谱可有效表征SF6电气设备过热故障点处的温度,为下一步诊断SF6电气设备过热故障提供参考。     

SF_6局部过热状态下涉及有机绝缘材料的分解产物生成特性

在局部过热性故障下,有机绝缘材料不仅会过热裂解并参与SF6分解组分的生成过程,而且会被HF和H2S等SF6分解组分腐蚀,致使SF6气体绝缘装备的主要绝缘介质SF6和有机绝缘材料的绝缘性能劣化,威胁装备的安全稳定运行。为此,开展了涉及有机绝缘材料的SF6过热分解实验,对分解组分检测方法进行改进,首次检测到CS2这一重要分解组分,获得了涉及有机绝缘材料时SF6局部过热分解特性以及有机绝缘材料所含元素种类和相对含量。研究表明:CS2、CO2、CF4、H2S、SO2F2、SOF2、SO2这7种分解组分生成反应以及反应的难易程度不同,致使各组分的初始生成温度、体积分数大小及增长规律不尽相同,各组分体积分数有φSO2φSOF2φCO2φCF4φSO2F2φCS2φH2S;不同局部过热温度下的有机绝缘材料裂解程度不同,HF、H2S对其腐蚀的强弱存在差异,致使其C、O、F、S元素的相对含量随局部过热温度升高呈现不同的变化规律。     

吸附剂对局部过热性故障下SF_6分解特征组分的吸附特性

吸附剂不仅会吸附气室内的微量水分而影响SF6气体绝缘介质的过热分解过程,而且会对SF6过热分解特征组分产生不同程度的吸附作用,使利用SF6故障分解原理诊断气体绝缘装备内部绝缘故障变得更加复杂。因此,通过大量试验研究了吸附剂对SF6局部过热分解特性的影响规律,获得了SF6分解组分的产气规律以及电极材料和吸附剂所含元素的化学形态。研究表明:没有吸附剂时,SOF2、SO2、SO2F2、CS2、CO25种组分体积分数有:φSO2φSOF2φCO2φSO2F2φCS2;随着吸附剂用量的增加,5种组分的体积分数增长曲线不断变缓,变缓的程度有:SO2SOF2SO2F2CO2CS2;通过X射线光电子能谱分析发现,实验后的不锈钢发热电极中有FeF3、Fe2O3和FeS存在,实验后的吸附剂含有极少量的吸附态SO2,吸附剂中F的存在形式主要为MgF2。     

SF_6气体分解物测试在设备故障诊断中的应用

SF6气体在设备发生绝缘故障时,可生成SO2、H2S等分解产物。随着检测技术的发展,可将此类分解产物作为故障诊断的特征气体。笔者首先介绍了SF6分解物生成的相关机理和研究现状,回顾了分解物的测试技术以及设备故障诊断模型,进而分析了该技术目前存在的主要问题。通过SF6分解物检测技术,确认了2台500 kV SF6 CT内部绝缘故障,为设备故障诊断提供了有效的检测手段。     

模拟电气设备过热故障时SF6气体分解产物的体积分数及其特征

对于运行中的电气设备,判断其设备内部运行状态相对困难.通过分析检测SF6气体的分解产物是判断SF6气体绝缘设备内部运行情况的一个强有力手段.笔者模拟了SF6电气设备不同温度和湿度的过热情况下所产生的分解产物类型及其体积分数.为确定电气设备故障类型提供数据支持.通过模拟试验得出.SF6在350℃时即开始产生较显著的分解产...     

以SF_6为背景气体的SF_6气体分解特征组分标准物质研制

利用SF6分解组分对GIS绝缘状态进行诊断,必须解决SF6分解特征组分的定性和定量检测的关键技术难题,这直接关系到对设备故障性质和程度判断的准确性。文中采用称量法,研究以SF6为背景气的气体标准物质的制备过程与方法,成功研制了CO2/SF6、CF4/SF6、SOF2/SF6、SO2F2/SF64种标准气体物质,解决了SF6分解特征组分标准气体物质的存储问题,考察了4种气体标准物质的一致性、压力稳定性以及长期稳定性。结果表明:CO2/SF6、CF4/SF6、SOF2/SF6和SO2F2/SF6的标准不确定度均小于0.2%,4种标准气体物质一致性、6个月的长期稳定性和均匀性良好,标准气体扩展不确定度都小于3%,可用于SF6分解特征组分的定量分析。     

c-C4F8及其与N2混合绝缘气体在典型故障时分解生成物的试验分析

氟碳气体由于其温室效益小,同时具有很高的耐电强度,是较好的替代SF6的气体。使用氟碳混合气体作为绝缘介质的气体绝缘开关和变压器,将成为一类新型的环境友好的输变电设备。因此用试验方法研究氟碳气体及其与N2的混合气体在局部过热、局部放电、火花放电及电弧放电等故障下的分解生成物,并对故障生成物的危害性进行了探讨。试验在自建的模型上进行,故障后的生成物使用气相色谱与质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)的方法来检测。试验结果表明:可稳定存在的过热故障下主要生成物为C2F4、C3F6;纯气体放电性故障的主要生成物为CF4、C2F6、C2F4、C3F8、C3F6;混合气体放电性故障另外产生C3F6N2;故障分解生成物毒性很小。根据故障生成物的特点,提出可根据故障生成物组分来区分氟碳气体绝缘电气设备中的过热性故障与放电性故障。     

用SO2含量检测SF6电气设备内部故障的探讨

对SF6电气设备内部局部放电和过热情况下SF6气体的主要分解过程进行分析；根据分解产物，确定用分析检测SF6气体中SO2杂质含量的方法对设备内部故障进行判断并确定故障部位；介绍了检测方法；列举了几个检测实例；总结了应用经验。     

一种SF6替代气体—氟碳气体的故障分解气体产生规律及基于分解物气体的故障判据研究

氟碳气体(c-C_4F_8)温室效应小,耐电强度高,是一种潜在的SF_6替代气体。使用氟碳气体作为绝缘介质的气体绝缘开关,将成为新一代的环境友好的设备。分解气体分析法通过检测故障产生的气体组分诊断设备故障,是检测电力设备故障的重要方法,某些应用场合具有不可替代的作用,但该方法对于不同的绝缘介质需检测的气体组分不同,故障判据也大不相同。该文通过模拟实验研究了氟碳气体介质在几种常见故障条件下分解生成物产生规律,并初步建立基于分解气体的故障判据;结果显示过热故障主要产生C_2F_4和C_3F_6气体,同时过热温区不同,C_2F_4/C_3F_6比值不同;而放电性故障产生CF_4、C_2F_6、C_2F_4、C_3F_8及C_3F_6,存在明显差别;同时局部放电、火花放电、电弧放电故障下,C_2F_4/CF_4,C_2F_4/C_2F_6及C_3F_6/C_3F_8比值存在明显差别,基于此,提出"动态三比值法"即通过比值变化趋势识别三类放电故障,为监测c-C_4F_8绝缘设备故障提供一种思路。     

气体绝缘开关设备内部固体绝缘件缺陷诊断技术

一直以来,SF6气体分解产物检测方法被认为是考核SF6高压开关设备绝缘性能、发现绝缘缺陷、预防绝缘击穿事故的有效手段之一,但目前对于SF6高压开关设备内固体绝缘件缺陷引起设备故障的诊断方法不明,相关标准、理论依据的研究明显缺乏。因此,通过脉冲电流法测量不同缺陷模型在相同局部放电量下240 h内产气特性变化规律,揭示了是否固体绝缘件参与放电、加压时间、电极材料等因素所引起SF6分解气体组分及含量的差异;基于ID3算法,选取c(SOF2+SO2)/c(SO2F2)、c(CO2+CO)/c(CF4)和c(CF4+CO+CO2)/c(SOF2+SO2+SO2F2)3组组分含量比值构建SF6高压开关设备故障识别决策树,实现了GIS设备内固体绝缘件缺陷的有效诊断。     

极间隔板移位引起的转子端部线圈过热故障分析及处理

分析了珠江电厂4号发电机极间隔板移位引起的转子端部线圈过热故障的原因,指出由发电机转子极间隔板结构及装配问题导致的极间隔板移位是转子端部线圈过热的主要原因,并提出了处理对策,处理后转子投运正常。     

基于热红外成像技术的绝缘子故障分类研究

针对停电测量绝缘电阻或带电测量分布电压等检零方式在实际操作中,都存在停电范围大、人员安全风险高、检测周期无法保证等问题,本文分析了盘形悬式瓷绝缘子红外精确测温的数据,并通过专家经验总结出利用红外热图的绝缘子故障分类研究。对绝缘子可能出现的故障类型通过绝缘电阻测试、绝缘子电压分布测试、泄漏电流测试、交流耐压测试等试验手段验证最终的热红外成像故障分析结果。     

电气回路谐波电流引发中性线热故障的探讨

随着我国经济建设的快速发展和人民生活质量的提高,各种场所的用电负荷需求量越来越大,电脑、空调等家用电器的普及,高智能化的楼宇办公自控装置引进,非线性负载的比例逐渐增大.尤其发生在竣工通电试运行中断路器莫名其妙跳闸,操作者往往怀疑操作有误或接线不正确,盲目地去查找故障点,当用钳型电流表对跳闸回路电流测量,其测量结果发现,电流值并未超出断路器的整定值.又如：消防电气检查中,许多记录记载着零线电流大于相线电流,有的甚至超出2倍,观感中性线表面有烧焦.什么原因引起的中性线发热？能不能预防或采取什么措施能避免这些不安全的事情发生,一直是疑点.本文从非线性负载的谐波电流问题入手,从理论波形分析到案例中反映的实际问题,综合分析系统存在非线性负载时和不存在非线性负载时电压电流的变化过程及对运行中系统的危害,同时兼顾分析低压配电系统处于三相平衡状态或三相不平衡状态时,谐波电流在回路中的厉害关系,以及设计方面、施工过程工艺操作质量控制因素等,一并分析找出引发中性线热故障的原因,提出预防中性线过载发热的措施与建议.     

热工自动控制系统技术诊断的研究

热工自动控制系统的故障诊断技术为提高系统运行的可靠性和可维修性开辟了一条新的途径。文章从理论上分析了热工自动控制系统的故障概念，提出了系统故障诊断的原则，从实用角度，研究了探索了热工自动控制系统的诊断方法，并提出了热工自动控制系统诊断技术的发展方向。     

大型汽轮发电机组主要故障分类及分析

通过对近年来200MW以上发电机组出现的事故统计，分类列举大型汽轮发电机已出现的故障及现象，供发电机运行人员参考。     

浅谈如何提高火电厂热控系统的可靠性

通过分析火电厂热控系统故障的危害和原因,从硬件、软件、外部环境、逻辑优化、设备维护以及技能培训等方面,提出了提高火电厂热控系统可靠性的切实可行的措施。     

热工自动控制系统故障诊断装置的研究

研究热工自动控制系统的故障诊断机理，分析控制系统中传感器、执行器的故障诊断方法及自动控制系统的闭环辩识．调节品质在线监测、调节参数在线优化方法。研制了一套适合火电厂300MW机组的热工自动控制系统故障诊断装置，介绍其硬件、软件及其功能。该装置已在现场投入实际应用．运行良好.     

红外成像技术在电力系统后备电源热故障监测中的应用研究

针对目前电力系统后备电源在线监测系统的弊端和现状,通过对蓄电池充放电时的故障现象分析,采用红外成像技术以全新的视角对失效蓄电池以及处于亚健康状态的蓄电池进行了研究。结果表明以红外热图像为依据能及时有效发现故障蓄电池,同时还可以把红外热图像以及转化后的数字温度信息通过以太网进行远传,实现专家远程全视角会诊。该文的研究拓展了红外成像技术的应用领域,丰富了电力系统后备电源在线故障监测的手段和方法,具有一定的创新性及推广应用价值。     

RBF神经元网络在热力系统执行机构故障诊断中的应用

针对热力系统中的执行机构的结构特性,分析了热力系统执行机构的解析冗余,首次提出了在确定准静态子系统的基础上,利用RBF神经元网络构造控制器输出估计器,实现执行机构本身和其反馈传感器的故障诊断。本故障诊断方案已经应用在开原热电厂130 t/h煤粉炉的控制系统中,通过现场试验,证明本方法是有效的。     

红外热成像技术在电力设备故障诊断中的应用

红外热成像技术可实现电力设备在运行状态时以非接触的快速、在线监测方式获取设备的运行状态信息,通过对电力设备的异常温升来发现和诊断设备故障,从而实现隐患、故障的提早发现。