基于SF6分解产物的避雷器缺陷分析

以国内外基于SF6气体分解产物的SF6电气设备故障判断标准和规范为依据,对某避雷器典型缺陷案例进行综合分析。通过现场SF6气体分解产物组分检测和实验室气相色谱检测,判断避雷器内部存在潜伏性放电故障;通过解体检查,确认产生缺陷的原因是金属连接垫片的制造工艺不良;设备内部粉末的元素分析进一步说明发生局部放电的部位为绝缘杆、氧化锌电阻片和金属连接垫片。     

气体状态对SF6气体中局部放电的影响研究

GIS是现代电力系统中的重要设备,SF₆因其电气强度高等特点而被广泛应用于GIS等气体绝缘设备中。GIS设备运行过程中,SF₆气体状态的变化会影响设备的局部放电。为了考察气体气压、温度与湿度对于SF₆局部放电的影响,搭建了气体气压、温度与湿度可调的局部放电测试平台,利用特高频法与脉冲电流法测量了不同气压、温度与湿度下的局部放电起始电压与局部放电发展特性。试验结果表明,局部放电起始电压随气压升高而升高、随湿度升高先下降后上升以及随温度升高而升高。同时对局部放电基本特性随气压、温度及湿度的变化规律进行了统计分析,为分析现场检测数据及识别放电类型提供了一定的参考。     

SF6局部放电分解组分长光程红外检测

GIS内SF6局部放电分解组分情况与其绝缘状态有着密切联系,监测分解气体组分可诊断出GIS内部的绝缘缺陷。由于SF6分解产物浓度很低,为提高检测限,基于怀特池原理,利用三个凹面反射镜组成共轭系统来实现光路的多次反射,在有效地增加了光程长的同时尽量减少了光能损耗,设计了与傅里叶变换红外光谱仪匹配的20m光程长气体池。分别用长短光程气体池进行SF6局部放电分解组分的红外检测,对比分析发现,20m长光程气体池检测组分种类多,精度和信噪比高,设计的长光程气体池可以实现GIS内部SF6局部放电分解组分的定量研究。     

气隙缺陷下不同局部放电强度的SF6分解特性

为掌握SF6绝缘气体在气隙绝缘缺陷下产生不同强度局部放电引起的分解特性,作者用构建的气隙绝缘缺陷物理模型在SF6分解实验平台上,分别对不同外施电压大小下的SF6进行了96 h局部放电分解实验,采用气相色谱法对分解组分进行定量检测与分析,结果表明,SF6在局部放电下均会产生CF4、CO2、SO2F2和SOF2这4种稳定的分解组分,CF4含量最少,SO2F2含量少于SOF2。局部放电强弱对4种组分含量变化及增长率的影响有所不同,且CF4/CO2、SOF2/SO2F2和(SOF2+SO2F2)/(CO2+CF4)3组分解组分比值也与局部放电强弱有着一定的关系,可以利用CF4、SO2F2和SOF2的含量变化与增长速率以及组分比值范围作为判断局部放电强弱的特征量。     

利用SF6分解物检测GIS内部局部放电故障

六氟化硫(SF6)电气设备在制造、现场安装和运行过程中,不可避免会在其内部产生一定的不良缺陷,这些薄弱部位在强电场的作用下易引发局部放电,若局部放电长期存在,在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验,不但能够确定绝缘故障的原因及其严重程度,还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题,是预防绝缘故障、保证GIS安全可靠运行的重要措施。本文总结了前人对于GIS局部放电机理的研究成果,通过设计试验验证了局部放电中S2OF10、SO2F2和SO2的产生,证明了使用SF6分解物检测GIS局部放电故障的可行性。     

SF6变压器中悬浮电位放电分解气体的生成规律

为研究气体绝缘变压器中SF₆在局部放电下的分解特性,建立了SF₆分解试验平台,设计了变压器绕组缩比模型及由金属颗粒堆积引起的悬浮电位缺陷模型,分别在不同外施电压以及含水量下进行放电分解试验。试验结果表明,在340～1 500 p C的低强度局部放电试验中,典型分解产物有SO₂F₂、SOF₂、CO和CF₄,其产气速率关系为:SOF₂>SO₂F₂>CO>CF₄。SOF₂与SO₂F₂体积分数的比值φ(SOF₂)/φ(SO₂F₂)随时间增长而趋于稳定且放电强度越强,稳定值越小。此外在过量水分的环境下(体积分数为2 143×10^-6、4 000×10^-6),水分会加速局部放电的发展,同时促...     

SF6放电分解气体组分分析

SF₆气体是GIS中常用的绝缘介质,通过对其分解产物的类型和含量进行分析可以诊断设备内部是否存在故障。本文总结了SF₆放电分解气体组分成分,综述了气相色谱法、检测管法等气体组分分析方法,分析了SF₆放电分解气体组分分析技术的发展趋势。     

SF6气体分解组分的多功能试验装置研制

GIS设备中局部放电(PD)的模式识别和放电量的定量检测是目前国内外研究的难点。为此,作者设计了一套用于SF6PD气体分解组分研究的多功能试验装置,重点介绍了装置的结构和主要部件的计算参数。初步试验研究表明:该装置能够产生PD并引起SF6分解,气体检测单元可有效检测SO2F2、SO2、CF4、空气、CO2等组分气体,检测结果与现有IEC和GB标准基本相符;能够在不同试验电压下,模拟各种PD,具有获取SF6气体分解组分、气敏传感器响应信号、微观放电图像、微观放电过程以及脉冲放电电流波形等多信息功能,从而为深入开展GISPD导致SF6分解组分的关联比对研究,最终为解决放电模式识别和放电量定量检测难题提供了综合试验研究手段。     

局部放电下SF6分解组分检测与绝缘缺陷编码识别

用SF6分解气体组分含量大小来识别全封闭式组合电器内的绝缘缺陷,须先建立分解气体组分与绝缘缺陷之间的关联法则。利用建立的SF6绝缘气体局部放电分解试验平不同类型绝缘缺陷产生的局部放电下,SF6的分解特性存在台,对4种典型绝缘缺陷进行了大量局部放电试验,发现在明显差异,其组分含量及变化率有特定的规律,为此提出用气体组分含量编码树识别绝缘缺陷的思路和方法,并对SOF2/SO2F2、CF4/CO2和(SOF2+SO2F2)/(CO2+CF4)3组气体组分含量比值范围进行了编码,建立了相应的比值编码树,得到了识别4种绝缘缺陷类型的编码组合,并针对组分含量编码处于交叉无法确定的情况,给出了最终确定编码依据的辅助方法。     

SF_6气体分解物组份检测法在GIS局部放电故障诊断中的应用

绝缘降低是GIS气体绝缘组合电器设备故障的主要原因,对GIS进行局部放电在线检测可有效掌握设备绝缘状况。本文分析SF_6气体分解物组份检测方法的原理,并搭建实验平台模拟几种典型绝缘故障,得出相应的检测频谱图。通过对检测频谱图分析,总结出该方法在GIS故障类型识别方面的特点,为后续GIS局部放电引起故障类型的研究提供参考。     

SF6局部放电分解组分光声光谱检测的温度特性

光声光谱检测法在SF6局部放电分解特征气体组分的检测中有较好的效果,但检测温度对其检测的准确度有较大影响。为此,利用构建的光声检测实验平台,获取了SO2、CO2和CF4这3种单一特征气体组分的光声信号温度特性和混合特征气体组分的红外交叉响应特性,对温度影响气体光声信号检测准确度的原理进行了理论分析。研究发现,在30～50°C温度范围内,SO2(波长为7.35μm)、CO2(波长为4.26μm)和CF4(波长为7.78μm)的光声信号值具有负温度特性,混合特征气体组分的交叉响应比例具有正温度特性。同时,提出了一种光声检测微量气体的温度线性校正模型。对该模型进行了校正检验,校正结果与参考温度下的标准光声信号误差<4%。该模型为SF6局部放电分解特征气体组分的光声光谱检测和相应在线监测装置的研制奠定了可行的温度校正基础。     

微氧对SF6局部放电分解特征组份的影响

由于O2影响了SF6气体分解组分的最终生成物及体积分数,所以通过检测气体绝缘设备内部气体分解组分的体积分数及其变化规律来进行故障诊断时,要考虑这一重要因素.为此利用已搭建好的SF6气体局部放电分解实验装置,在相同的实验条件下,针对含不同O2体积分数的SF6/O2混合气体进行96 h局部放电分解实验,结合气相色谱分析技术,研究O2对SF6局部放电分解组份的影响.实验结果表明:无论是否注入O2,均会产生CF4、CO2、SOF2和SOF2;O2增加会抑制CF4的产生,对CO2的产生影响不大;O2增加对SO2F2和SOF2的产生有促进作用,但对SOF2的促进作用强于SO2F2;在同一个放电时间下,随着O2体积分数的增长SO2F2与SOF2的体积分数比(SO2F2)/(SOF2)逐渐减小并趋于稳定,无论是否注入O2,随着放电时间的增长,这一比值也逐渐减小并趋于稳定.     

清洁发展机制让高压传输电网SF6气体减少排放

根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,华北电网有限公司利用清洁发展机制（简称CDM）和UNFCCC-EB AM0035方法学,开展电网SF6气体减排项目的应用开发工作。核心技术是按照AM0035方法学研究基准线排放量的确定,控制项目排放的各种技术办法和管理措施,以及可行有效的监测手段。本文论述了加强华北电网SF6技术监督检测中心建设,严格控制运行、检修设备过程中SF6气体排放的措施;对生产运行、检修维护所用的SF6新气实行统购、统检、统售的“三统”信息技术管理模式;加强运行设备中SF6气体泄漏监测工作;制定华北电网有限公司SF6减排技术标准和管理办法。     

TDLAS技术用于SF_6放电分解物H_2S检测的可行性研究

提出将TDLAS技术应用于SF6气体中H2S体积分数的检测。通过对TDLAS技术的研究和分析,制作了一台简易的H2S检测样机,通过试验验证了该样机的实用性。研究结果表明,在常压下,利用该技术检测SF6气体中H2S的体积分数能够达到较高的精度。     

放电故障的SF_6设备分解产物总量分析

从实际应用出发,运用不同的分析方法,结合理论推导计算,论述了SF6设备放电故障的分析判断方法。     

SF_6分解组分的红外光谱定量测定

SF6发生局部放电时会生成一定的稳定特征分解组分,利用这些特征组分可以监测GIS内部绝缘状态。分别采用SF6气体与高纯氮气作为红外检测背景气体获取SF6分解组分的光谱图进行了比较,选取SF6作为红外检测背景气体。测量了SOF2、SO2F2、SO2、CO标准气体的红外吸收光谱图,选取了其最优吸收峰,计算了最优峰处的吸光系数。对局部放电试验装置进行了放电量标定,在5个局部放电量下进行多组红外检测,结果表明存在临界放电量,不同放电时间和放电量下各组分产气率不同。SOF2、SO2F2的产气率随放电量及放电时间变化较有规律,可以用产气率反演局部放电程度;SO2和CO产气率变化复杂,但其变化趋势同样可以用于表征内部绝缘状态。     

SF_6-CO_2混合气体火花放电分解产物的气相色谱分析

采用气相色谱仪,利用热导检测器(TCD)与火焰光度检测器(FPD)串联检测法。定性和定量地分析了SF_6以及SF_6-空气、SF_6-CO_2、SF_6-N_2混合气体火花放电后的分解产物,并讨论了放电分解产物的形成机理。     

SF_6及SF_6混合气体火花放电生成物分析

采用质谱分析和红外光谱吸收分析的方法,分析了SF_6以及SF_6/N_2,SF_6/空气混合气体火花放电前后的成分,测得了放电后生成的物质,并讨论了放电生成物形成的理机。