电弧作用下SF_6气体分解产物的试验研究

SF6开关设备发生故障或存在缺陷时,设备内部会产生SF6分解产物,通过检测这些分解产物为设备故障定位和缺陷诊断提供了有效手段。试验研究了SF6开关设备在不同开断电流、不同燃弧时间以及有无吸附剂情况下SF6气体分解产物的变化情况,分析了设备在电弧放电故障时SF6气体分解产物体积分数变化趋势及影响因素,为设备的故障诊断提供了有效手段。     

GIS中SF_6气体分解机理分析及使用维护方法建议

随着GIS等SF6气体绝缘设备的大规模使用,探索SF6气体的分解机理对延长设备寿命并确保其安全运行有重要的理论指导和现实意义。笔者探讨了GIS中典型放电性故障特征及相应的SF6气体分解产物和分解机理,给出了不同放电类型故障相关试验结果,并对最常见的电晕放电故障给出了放电量与分解产物的关系。在此基础上,归纳了不同放电故障下主要气体分解产物的反应方程。可见,对于GIS等充气类设备,通过检测SF6分解气体可辨识设备早期故障,若结合有效合理的气体管理措施可大幅降低GIS类设备的故障率,从而显著提高设备运行安全性。     

基于低温冷阱富集方法的SF6分解产物富集系统研制

SF6气体绝缘开关设备内部存在潜伏性故障时,会产生微量的气体分解产物。当330 kV及以上电压等级的SF6开关设备大体积气室充气量达到上百千克时,分解产物的浓度会被稀释至ppb量级,而现有检测设备检测限为ppm量级,分解产物浓度低于检测设备检测限,导致无法检测其浓度含量。为将大体积气室SF6开关设备中分解产物组分含量提升至ppm量级,该文基于低温冷阱富集原理,提出低温冷阱加压富集的方法,研制了一种SF6分解产物富集系统。实验表明,该系统对SO2、H2S、CO、CO2、CF4、C2F6、C3F8有良好富集效果,平均富集倍数分别可达27.1、103.2、190.8、88.4、62.7、13.1、67.7倍,重复性分别为34.25%、10.06%、6.15%、16.28%、7.80%、4.30%、16.25%,满足对330 kV及以上电压等级SF6开关设备大气室中SF6分解产物的检测需求。     

交流电晕放电下SF_6气体分解物的光谱检测

随着GIS等SF6气体绝缘设备的大规模使用,探索SF6气体的分解机理对延长设备寿命并确保其安全运行有重要的理论指导和现实意义。探讨GIS中典型放电性故障特征及相应的SF6气体分解产物和分解机理,给出了不同放电类型故障相关试验结果,并对最常见的电晕放电故障给出了放电量与分解产物的关系。在此基础上,设计了满足试验要求的气体放电装置,放电量检测单元和SF6气体分解产物检测系统,研究了交流电晕放电下主要气体分解产物及其增长规律,探讨了主要气体分解产物的生成机理。通过与已有文献比较,验证了试验结果的准确性。     

放电条件下SF_6气体分解产物变化情况的研究

对SF6气体分解产物的组成及其体积分数进行测定和分析研究与SF6电气设备安全运行密切相关。笔者建立了SF6电气设备模拟放电试验方法,使用气相色谱法、离子色谱法及检测管法对不同模拟放电条件下SF6气体分解产物的生成过程、相对体积分数关系等方面进行研究,寻找表征不同放电故障类型的特征气体,从而得到SF6气体分解产物的变化情况与SF6电气设备故障之间的内在联系。该项研究提出对SF6气体分解产物定量检测以评判电气设备内部状态的理论与方法,对实现SF6电气设备由于放电引起的突发性故障的早期诊断和预测有着重大意义。     

气体绝缘开关设备内部故障下的SF_6气体分解产物特性研究

气体绝缘开关设备长期运行出现电弧、局部放电和过热等内部故障,产生多种SF_6气体分解产物,影响设备安全运行,因此,有必要研究设备故障下的SF_6气体分解产物特性,及时判断设备故障类型。从理论上分析开关设备在电弧放电、局部放电和异常发热情形下的SF_6气体分解机理,并开展电弧、局部放电和过热下的分解产物试验研究,对不同故障下的分解产物分布进行统计,提出以特征组分含量比值为特征参量,得到各故障模式下的特征参量范围,建立分解产物与设备故障的关系,为运行开关设备内部故障类型判断提供依据。     

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。     

利用SF6分解物检测判断设备绝缘故障的研究

文中介绍了SF6气体绝缘设备内部绝缘材料的分解产物及设备内部特征气体含量与SF.电气设备故障性质、故障部位的对应关系,提出通过检测分解物总量及SO2、H2S特征气体含量,可检测设备早期故障,判断SF6设备受污染程度、潜伏性故障和内部故障位置.     

气体分解产物应用于SF6电气设备故障查找的分析

依据SF6电气设备绝缘材料在热和电作用下的分解机理及其气体分解产物的形成过程,通过故障实例分析如何应用气体分解产物的组分和含量对故障部位进行快速定位和查找,为今后发现运行中的SF6电气设备的潜在故障提供原始数据,并为设备的检修提供参考依据。     

气体分析技术在SF_6设备内部故障判断中的应用

简要介绍了SF6气体特性及其在电力系统中的应用,重点介绍了SF6气体在放电时的分解机理和部分故障情况下对应产物的组成,总结了气体分析技术在SF6设备故障判断方面的应用。     

火花放电下SF6特征分解产物演化特性研究

高压SF6开关设备运行中的放电故障(火花放电、电弧、局部放电等)诱导SF6分解为低氟硫化物,放电温度降低带来的SF6复合过程仍可保证设备具有良好的绝缘和灭弧能力。然而,当低氟硫化物与设备内无法避免的水蒸气和氧气杂质发生反应时,产生的腐蚀性产物会对设备的正常运行带来威胁,从而为利用SF6特征分解产物进行故障诊断提供依据。因此,文中利用气相色谱仪诊断技术对火花放电下SF6特征分解产物SOF2,SO2F2和SO2的演化特性进行研究,结果表明产物的摩尔分数随水蒸气和氧气体积分数的增加而升高,火花放电能量的提升也对分解产物的生成具有促进作用。文中工作可以为高压开关设备故障诊断和运行状态在线监测奠定理论基础。     

GIS设备气体分解物及其影响因素研究

文章利用专门设计的110 kV气体绝缘封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)故障仿真装置,研究了GIS设备在局部放电作用下,气体分解物的产生规律,以及局部放电强度、放电形式、SF6湿度及吸附剂等对气体分解物含量的影响,初步探讨了气体分解物在GIS设备诊断中的应用价值和应注意的问题。     

基于分解组分分析的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术的研究现状

随着全封闭式组合电器(GIS)设备在各电压等级中日益广泛应用,一旦发生绝缘故障将严重危及电力系统的安全运行,对GIS设备进行绝缘状态监测与故障诊断是降低其故障率和运维费用的有效手段之一。针对目前国内外研究热点,基于分解组分分析(DCA)的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术进行综述,以推动该领域的理论与技术进步。首先,在分析国内外气体绝缘装备故障统计的基础上,介绍常见的绝缘故障及其诱因;其次从引发SF_6气体分解过程及机制出发,分析基于SF_6分解组分的故障诊断原理,重点评述SF_6故障分解特征产物,并对以分解组分比值为特征量的故障诊断研究进展情况进行小结;最后结合当前研究现状和尚需解决的难点问题,指出基于分解组分分析的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术的研究要点及发展趋势。     

SF6气体绝缘开关设备典型绝缘缺陷的局部放电发展规律及诊断方法研究

我国110 kV及以上电压等级的输电网中大量采用SF_6气体绝缘开关设备(Gas Insulation Switchgear—GIS),特别是GIS设备在电网中的的应用越来越广泛。随着电压等级和系统容量的提高,电网中GIS设备内部绝缘故障概率趋于上升,设备缺陷检测及其状态判断是亟待解决的关键问题之一。针对此问题,本文主研究了应用特高频与超声波局部放电方法检测SF_6气体绝缘开关设备典型缺陷的相关技术,通过大量实验缺陷检测数据总结典型缺陷的发展机理及其不同发展阶段的信号特征,重点论述了GIS局部放电的检测方法,并对GIS的典型缺陷放电及其发展过程进行了试验检测与发展规律研究,给出了基于特高频和超声波检测法的检测特征谱图发展规律及诊断方法,最后引用一个GIS局部放电的典型案例进行了分析论证。     

局部放电中的SF6分解产物及其影响因素研究

通过在110 kV GIS(气体全封闭组合电器)设备中模拟局部放电故障,研究了在局部放电作用下电极材料、放电强度、气体湿度和吸附剂对SF6分解产物中S02+SOF2和HF体积分数的影响及其变化规律.结果表明,电极材料、放电强度和吸附剂对SF6分解产物的生成有较大影响,而气体湿度对分解产物的生成影响不大.研究结果为通过S...     

基于气相色谱-质谱联用技术的隔离开关故障气体分析

以广州华润热电有限公司220kV润洲联线隔离开关气室的故障为例,介绍了运用气相色谱-质语联用技术进行SF6气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal enclosed switchgear and controlgear,GIS)故障分析的方法.该方法利用气相色谱和质谱图分析GIS故障时SF6的分...     

特征气体法在SF6电气设备故障诊断中的应用

利用SF6电气设备在不同故障下会产生相应分解物的理论,引入了利用特征气体法诊断SF6电气设备故障的新技术。通过现场应用,充分验证了利用分解产物中的特征气体测试来诊断SF6电气设备是否有故障是行之有效的方法。     

“3.21”北京电网220 kV草桥变电站停电事故调查分析

介绍了2008年3月21日北京电网220 kV草桥变电站停电事故的发生经过，对事故相关的电力设备配置及运行情况进行了详细调查与分析，得出结论：气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear，GIS)电缆终端气室内GIS本体与电缆连接处安装不当从而引发绝缘破坏是导致本次事故的主要原因；鉴于高压开关设备在电网中的重要作用，现场安装是确保其整机性能的重要环节，对该环节应采取严格的质量控制。最后提出了避免该类事故发生的相关建议和整改措施。