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。     

GIS中局部放电与气体分解产物关系的试验

SF6分解气体检测法,因其不受电磁噪声和振动干扰,同时也适用于过热故障的检测等优点,成为对GIS设备进行局部放电检测诊断的重要手段,应用前景广阔。为填补现有文献中关于GIS设备局部放电与SF6分解产物关系的研究空白,在实验室建立了一套能够检测SF6分解气体产物的GIS局部放电研究平台,利用长期加压法研究了局部放电类型、放电严重程度以及气体压强对SF6气体分解产物体积分数的影响以及分解产物体积分数随时间的变化趋势。研究结果表明:在尖刺放电、悬浮放电、沿面放电3种类型中,GIS设备中均产生SOF2+SO2气体与HF气体,上述两种分解气体可作为检测GIS设备局部放电的特征气体;随着局部放电严重程度的加重,SOF2+SO2气体与HF气体体积分数增大,SF6气体分析法比较适用于检测较为严重的放电缺陷;随着SF6气体压强的增大,局部放电产生的SOF2+SO2气体和HF气体的产气速率有下降的趋势。     

SF6放电分解气体组分分析的现状和发展

随着现代测试分析技术的发展,使得通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对放电的类型进行模式识别,进而对设备运行状态进行诊断和评估成为可能,为推进这一技术的应用发展,回顾了SF6气体放电分解机理研究的发展过程,介绍了气相色谱、气体传感器、红外吸收光谱和光声光谱等多种气体组分分析方法,对未来SF6放电分解气体组分分析的研究作了展望,并在实验室采用气相色谱法对SF6气体分解产物进行了初步分析,获得几种重要SF6分解产物的浓度,实验证明了该方法用于诊断设备内部故障的可行性。     

SF6开关类设备带电测试新技术在陕西电网的应用

SF6气体分解产物测试、局部放电测试以及SF6气体激光检漏是针对SF6开关类设备的带电测试新技术。SF6气体分解产物测试技术是对运行SF6电气绝缘设备中特征气体的含量进行测试分析,局部放电测试技术是对运行SF6电气绝缘设备壳体上特征频带的振动信号进行测试分析,SF6气体激光检漏则可以通过视频直观准确反映SF6电气绝缘设备的气体泄漏点。分别介绍了上述相关技术的试验研究及应用成果,对2006年12月31日前陕西电网运行的330kV断路器、110kV及以上GIS展开全面带电测试工作。     

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设备中SF6气体分解影响因素分析

通过研究影响SF6气体分解的因素，掌握SF6气体分解机理，对于设备维护和安全运行具有重要指导意义。结合国内外的文献资料，分析了不同放电故障下影响因素（放电能量、水分、氧气、SF6气压、电极与绝缘材料和吸附剂）与SF6气体分解产物生成量的关系，初步总结了相关因素与气体分解产物的定性定量关系，为掌握SF6气体分解机理奠定基础。     

SF_6气体分解物与GIS设备运行状态关系的探讨

随着近几年GIS设备的广泛投用,其在运行中发生故障的情况越来越多,笔者应用便携式色谱仪及SF6分解气体快速测试仪对现场SF6气体分解物进行了测试,例举了几起500 kV变电站GIS设备故障状态下的SF6气体色谱分析图和SF6气体分解物组分含量数据表,结合实例初步探讨了GIS设备几种不同故障类型与SF6气体分解物之间的关系,为准确诊断GIS设备运行状态提供了宝贵经验,该工作还需今后进一步论证与实践检验。     

GIS设备中通过SF6气体分解产物检测判定放电类型的研究

对GIS设备中4种典型放电故障进行了模拟试验,利用色谱-质谱联用技术(GC-MS)检测了4种典型故障下GIS设备内SF6分解产物的种类及含量,并对不同放电类型下分解产物的生成速率及种类进行了对比,研究了利用SF6分解产物判断放电类型的方法,并制定了判定流程。结果表明:利用该方法可预判GIS设备内潜伏性故障,并对故障放电类型进行定性分类。     

应用SF6气体分解产物的高压开关设备故障诊断

全封闭式组合电器（gas insulated switchgear,GIS）、SF6断路器等高压开关设备广泛应用于110kV及以上电压等级的电网中,设备故障诊断及状态判断是亟待解决的关键问题。分析SF6开关设备发生放电、过热等故障产生的气体分解产物,提出不同故障类型的分解产物特征气体,比较设备故障诊断现有判据,提出开关...     

SF6气体分解产物检测在电气设备故障诊断中的应用

本文阐述了电气设备内SF6气体在异常放电和过热情况下分解产物生成的机理,通过几起典型的故障实例分析,初步探讨了气体分解产物的组分和含量在现场SF6电气设备故障诊断和定位中的应用情况,为今后发现运行中的SF6电气设备的潜在故障提供了参考依据。     

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。     

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。     

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。     

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...     

SF6在微水微氧下放电分解机理的研究

从微观方面和能量角度,对在微水微氧作用下SF6放电分解的研究较少。故文中基于密度泛函理论,对在常温常压下含有微水微氧的SF6放电分解过程进行仿真研究。首先,对SF6分子及其主要放电分解产物进行模型构建,对SF6分子放电分解为低氟硫化物的反应进行仿真计算,得出反应前后的能量变化;其次,分析低氟硫化物与微水微氧的反应;最后,计算SF6放电分解主要产物的电离参数,比较产物的相关电离参数与SF6气体的差异。研究表明,在常温常压下SF6分解的低氟硫化物SF3·、SF4、SF5·与微水微氧反应,为SF6放电分解的主要途径;SF6放电分解产物的电离能量均大于11 eV,高于低温等离子体中多数电子的能量,具有较好的耐电强度,但大部分分子耐电强度和结构稳定性弱于SF6,由此GIS/GIL等气体绝缘设备中的SF6分解后整体绝缘性能弱于分解之前。     

六氟化硫分解物检测技术的应用

介绍了六氟化硫(SF6)电气设备分解物的检测方法和常见的故障类别.通过对蒙西电网某500 kV变电站500 kV断路器和110 kV变电站GIS设备进行SF6气体分解物(包括SO2、H2S、CO等)的检测实例分析,认为应用SF6分解物检测技术能够准确、迅速、方便地判断出SF6电气设备内部存在的放电故障,并制定了内蒙古电网SF6电气设备分解物的检测周期和指标,以指导SF6电气设备的安全运行.     

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。     

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。