气体绝缘开关设备中SF_6气体分解产物检测与设备故障诊断的研究进展

气体绝缘设备中SF6气体分解产物检测为设备故障诊断提供了有效依据,笔者对SF6气体分解产物的检测技术、试验研究、数据建模及其在设备故障诊断应用等方面的国内外研究现状进行了综述,概要总结了国家电网公司近年来在SF6气体分解产物研究方面取得的新进展,提出了SF6气体分解产物相关方面仍需进一步研究的内容,结合设备状态评价的需求,以期得到设备故障诊断的SF6气体分解产物判据,直接指导气体绝缘设备的运行管理。     

内部故障下高压SF_6气体绝缘金属封闭开关设备壳体状态的分析

介绍了SF6气体绝缘金属封闭开关设备发生内部故障电弧的危害 ,分析了发生故障时电弧使壳体烧穿及气压升高使壳体爆裂的产生机理 ,从而提出了在设计上应采取的措施。     

气体绝缘设备中SF_6气体分解产物与设备故障关系的建模

运行表明SF6气体分解产物检测方法成为了气体绝缘设备状态检测的有效手段,但分解产物与设备故障关系及其现场应用参考指标等有待深入研究。本文提出了SF6气体分解产物与设备故障的建模方法和流程,对开断电弧、局放和异常发热下的分解产物实验数据进行了统计分析,建立了设备在典型工况下的分解产物概率模型,并通过现场实测验证了建模方法和概率模型的有效性。利用建立的概率模型,提出了设备故障概率估计的贝叶斯构想,为运行设备状态评价提供了有效依据。     

基于短期SF_6气体分解产物数据的绝缘故障诊断研究

维护电力系统中气体绝缘封闭组合开关设备的稳定运行,通过SF_6气体分解组分对设备绝缘状态进行早期的故障诊断是其中关键步骤。为了提升短期SF_6数据存在识别率不高技术难点,首先提出基于信息熵理论和主成分分析法的综合评价方法。然后建立数据变量特征评价模型,对于气体特征量选取有指导意义。其次通过搭建局部放电实验平台对SF_6气体进行分解实验,得到的短期数据进行方法验证。最后,使用原数据与通过验证后新特征变量数据进行多分类SVM分类比对,结果表明,满足评价模型数据可以提高其识别正确率。     

中压充SF_6气体开关设备的绝缘技术

综合介绍了SF_6气体在低气压下的绝缘特性,以以及在低气压SF_6气体中的一些绝缘技术。     

基于SF6气体分解产物检测的气体绝缘开关设备状态监测

分析了SF6气体分解产物检测方法,开展了气体绝缘开关设备(GIS)设备分解产物带电检测,对检测结果进行了统计分析,得到了不同类型设备中的分解产物特性。统计分析结果表明,正常运行设备均未检测到SO2和H2S组分,50%以上的设备检测到CO组分但含量不超过20μL/L,互感器检测到CO组分概率稍高且含量较大。对检测到SO2组分的设备气室进行了跟踪检测,结合设备运行工况,对设备状态进行了综合判断,通过解体检查验证了SF6气体分解产物检测措施及状态监测结果的有效性。     

小型化SF_6气体绝缘金属封闭开关设备的研究开发

笔者利用电场数值分析等方法,对额定电流为3150 A、用于220 kV系统中的SF_6气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)进行了优化设计,针对GIS中的断路器、隔离及接地开关、盆式绝缘子、出线套管、油气套管、母线等各种元件,通过对其结构、布置方式、优化后的电场强度等各种因素的详细描述,展示了新产品的研发过程。设计优化后的252 kV GIS结构更加紧凑,尺寸更小,而且其额定电流由原来的3150 A提高到4000 A,并顺利通过了产品的型式试验。     

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。     

基于SF_6气体分解产物测试的电气设备故障诊断分析

笔者通过全过程参与甘肃电网330 kV光辉智能变电站启动过程中各项试验,结合SF6气体分解产物测试基本理论,对光辉智能变电站在启动过程中出现的母线绝缘故障进行了分析,并提出了一些通过SF6分解产物测试来对SF6电气设备进行故障诊断分析的经验和方法。     

气体绝缘组合电器SF_6分解产物检测中典型影响因素研究

化学诊断法是一种有效的SF6电气设备绝缘状态监测手段,但该方法在推广应用的过程中也受到一些因素的干扰,如吸附剂对局部放电特征气体的吸附作用、气室内水分含量差异对分解产物变化规律的影响、检测容器吸附等因素的干扰。为此,通过设置多组试验,系统研究了上述因素对主要SF6分解产物变化规律的影响,为提高化学诊断法用于设备绝缘监测的准确度奠定了基础。     

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。     

快速暂态过电压下SF_6气体的绝缘特性

介绍了气体绝缘全封闭组合电器中因隔离开关操作引起的快速暂态过电压作用下SF_6气体的绝缘特性,主要分析了有固体绝缘和电极有缺陷情况下系统的绝缘性能。     

SF_6断路器气体分解产物含量的现状及潜伏性故障的判断

分析了遵义网区内变电站中SF_6断路器中分解产物的含量,并讨论了电压等级、运行时间和设备生产厂家对其的影响,为判断SF_6断路器的潜伏性故障提供基础数据。结果显示:500 kV断路器设备中SF_6分解产物含量低于220 kV设备;运行时间越长,设备中SF_6分解产物的含量越高;不同设备厂商的断路器中SF_6分解产物含量有显著性区别。     

SF_6气体绝缘开关柜

<正> SF_6气体绝缘具有优良的电气特性和良好的理化性能,因而在高压电气设备中的应用日益广泛。近年来SF_6气体绝缘的全封闭组合电器(GIS)、管道输电线路(GIC)和气体绝缘变压器(GIT)的设计、结构日趋完善,GIS与GIC正向特高电压级发展,     

GIS在局部放电下的SF_6气体分解产物实验研究

笔者使用自行设计126 kV交流工频电源和GIS局部放电实体实验平台以及气体分析检测系统,模拟对地放电故障状态,对局部放电引起的SF6分解物特征组份气体进行定性定量分析,用脉冲电流法对局部放电强度进行监视,得到局部放电引起SF6气体分解物特征组份及变化规律。研究表明:局部放电致使SF6气体发生分解,特征组分为SOF2、SO2、S2OF10,SOF2、SO2与局放持续时间、局放强度呈现正相关性,吸附剂对于SF6分解物检测有影响。     

无SF_6气体绝缘开关设备中干燥空气作为绝缘介质的使用

SF_6由于其优异的灭弧及绝缘性能已被广泛应用于电力开关设备中,然而因其巨大的温室效应指数正日益受到关注并基于环保的压力成为被替代的研发热点。文中介绍了无SF_6气体绝缘开关设备中干燥空气作为介质的使用及相关的问题,涉及到干燥空气的绝缘性能、干燥空气与其他绝缘介质的性能对比、干燥空气使用时对水份含量的要求,干燥空气泄漏时的检验方法以及隔离开关开断母线转移电流时所使用的原理等,以此作为无SF_6以干燥空气绝缘的开关设备的应用技术基础。     

GIS内部缺陷局部放电下SF_6分解特性研究

为研究金属突出物缺陷下的局部放电(PD)与SF_6气体分解组分的关系,研究了110 k V GIS内部金属突出物缺陷下的局部放电,对比分析了两种不同放电量下SF_6的分解情况。选择SO_2F_2、SOF_2、CO_2、SO_2 4种组分作为特征气体,选择c(CO_2)/c(SO_2)、c(SOF_2)/c(SO_2F_2)、c(SOF_2+SO_2F_2)/c(SO_2+CO_2)3组比值来表征金属突出物缺陷下的放电特点。结果表明:GIS中各分解组分变化规律不同于理想试验罐体中得出的数据规律;在GIS中放电量较小的情况下,可以通过SOF_2、SO_2F_2的浓度变化来判断PD强弱;SF6分解特征组分比值c(SOF_2)/c(SO_2F_2)和c(SOF_2+SO_2F_2)/c(SO_2+CO_2)均可以判断GIS内PD的强度;而c(CO_2)/c(SO_2)分散性较大,不宜作为判断GIS内PD强度的特征量。     

影响SF_6气体分解产物测试精度的因素

电化学传感器是测量SF6气体分解产物的主要方法,在测量过程中由于温度、交叉干扰等因素,测量精度会受到不同程度影响。因此,了解影响SF6气体分解产物测试精度的因素,提高测量精度显得尤为重要。     

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...     

SF_6分解特性及分解产物检测方法研究进展

SF6气体绝缘设备在电网中得到广泛应用,SF6气体分解产物检测技术已成为设备状态检测的有效手段。结合国内外研究成果,回顾了SF6气体分解机理研究的发展过程及研究现状,分析了缺陷类型、放电能量、电极材料、水分含量、氧气含量和吸附剂等影响SF6气体分解的因素,并介绍了检测管法、核磁共振法、红外吸收光谱法、化学传感器法、气相色谱法及气–质联用法、光声光谱法等多种检测SF6分解产物组分的方法。最后,对SF6分解产物组分分析的研究前景进行了展望。