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。     

SF_6分解物检测仪器的性能评估

分解物检测法广泛应用于SF_6断路器、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)等电气设备的状态评估和故障诊断中。但是,目前电力行业用SF_6分解物检测仪器缺少统一的校验标准,难以判断检测结果的准确性。对此,以3台不同使用年限的SF_6分解物检测仪为研究对象,探究了可以有效评估分解物检测仪测量性能的试验方法。之后利用已知体积分数的SO_2、H_2S和CO标准气体,采用该方法检测了内蒙古电网内多台SF_6分解物检测仪,根据试验结果划分了各检测仪的性能等级,并针对检测仪的不足提出了相应的整改建议。     

SF_6气体分解物检测技术应用现状和发展

电力系统通常通过检测SF_6气体分解物来判断设备是否存在故障,由于分解物的成分复杂、组分含量不稳定、含量又极低,而且大部分与SF_6的性质相似,导致测量难度很大。鉴于目前广泛应用的检测方法各有优劣,文章提出了一种基于红外原理的SF_6气体分解物检测技术。     

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。     

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。     

基于SF_6气体分解物检测系统设计与开发

SF6气体在放电或过热的情况下会发生电离和分解,产生多种分解物,这些分解物会显著影响电气设备的绝缘性能。现有检测手段无法实现对SF6分解气体现场在线测量。根据实际使用需求,采用光栅分光的原理,利用光谱检测法,对分解物的成分和含量进行测量。测量系统可在电气设备带电运行状态下进行在线测量,结合电气设备的实际运行状况,测量数据可为分析设备的运行状况提供了有力的科学依据。     

SF_6分解物在开关设备故障诊断中的应用

SF6分解物一直是人们研究的重要课题,为明确型号为PASS MOO DBB(HGIS)的72.5 k V PASS内SF6分解物异常原因,以实际运行中的72.5 k V PASS在检测中发现分解物异常为例,详细介绍了设备的异常情况及异常处理过程,并通过理论计算验证了推断的有效性,并给出了该异常情况的处理措施及预防措施。     

基于SF_6分解产物的GIS设备放电类型与位置的诊断方法

针对目前工作中监测SF_6中SO_2、H_2S的浓度无法有效指导放电故障诊断的问题,首先,从SF_6在放电状况下分解的机制出发,分析不同放电类型下不同放电位置SF_6中可能产生的分解产物;提出利用特征值和特征物质种类诊断GIS设备放电类型和位置的方法,并在实际案例中得到验证。     

SF_6气体分解物比色法定量检测装置的研制与应用

分析流量自动控制原理及应用,介绍参比通道、比色管安装密封方式的选择,并进行实测验证。     

SF_6分解物在断路器潜伏性故障诊断中的应用

预防性试验发现一台SF6断路器中分解物异常,分析判断存在潜伏性故障,且故障点可能在金属部位。对断路器进行解体,发现穿芯销异常,验证了判断结果,并分析了原因。为分解物诊断设备潜伏性故障类型及严重程度提供了基础依据,并提出了合理化建议。     

基于SF_6气体分解成分检测的设备状态评估

依据SF6绝缘气体及各种固体绝缘材料在放电或过热等异常情况下的分解机理及分解产物的形成过程,通过对众多运行设备进行分解产物的种类及体积分数含量普查,发现设备内部可能存在异常,并且这种质疑正好与设备解体验证相符。在实践的基础上验证通过SF6分解产物体积分数的检测来预判SF6气体绝缘设备是否存在潜在缺陷的可行性和有效性,为今后SF6气体绝缘设备的运行维护和开展设备的状态检修提供参考依据和技术支撑。     

基于SF_6气体分解产物检测的设备状态判断

介绍了SF6绝缘气体及各种固体绝缘材料在放电或过热等异常情况下的分解机理,验证利用检测SF6分解产物体积分数来预判SF6气体绝缘设备是否存在潜在缺陷的可行性和有效性,为今后SF6气体绝缘设备的运行维护和开展设备的状态检修提供参考依据和技术支撑。     

SF_6分解气体快速检测装置

<正>SF_6高压电器设备在运行中,会由于放电等原因而使SF_6气体不断分解。这些分解产物中最主要的有HF和SO_2,使用检测管对这两种产物进行分析检测,可了解高压电器设备在运行过程中所处的状态和可能的潜在事故的发生,保证设备的正常运行和人身安全。 SF_6分解气体快速检测装置在国外,如日本、海国、加拿大、法国和美国等国家使用十分普遍。我国于1994年已研制成功,并在北京、大连、天津和上海等地使用。该装置取得了很好的效果。其基本原理是:通过检测装置从高压电器设备中采取一定体积的SF_6气体,分别通过SO_2、HF检测管,这些分解产物会在检测管中起化学反应、并改变颜色。可根据变色柱的长短,定量的读出SF_6气体中SO_2和HF的浓度。     

工频交流电晕放电下SF_6气体分解物形成的影响因素

六氟化硫(SF6)作为一种理想的绝缘和灭弧气体广泛应用于气体绝缘电力设备。以往的研究和运行经验表明SF6气体分解物与电力设备的绝缘状态有密切的关联。因此,分析SF6气体分解物是监测气体绝缘电力设备绝缘状态的有效手段之一。本文用针-板电极模型模拟SF6气体中的工频交流电晕放电,以色谱-质谱法作为检测手段,研究不同影响因素下工频交流电晕放电中SF6气体分解组分的形成规律,如持续施加电压、放电时间、气体压力、电极间距等,分析影响因素对SF6气体分解物形成的作用规律。     

导电微粒局部放电下SF_6分解组分色谱信号的曲线拟合分峰

在采用气相色谱法对SF6分解产物组分进行分析时,由于其分解产物组分的色谱峰存在重叠情况,造成定量计算的困难。本文采用高斯函数和迭代曲线拟合的数值方法进行色谱峰分离,推导了曲线拟合迭代的公式,采取了由宽逐严的峰位确定方法,然后利用迭代公式对峰宽和峰强进行计算,确定最终的各峰峰强和峰宽,从而分离出重叠信号。通过对近完全重叠与部分重叠两种重叠情况的模拟、导电微粒(含金属突出物和自由导电微粒)模拟缺陷局部放电下的分析计算验证了算法的有效性,并可用于SF6分解产物与故障缺陷间相对含量对应关系定量分析的研究。     

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。     

模拟SF_6环网柜气室局部放电分解特性研究

为了检测SF_6气体绝缘环网柜气室内部的局部放电故障,文中采用组分分析法研究SF_6局放放电的分解产物。通过针—板电极模拟SF_6气体绝缘环网柜气室金属突出物缺陷,实验研究了不同放电量的局部放电SF_6分解产物以及分解特性。通过施加4种电压等级来产生不同的放电强度,采集样气并用色谱质谱(GC/MS)检测分解组分。结果表明:在模拟气室中局部放电会使SF_6气体绝缘介质分解生成CO_2、SO_2F_2、SOF_2和SO_2等4种稳定组分。在相同放电强度下,这4种分解组分的体积分数随着时间不断增加,并呈现饱和的趋势;在相同放电时间内,4种分解组分体积分数随放电量增大而增加,并呈现不同的规律。根据以上研究建立了分解组分产气均方根速率与放电量之间的对应关系,即可根据SF_6气体分解特征组分的产气速率推断出气室中放电量的范围,为组分分析法应用于SF_6气体绝缘环网柜提供了依据。     

不同气压下SF_6的局部放电分解特性

为了获取不同气压下SF6的局部放电(PD)分解特性及其变化规律,在搭建的试验研究平台上,开展了不同气压下SF6的PD分解特性实验。实验中,采用气相色谱仪和气质联用仪对分解生成的特征组分进行了定量测定。根据实验结果,分析了特征组分的变化规律及气压变化造成的影响。实验结果表明:随着气压的增加,特征组分CO2、SO2、SOF2的生成速率会明显减小,且SOF2的变化最为显著,但特征组分SO2F2的生成速率仅略微降低,进而对诊断故障的特征比值φ(SOF2+SO2)/φ(SO2F2)有较大的影响。为此,提出一种影响不明显的特征比值φ(SO2F2+SOF2+SO2)/φ(CO2)作为故障诊断的新特征量。