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。     

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。     

GIS局部放电模拟实验装置研制

GIS设备中局部放电能引起SF6绝缘气体的分解,SF6分解产物与局部放电之间的内在相互关系是目前国内外研究的难点。为此,本文设计了一套用于SF6气体分解产物研究的GIS局部放电模拟实验装置,重点介绍了装置的结构和主要部件的计算参数,并利用该装置开展了一系列初步试验研究。该装置的研制,为深入开展局部放电与SF6分解产物之间相互关系的研究、判断放电状态、检测放电量等,提供了综合试验平台和基础研究手段。     

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。     

SF_6气体绝缘电气设备局部放电超声波检测与应用

针对SF6气体绝缘类的电气设备常见的局部放电故障类型进行了总结和归类,提出使用超声波法进行此类设备的故障检测与诊断,同时阐述了使用超声波法进行电气设备故障诊断的检测原理,给出了对此类设备典型的放电故障的超声波法检测的图谱;同时给出了使用超声波法对SF6气体绝缘类电气设备的故障检测的应用实例。结果表明:使用超声波法检测SF6气体绝缘类电气设备,能够较灵敏地检测出电晕放电、悬浮放电及自由金属颗粒等缺陷,此方法在电气设备出厂试验、交接试验及带电检测方面具有广泛的使用价值和应用前景。     

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。     

检测气体绝缘封闭组合电器缺陷与故障的方法

介绍了气体绝缘封闭组合电器（GIS）的性能及主要缺陷种类。检测这些缺陷可采取高压交流、局部放电、雷电冲击等试验方法。通过检测实例阐述了利用SF6分解物检测GIS内部故障的方法,指出在GIS设备的交接和预防性试验中采用局部放电试验和分解物检测是发现GIS设备缺陷的有效方法。     

广东省220 kV及以上SF6组合电器气体中SO2和H2S含量的现状分析

SF6气体在电弧、电火花和电晕放电的作用下会发生分解,产生SO2和H2S等分解产物。通过分析检测SO2和H2S等分解产物可以判断全封闭组合电器（GIS）是否发生故障并判定故障的具体部位。为此,分析了广东省内74个220kV及以上变电站GIS中SO）2和H2S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SF6GIS的潜伏性故障提供基础数据。统计分析结果显示,500kVGIS中SO2和H2S的含量高于220kVGIS,并且运行时间越长,设备中SO2和H2S的含量越高。     

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。     

运行中SF_6全封闭组合电器的故障检测

介绍深圳供电局几起典型的全封闭组合电器(GIS)放电故障。经试验分析和检查发现,故障是由于安装质量不良或疏忽引起的。指出局部放电测试技术和SF6分解产物检测技术的联合使用是运行中GIS故障检测的有效手段。提出GIS设备巡视及试验的建议:运行人员在日常巡视过程中应高度重视运行设备的异响状况;超声波及特高频局部放电测试各具优缺点,应结合使用;SF6气体成分分析应简易法先行,再结合色谱法和质谱法做进一步判断。这些建议对SF6全封闭组合电器的安全运行和监督有较强的实用价值。