開(kāi)關(guān)柜故障特征氣體組分分析研究.pdf

1、開(kāi)關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中連接一次設(shè)備和二次設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性。由于其內(nèi)部不可避免地存在絕緣缺陷，會(huì)產(chǎn)生局部放電，最終造成設(shè)備整體絕緣性能喪失而引發(fā)故障。本文從定量檢測(cè)SF6分解組分對(duì)GIS內(nèi)部局部放電進(jìn)行檢測(cè)和診斷的方法中得到啟示，提出對(duì)空氣開(kāi)關(guān)柜中的局部放電分解組分進(jìn)行檢測(cè)來(lái)診斷開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部放電情況。所開(kāi)展的主要工作和所取得的主要結(jié)論如下：
　?、倮肕S軟件計(jì)算空氣放電下氣體產(chǎn)生方程的反應(yīng)熱，并分

2、析了空氣放電分解產(chǎn)生組分的機(jī)理。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)空氣在放電的情況下會(huì)產(chǎn)生較為穩(wěn)定的CO、NO2氣體以及O3、NO3、N2O5等不穩(wěn)定氣體。CO的主要產(chǎn)生途徑為C元素的氧化，其次為電子碰撞CO2分子；NO2中N原子主要來(lái)源于N2與O的反應(yīng)，其次是電子碰撞N2產(chǎn)生N。
　　②研制出了空氣放電故障模擬平臺(tái)，并制作了四種典型缺陷的物理模型，利用脈沖電流法對(duì)缺陷模型進(jìn)行放電量的測(cè)量，在此基礎(chǔ)上初步探索了空氣在典型缺陷下的分解特性。結(jié)果表明在自由金屬

3、微粒下有特殊產(chǎn)物NO，金屬突出物、絕緣子氣隙以及絕緣子表面污穢缺陷下產(chǎn)生的CO、NO2均隨著放電量呈現(xiàn)了不同程度的飽和增長(zhǎng)。
　?、塾捎陂_(kāi)關(guān)柜屬于半密封型設(shè)備，在FLUENT流體力學(xué)的平臺(tái)上模擬組分氣體的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)并開(kāi)展了真實(shí)開(kāi)關(guān)柜下的空氣放電實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明開(kāi)關(guān)柜與大氣存在氣體交互下，組分氣體依然能在檢測(cè)點(diǎn)累積至設(shè)備檢測(cè)下限，并在電纜室下部設(shè)置檢測(cè)點(diǎn)有利于濃度的檢測(cè)。由于真實(shí)開(kāi)柜下的放電量大于模擬實(shí)驗(yàn)下，導(dǎo)致組分的濃度出現(xiàn)飽和的