不同絕緣缺陷局部放電下SF6分解特性與特征組分檢測(cè)研究.pdf

1、六氟化硫（SF6）氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能，作為絕緣介質(zhì)又可以大大減小設(shè)備尺寸，提高絕緣強(qiáng)度，已廣泛地應(yīng)用于氣體絕緣組合電器（Gas Insulated Switchgear，GIS）中。純凈的SF6氣體化學(xué)性能穩(wěn)定，不易分解。但局部放電、火花放電、電弧放電和過(guò)熱作用會(huì)導(dǎo)致SF6發(fā)生分解。通過(guò)分析氣體分解組分來(lái)診斷SF6氣體絕緣電氣設(shè)備的絕緣狀況，目前已成為本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 局部放電（Partial Discharg

2、e，簡(jiǎn)稱(chēng)PD）是表征設(shè)備絕緣性能的主要指標(biāo)之一，而傳統(tǒng)的電測(cè)法難以擺脫現(xiàn)場(chǎng)電磁信號(hào)的干擾，存在局限性。研究表明PD會(huì)導(dǎo)致SF6氣體發(fā)生分解，并且不同的PD原因下SF6的分解特性不同。深入開(kāi)展對(duì)SF6分解產(chǎn)物的形成過(guò)程、相對(duì)含量關(guān)系、影響因素等的研究，提出以氣體組分定量檢測(cè)評(píng)判絕緣狀況的理論與方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)GIS絕緣缺陷引起突發(fā)性故障的早期診斷和預(yù)測(cè)有著重大意義。本文主要針對(duì)GIS早期絕緣缺陷產(chǎn)生的PD導(dǎo)致SF6氣體分解問(wèn)題進(jìn)行基礎(chǔ)研究。<

3、br>　　 GIS內(nèi)部常見(jiàn)的絕緣缺陷有高壓導(dǎo)體突出物、自由導(dǎo)電微粒、絕緣子金屬污染及氣隙缺陷。本文利用建立的SF6氣體放電分解試驗(yàn)裝置，并結(jié)合電氣測(cè)量技術(shù)和氣相色譜分析技術(shù)跟蹤檢測(cè)不同PD原因下SF6的分解情況，研究GIS內(nèi)部不同PD下SF6分解特性及影響因素，尋找能有效表征絕緣故障類(lèi)型的特征參量。
　　 為此，本文構(gòu)建了四種GIS典型絕緣缺陷物理模型，并對(duì)缺陷模型進(jìn)行電場(chǎng)分布仿真，仿真結(jié)果表明四種缺陷模型在預(yù)定部位和可接受的

4、電壓閾值內(nèi)均能產(chǎn)生PD。同時(shí)，建立了能有效分離SF6放電分解組分的氣相色譜定量檢測(cè)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)不同絕緣缺陷PD下的SF6分解氣體進(jìn)行96h跟蹤檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果顯示：SF6局放分解的特征組分有SOF2、SO2F2、CF4和CO2，且不同PD下SF6的分解特性和產(chǎn)氣規(guī)律存在明顯差異。
　　 研究發(fā)現(xiàn)，高壓導(dǎo)體突出物PD穩(wěn)定、放電能量大，SF6產(chǎn)氣量和分解速率高；自由導(dǎo)電微粒單次PD強(qiáng)度高，SOF2/SO2F2較高；絕緣子表面金