針-板缺陷模型下SF6的電暈放電分解特性及其影響因素研究.pdf

1、氣體絕緣組合電器因其具有占地面積小、可靠性高、維護(hù)量小及電磁環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用。在正常情況下,氣體絕緣組合電器氣室內(nèi)部的SF6氣體絕緣介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易發(fā)生分解。但是,當(dāng)氣室內(nèi)存在電弧放電、火花放電或電暈放電等情況時(shí),SF6氣體便會(huì)因強(qiáng)磁場(chǎng)效應(yīng)而發(fā)生分解,生成低氟硫化物SF5、SF4、SF3、SF2和 SF1,部分低氟硫化物還會(huì)與氣室內(nèi)存在的氧氣和水分等雜質(zhì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),生成如SO2F2、SOF2和 SO2等穩(wěn)定的化合物。

2、這些分解產(chǎn)物的存在,不但會(huì)降低絕緣介質(zhì)的絕緣性能,而且還會(huì)腐蝕支柱絕緣子等絕緣設(shè)備,嚴(yán)重危害設(shè)備的長(zhǎng)久安全運(yùn)行。
　　SF6氣體分解組分的特性與設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷類型以及嚴(yán)重程度密切相關(guān),可以通過(guò)分析設(shè)備氣室內(nèi)SF6氣體分解特性診斷設(shè)備內(nèi)部絕緣故障。然而,基于SF6分解組分的氣體組分分析法的應(yīng)用還處于初步研究階段,許多問(wèn)題尚未完全解決,比如缺陷類型、放電能量、電極材料、氣壓等對(duì)SF6氣體分解特性的影響機(jī)理及規(guī)律還不十分清楚。所以,有

3、必要弄清楚各影響因素對(duì)SF6氣體分解特性的影響,校正各影響因素對(duì)特征組分及其比值的影響,為準(zhǔn)確利用氣體組分分析法對(duì)SF6氣體絕緣設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和故障診斷打下基礎(chǔ)。
　　結(jié)合課題組已有的研究成果,本文在已搭建的試驗(yàn)平臺(tái)上開(kāi)展了不同針-板電極間距、不同電極材料、不同氣體壓強(qiáng)下SF6的電暈放電分解試驗(yàn),并利用氣相色譜儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析了不同放電時(shí)間下的SF6氣體分解組分。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):針-板電極間距不影響C

4、O2、SOF2和SO2的生成,而隨著電極間距的增加,SO2F2的含量有所下降。特征比值φ(SOF2+SO2)/φ(SO2F2)和φ(SO2F2+SOF2+SO2)/φ(CO2)均與針-板電極間距關(guān)聯(lián)特性明顯。針-板缺陷模型下,板電極材料不影響CO2的生成;板電極材料化學(xué)活性(鋁>銅>不銹鋼)越大,越能促進(jìn)SOF2和SO2的生成,而抑制SO2F2的生成。針電極材料對(duì)CO2、SO2F2、SOF2和SO2的生成均有影響。φ(SOF2+SO2)