涉及有機(jī)固體絕緣材料時(shí)六氟化硫局部過熱分解產(chǎn)物研究.pdf

1、SF6氣體絕緣裝備一直被認(rèn)為是少維護(hù)甚至免維護(hù)的高壓電氣裝備，但其母線接頭和刀閘觸頭等部位常常因接觸不良或絕緣材料表面介質(zhì)電導(dǎo)率過大等原因造成局部溫升異常，誘發(fā)局部過熱性故障（PartialOverthermalFault，簡(jiǎn)稱POF）。課題組前期研究表明：SF6氣體絕緣裝備內(nèi)部發(fā)生POF時(shí)，不僅會(huì)使其內(nèi)部主要絕緣介質(zhì)SF6發(fā)生分解，當(dāng)涉及到有機(jī)固體絕緣材料時(shí)，還會(huì)促使有機(jī)固體絕緣材料裂解和碳化，進(jìn)而降低SF6氣體絕緣裝備的整體絕緣性能

2、，對(duì)整個(gè)裝備乃至電網(wǎng)的安全可靠性構(gòu)成極大威脅。但目前除了本課題組提出的利用SF6過熱分解特性檢測(cè)POF外，還沒有一種能夠有效檢測(cè)POF的方法，大量基礎(chǔ)性研究工作亟需開展。
　　為此，本文針對(duì)POF涉及有機(jī)固體絕緣材料這一典型故障類型，構(gòu)建出用于實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究的物理缺陷模型，在研制的SF6過熱分解模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，開展了局部過熱溫度范圍為200~500℃時(shí)涉及有機(jī)固體絕緣材料的SF6過熱分解實(shí)驗(yàn)，研究了當(dāng)POF涉及有機(jī)固體絕緣材料時(shí)SF

3、6過熱分解組分產(chǎn)氣規(guī)律，結(jié)合熱重和X射線能譜分析對(duì)實(shí)驗(yàn)后的金屬材料和有機(jī)固體絕緣材料中所含元素及元素的存在形式進(jìn)行分析，初步探討了有機(jī)固體絕緣材料過熱裂解和腐蝕機(jī)制。
　　研究結(jié)果表明：當(dāng)POF涉及有機(jī)固體絕緣材料時(shí)，SF6過熱分解組分主要有CS2、CO2、CF4、H2S、SO2F2、SOF2和SO2，各分解組分的生成途徑以及反應(yīng)的難易程度不同，致使其濃度大小及增長(zhǎng)規(guī)律不盡相同，其有效產(chǎn)氣速率隨POF加?。ň植窟^熱溫度升高）而呈現(xiàn)

4、不同的增長(zhǎng)趨勢(shì)，各分解組分的物理意義也不盡相同；HF、H2S對(duì)金屬材料和有機(jī)固體絕緣材料的腐蝕作用致使實(shí)驗(yàn)后的金屬材料中含有Fe、F、O、C、S等元素，F(xiàn)e元素的存在形式有Fe2O3，可能有FeF2等；實(shí)驗(yàn)后的有機(jī)固體絕緣材料因HF、H2S的腐蝕作用而新增了F、S等元素；不同故障程度（局部過熱溫度）下有機(jī)固體絕緣材料的裂解程度不同，HF、H2S對(duì)其腐蝕的強(qiáng)弱存在差異，致使其C、O、F、S元素隨局部過熱溫度升高呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。另外，隨