绝缘材料受热对SF6气体分解物影响的试验研究

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1、ZHUANxLUNTAN专题论鬈囊绝缘材料受热对SF6气体分解物影响的试验研究汪金星，杨韧，营永峰，陈潇一(1．陕西省电力公司，陕西西安710048；2．陕西电力科学研究院，陕西西安710054)摘要：对绝缘材料受热时S气体分解物中的SO和H2s含量进行了详细的分析研究。通过大量的试验，分别研究和分析了电气绝缘材料加热时间、加热温度及sF气体的压强等因素对sF分解物中SO和HS含量的影响，并在各因素下对有吸附剂和无吸附剂时S0和Hs含量进行了对比试验研究和分析。本文结果对根据SF分解物含量进行SF设备状态判断和缺陷、故障判断以及为电气设备带电检测提供

2、参考。关键词：S气体；绝缘材料；分解物；SO：；H2S中图分类号：TM213文献标志码：A文章编号：1673—7598(2009)09—0033—05和水气等杂质影响下产生s0和HF，HF具有强腐蚀0引言性，会与内部金属或绝缘介质发生再反应。因此，把s0、Hs作为检测气体研究sF气体分解物是可行S电气设备目前已经广泛应用于高压和超高的【s。检测的SO浓度是直接分解和水解产物的总压领域，它有体积小、重量轻、容量大、成套速装、维量，HS是固体绝缘材料分解的特征组分l】0I。本文通修量少等优点lI_21。某些正在运行的sF电气设备存在过大量试验，分别研究和

3、分析了有吸附剂和无吸附缺陷或故障，影响了设备的正常运行，甚至酿成事故，剂时绝缘材料加热时间、加热温度及SF气体的压强因此及时发现s电气设备内部缺陷或故障，对保证等因素对sF分解物中s0：和Hs含量的影响，为根据设备和电网的安全运行具有重要意义。SF6气体在sF分解物含量进行s设备状态判断或缺陷、故障电弧、放电和过热作用下存在分解现象，通过检测判断以及带电检测提供参考。sF分解产物的含量，诊断设备内部是否存在故障，是S电气设备在线监测和故障诊断的一种有效方1试验系统及试品法】。研究SF：体的热稳定性是非常必要的，因为它试验装置如图1所示。先从通气口3向

4、有机玻璃涉及到sF电气设备长期工作的可靠性和老化[61。目容器中充入一定压强的sF体．然后将接头1接在前已经有很多关于sF气体热分解物的试验和理论电源上，通入电流，电热丝发热加热绝缘材料，通过研究成果，但随着气体分解物传感器的出现．对于实热电偶电压输出端读取热电偶电压，查表确定加热际应用方面的研究将更为重要I。SF气体热分解产温度。适当改变电流大小可以调节加热温度。物和其受热温度有密切关系．纯净sF气体在500oC有机玻璃容器加乐sF，L体以上时才会发生分解，但SF气体在绝缘介质被加热f[]200oC左右时即发生反应，并有分解物出现1。本文从实际应用

5、出发，对绝缘介质被加热到500c《=以下时SF气体分解物中的SO和HS含量进行详细的分析研究。绝缘介质被加热N5oo℃以下tJ~SF气体分解物l一电流输入、输出端；2一热电偶电压输出端：3一通气口中主要有sO、HS、SOF、HF{H金属氟化物等I6。上图1试验装置示意图述的分解物中SOF含量较小且不稳定，很快在氧气加热一定时间后，利用sF分解物专用测量仪通收稿日期：2009—07—28作者简介：汪金星(197O一)，男，陕西安康人，从事电气设备运行管理方面的工作。7薯薯

6、专遵论ZHUAN弋LUNAN过通气口3N定气体化学组分及含量，并记录测量结验所用

7、绝缘材料是耐热型环氧树脂浇注，填充材料果。本试验所用SF气体满足IEC标准和中国国家标是氧化铝。环氧树脂和氧化铝均提供大量的氧元素，㈣瑚㈣o准，其中水分含量为40～50IJ／L。本试验所用的吸附所以SO的含量较高。剂是分子筛，测量仪器是sF分解物专用测量仪。本分解物含量随加热时间成正比变化，说明反应试验所加热的绝缘材料取白盆式绝缘子，南环氧树时起主要作用的是绝缘介质，因为绝缘介质导热性脂浇注，填充材料为氧化铝。能不好，只有紧挨着电阻丝的部分才会被加热到应加热的温度，而紧挨着的部分面积又是一定的，反应2试验结果及分析时参加反应的绝缘介质的量也是一定的，

8、所以分解物含量随时问成正比：另一方面，若分解物生成率随2．1无吸附剂时SF分解物含量与加热时间的关系加热时间增长而增大，说明反应时起主要作用的是图2是加热：~1340oC、0．45MPaH~SO和HS的牛sF气体，冈为气体导热性能相对较好，电阻丝把周成量与加热时间的关系。图3是不同加热时刻S0，和围sF气体加热到一定温度后，SF气体分解并使周HS的生成速率。由图2；~1图3知，SO和HS的生成量围更多SF气体加热到这个温度，这样和绝缘介质反随加热时间的增加而增大且基本．I二成正比。刚开始应的sF气体会越来越多且分解的sF气体还和其他加热时由于绝缘介质

9、需要一个加热过程，所以s0和气体杂质发生反应，分解物生成率就会越来越大。分HS的生成速率均偏小；加热10mi