SF6检测故障诊断技术

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1、SF6检测故障诊断技术摘要：文章阐述了SF气体分解物的生成机理及其特点；影响SF气体分解物生成的因素；应用SF气体分解物进行电气设备故障诊断的情况。关键词：SF气体分解物；故障诊断。中图分类号：0659文献标识码：A文章编号：一、引言随着社会的不断发展，特高压输电电压、超高压等级不断提高，电力传输和变换容量迅速增大，对电气设备也提出越来越高的要求。在我国SF电气设备已有近40年的历史，由于具有优异的绝缘及灭弧性能，SF电气设备被广泛地应用于电力系统中，通过分析SF气体分解物的生成机理及生成物特点，可以诊断电气设备故障，并推测出可能存在的缺陷。二、SF气体分解物的生成机理及其特

2、点2.1SF气体分解物生成机理根据大量研究发现，纯净的SF气体具有稳定的化学性质，分解物在设备正常运行时较少，而且分解后的低氟化合物复合率非常高。但是，一旦设备出现故障，SF气体将发生较为复杂的化学反应。SF气体分解的主要原因除了异常过热外就是放电故障，放电故障分为以下儿类：1)电弧放电。电弧会在正常操作断路器开断电流时产生，在电弧的作用下，发生反应SF-SF+F,此外，还有其他气体和固体生成物，经过一段时间，气体生成物大部分被吸附剂吸收，而容器底部则有固体生成物出现。2)火花放电。放电能量较低，SF气体分解物生成率低是火花放电与电弧放电的主要区别。3）电晕放电。电晕放电可能

3、是由于局部电场强度的升高产生的，分解物的多少与放电时间成正比，在电晕放电屮，将产生较高浓度的SOF气体。4）过热分解。即使没有发生放电，在导体接触不良造成局部过热的情况下，SF气体仍发生分解。2.2SF气体分解物的特点SF气体分解物在运行的电气设备中具有下面几个特点：1）较为复杂的分解物成分和朵质，国内外研究机构对生成物进行分解研究，最终得出的种类有二三十种之多；2）SF气体分解物虽然种类较多，但是含量人部分都特别低，在UL/L级就有很多；3）—般在SF电气设备内部放置吸附剂，SF的气体分解物有效地被吸附剂吸附，但是也加大了通过检测分解物来诊断设备运行状况的难度；4）SF气体

4、分解物相当一部分含有毒性。三、影响SF气体分解物生成的因素影响SF气体分解物生成的因素有以下儿种：1）电弧放电的能量。影响SF气体分解物的主要因素是电弧能量，气体分解物的生成率随着电弧能量增大、弧区温度升高而增大。2）电极材料。SF气体分解物在电弧作用下生成与电极材料有关，铝电极是SF气体分解物数量最高的，而银氧化镉是最低的。3）绝缘材料。SF气体分解物的组分和生成量会受绝缘材料的影响，在高温过热情况下，SF电气设备中的线圈绕组常用的固体材料会炭化，随着温度的升高CO、CO气体含量也会增大。4）水分和氧气。水分和氧气极大影响着SF气体分解物的组分和生成量，在水分和氧气的影响下

5、，SF气体在燃弧期间的主要分解物SF和金属氧化物发生下列反应:2SF+0—2S0F,SF+H0—SOF+2HF,2SOF+HO—3SOF+2HF,SOF+HO-S0+2HFo四、应用SF气体分解物进行电气设备故障诊断的情况只分析SF气体的部分分解物就能诊断出电气设备故障的位置或内部缺陷，为了快速找岀电气设备内部故障点，可以根据SF气室的检测环境,分析具有代表性的分解物。应用SF6气休分解物进行电气设备故障诊断的情况有以下几种。4.1检测SF气体分解物中CF、可水解氟化物含量及诊断设备内部放电故障在送电时，某变电站的GIS（气体绝缘金属封闭开关）设备发生短路,断路器C相由于短路

6、发生跳闸事故，为了对故障情况进行确定，在故障发生6个小时后，分析相关气室的SF气体分解物，发现可水解氟化物及CF在SF气体分解物屮的含量增加明显。利用气相色谱法对发生故障前的该气室进行分析检查，CF的含量为零，发生故障之后再进行检查，发现气室中的CF含量为50ug/g,经过初步检查认为气室存在固体绝缘故障问题，后经解体检查证实气室中动触头的绝缘子表面有30cm面积的电弧灼伤痕迹。另外，要随时注意可水解氟化物及CF在SF气体分解物中的含量的变化情况，若含量持续增加，很可能会发生电气设备故障，随时监测，有利于早期、迅速地发现设备故障。4.2检测SF气体分解物中SO、HS和HF含量

7、发现设备放电及过热故在水分的影响下，SF在放电和热分解时产生的气体主要有SO、HF、S0F2和S0F2o但是，当固体绝缘材料发生故障时，将会产生CF和HS等气体。在电晕和裸金属低能量放电时,如果故障电流较小，则检测不出HS气体的存在，只冇当电流较小时，HS气体才能被检测出，所以，裸金属放电能量大小与HS含量多少密切相关。HF、HS和S0这3种气体在现场检测时是属于内部故障的特征组分。某单位利用HF、HS和S0含量检测SF6电气设备故障，通过对500多台SF电气设备进行试验检测，9次确认了故障部位，此方法