国家电网公司科学技术项目立项申报建议书.doc

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1、审核通过，存档整理。受控资料，禁止外传一、目的和意义本项目的目的在于对全省范围内GIS类设备中使用的SF6气休进行综合分析,给出的SF6气休运行性能的评估结果；积累GIS设备运行维护经验，尤其对SF6气体的使用、维护、故障诊断及更换策略等方面具有实际意义，可进一步实现GIS设备状态检修，为今后智能IED的设计选型及智能型设备的运行维护优化等方面奠定技术基础。六氟化硫(SF®电气设备在制造、现场安装和运行过程中，不可避免会在其内部产生一定的不良缺陷，如电极表面毛刺及划痕、自由导电微粒、悬浮导休、水分及

2、SF6气休分解等，这些问题的存在和发展对电气设备绝缘和机械特性带来不同程度的危害，严重时其至造成设备故障，限于当前缺少对SF6设备进行全面检测的有效手段，因此如何确保SF6电气设备运行安全已成为一个学术及工程研究热点问题。现阶段随着电网的快速建设，因结构紧凑、绝缘性能稳定、断流能力强、重燃率低、运行可靠等优点，大量的GIS进入电网并出现了事故/缺陷频繁的普遍现象，究其原因：一方面，超囲高压GIS设备的设计、加工及生产还未完全掌握；另一方面，设备在出厂运输、现场安装及投运前检验等方面均缺乏质量考核手段

3、，如何保证GIS设备安全运行已成为电网运行单位急需解决的难题。目前高电压等级GIS绝缘检测手段较少，主要包括局部放电检测及SF6气休分解产物测试两种主要手段，而该两种检测手段尚未成熟，形成对系统运行具有指导性的判据仍然较为困难。因此，有必要开展相关研究，利用成熟的通信、计算机及网络等多方面技术实现GIS设备状态可视化，尤其针对全省范围内SF6气体质量使用情况的归纳与汇总、积累同类故障悉陷的原始数据，以利于将来对GTS内部状况进行分析判断。二、国内外研究水平综述电力系统是社会的重要基础设施，其可靠性对

4、国民经济和人民生活具有重要影响。自上世纪七十年代以来，GTSBti于绝缘可靠性高，占地面积小等优点在电力系统中被广泛使用。根据国际大电网会议CKI迥工作组23.02的调查，随着电压等级的提高，GTS设备的重要性、影响面、故障率、维修费用等均进一步提高。与此同时，电力系统中越来越多的GIS设备的投运吋间接近和超过3()年，逐渐趋近其寿命极限，如何延长其使用寿命并确保其安全运行成为一个研究热点问题。因此，对大型GIS设备进行故障诊断及实现故障后快速、高效维修，从而提高其供电可靠性是非常重要的。GIS设备

5、在安装与运行过程中，内部不可避免地产生一定的缺陷，如电极表面毛刺、自由导电微粒、悬浮导体、接触不良、水分等，这些内部缺陷的存在和发展会对其绝缘和机械特性造成一定危害，严重时将直接引起GIS设备的停止运行。而伴随着GIS内部缺陷的存在和发展产生的局部放电(Partialdischarge,FD和过热等问题，既是促使GTS的状态进一步恶化的原因，也是反映GTS内部缺陷的信号，可用于GIS故障诊断。局部放电检测是对GIS进行故障诊断的重要手段之一。围绕GIS局部放电检测，国内外的研究者进行了大量的研究，提

6、出了多种检测方法。这些方法可以分为四类：检测超高频佃电磁波、放电电流或导休电斥变动等电气信号的方法；检测超声翎或振动的方法；检测发光的方法；检测SF6气体分解物的方法。目前，国内外关于LHF检测法和AE检测法的研究比较活跃，但这两种方法有一个共同的弱点，就是易于受到外界噪声的十扰。与LHF检测法和AE检测法相比，检测SF6气休分解物的方法具有不受电磁噪声和振动干扰的优点，适合于现场使用，除了能检测局部放电，还可用于检测过热故障；而且随着局部放电和过热的持续，SF6分解气休的量也将逐渐累积，故该方法非

7、常适合于GIS状态长期监测。GIS…般采用SF6作为绝缘和灭弧介质，其优异特性主要来源于SF6的高耐电强度和强灭弧性能。当GIS中存在放电或过热故障时，SF6会发生一定程度的分解并产生气休分解物。自上世纪70年代以来，国际上对SF6气体在各种放电条件下的分解特性进行了大量的基础研究，采用各种分析工具，探讨了SF6分解生成物的种类以及SF6分解的基本过程，ChuFY及VanBruntRJ分别于1986年和1990年对有关SF6气休分解物的研究进行了很好的总结。其后由于SF6混合气休研究的需要，Casa

8、novasA嗨口CasanovasJ等对混合气休中的SF6气休分解物进行了大量研究。研究表明，SF6气休生成物的种类和含量与放电类型及放电能量、涉及的金属和绝缘物种类、SF6水分及氧气含量等因素有关。般而言，SF6最初的分解产物为SF4SF5等低氟化物和F原子，SF4等最初生成物可与气态水分H20和氧气02）发生进一步反应，形成各种气休生成物，活泼的F原子可和金属发生反应，生成金属氟化物快多为固体生成物）。在SF6气休中发生放电时，主要的气休生成物有SF4,3CF2,