SF_6分解气体快速检测装置

<正>SF_6高压电器设备在运行中,会由于放电等原因而使SF_6气体不断分解。这些分解产物中最主要的有HF和SO_2,使用检测管对这两种产物进行分析检测,可了解高压电器设备在运行过程中所处的状态和可能的潜在事故的发生,保证设备的正常运行和人身安全。 SF_6分解气体快速检测装置在国外,如日本、海国、加拿大、法国和美国等国家使用十分普遍。我国于1994年已研制成功,并在北京、大连、天津和上海等地使用。该装置取得了很好的效果。其基本原理是:通过检测装置从高压电器设备中采取一定体积的SF_6气体,分别通过SO_2、HF检测管,这些分解产物会在检测管中起化学反应、并改变颜色。可根据变色柱的长短,定量的读出SF_6气体中SO_2和HF的浓度。     

利用SF_6分解产物及气相色谱分析断路器故障

目前SF_6气体分解物检测在电气设备故障分析中应用比较广泛,而由于新气中含有一定量的CF4含量,所以分析重点一般集中于H_2S、SO_2、HF、SO_2F_2等几种特征气体组分含量。本文将SF_6分解物测试与气相色谱分析相结合的方法应用于一起110kV SF_6气体断路器的故障诊断,结果表明除了对SF_6气体中SO_2、H_2S及HF等特征气体测试外,增加对CF_4含量组分的分析,可判断SF_6断路器内部固体绝缘情况,可确诊传统电气手段、单一分析分解产物不能发现的设备缺陷,确保设备安全运行。     

不同背景气体对SF6分解产物检测结果影响的研究

为了探索混合气体中SF_6分解产物的检测技术,了解不同背景气体对SF_6分解产物检测结果的影响,文中对比研究了CF_4/SF_6、N_2/SF_6等不同混合气体与纯SF_6为背景气体条件下,SO_2、H_2S、CO等SF_6分解产物检测结果的差异,研究表明,不同背景气体对SF_6分解产物的检测结果影响不同,文中通过分析拟合得出了CF_4/SF_6、N_2/SF_6混合气体对SF_6分解产物的检测结果的影响系数,并建立了几种CF_4/SF_6、N_2/SF_6混合气体为背景气体与纯SF_6为背景气体条件下SF_6分解产物转换的数学模型。     

SF6气体分解产物带电检测发现GIS设备缺陷及其分析与处理

为研究分析一起电化学传感器法进行六氟化硫(SF_6)气体分解产物带电检测发现的GIS电压互感器设备异常,使用不同的分解产物带电检测方法并结合电气试验和解体检查进行了综合分析。结果表明,该带电检测结果是一种未见报道的SF_6气体中H2体积分数异常现象。不同厂家生产的电化学传感器仪器带电检测结果不准确且差异较大,色谱仪更能准确地检测分析故障气体。该电压互感器缺陷的主要原因是生产时使用了退役变压器硅钢片,带入了变压器油等污染物;同时,制造工艺不完善使铁心磁通异常,铁心过励磁下低能放热导致溶解气体逐步析出,部分变压器油及其余物质分解产生氢气。针对该设备缺陷提出了有效的处理措施,成功处理了缺陷,并对同类设备提供了运维建议。进一步地,提出了SF_6气体分解产物带电检测方法和仪器的改进思路,以帮助SF_6气体绝缘设备和电网安全稳定运行。     

开断电弧下混合绝缘气体(SF_6+CF_4)分解特性试验研究

在高纬度低温地区,由于SF_6气体出现液化,可能导致SF_6开关设备发生绝缘击穿或开断失败等事故,由此该类地区大多采用混合气体(SF_6+CF_4)开关设备。气体分解产物检测是目前设备故障定位和缺陷诊断的重要手段。为此试验以40.5 k V混合气体断路器为试品,开展混合气体(SF_6+CF_4)不同燃弧能量下的气体分解产物试验,通过与纯SF_6气体的比较分析,探讨混合气体(SF_6+CF_4)的分解特性。研究表明:开断电弧下,SF_6+CF_4混合气体的主要分解产物为CO、CO_2、SO_2、SOF_2;分解产物各组分含量均随着燃弧能量的增加而增加;在相同的燃弧能量下,SF_6+CF_4混合气体比纯SF_6气体产生更多的碳氧化合物(CO+CO_2),而硫化物(SOF_2+SO_2)的生产量较少。     

SF_6分解产物检测在GIS故障诊断中的应用

介绍了一例110 kV GIS设备发生故障跳闸之后,检测人员通过对SF_6气体分解产物中的SO_2+SOF_2,H_2S,CO等成分含量的检测,快速地查找到故障点所在的气室位置。通过对SF_6气体分解产物形成机理的分析和研究,得出运用SF_6气体分解产物成分检测技术,不仅可以诊断设备故障的位置,也可以成为检测设备状态的一种有效手段,利用这一技术为设备的故障诊断和状态检修提供有力的科学支撑。     

252kV及以上断路器短路试验中SF6气体分解产物特性研究

以SF_6气体为灭弧介质的高压交流断路器广泛应用于我国220 kV及以上电力系统中,开断短路电流后,灭弧室内SF_6会分解产生SO_2、CF_4、CS_2、SOF_2等气体,对断路器的开断性能产生影响。文中对多台高压交流断路器开展短路开断试验,对断路器内部气体进行检测,研究了不同电压等级断路器及不同短路试验方式与SF_6气体分解产物之间的关系。     

GIS设备局部火花放电故障SF6分解特性

为了更好地利用分解组分分析(DCA)法诊断SF_6气体绝缘设备绝缘故障,在搭建的火花放电实验平台上,开展了不同放电频率和不同火花放电能量作用下的SF_6气体分解实验研究,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对火花放电作用下SF_6分解生成的特征产物进行定量检测。结果表明:在火花放电作用下,SF_6的主要分解产物有SOF_2、SO_2F_2、SOF_4、SO_2和CF_4,其生成量均随火花放电频率的增加而上升。随着单次火花放电能量的上升,不同分解产物的生成趋势各异,其中SOF_2与CF_4的生成量不断上升并趋于饱和,而SO_2F_2的生成量不断下降并趋于稳定,SOF_4的生成量呈线性上升趋势,火花放电能量对SO_2的生成量没有显著影响。     

SF6/N2混合气体在电弧作用下分解产物试验研究

SF_6/N_2混合气体具有良好的绝缘性能和一定的开合电流能力并且可以降低对局部电场畸变的敏感程度、解决SF_6气体的液化问题,可以大大减少SF_6气体的使用量和排放量,减小对环境的温室效应影响,对加强节能减排和实现低碳发展具有重要意义。近年来,国家电网公司为响应国家节能减排号召,组织开展了SF_6/N_2混合气体用于GIS母线、隔离和接地开关的工作,研究确定了SF_6/N_2混合气体GIS母线、隔离和接地开关采用统一的30%混合比(SF_6:N_2=30%:70%),多个厂家的产品通过了型式试验和新产品技术鉴定,并在变电站开展了工程试用。为了研究基于气体分解物检测的GIS设备运维方法,文中基于一台密封间隙模拟GIS设备故障电弧,开展SF_6/N_2混合气体在电弧作用下分解产物试验,研究分解产物的特征组分及其变化趋势。并与SF_6气体在相同条件下分解产物比较分析,提出SF_6/N_2混合气体GIS设备运维与SF_6设备的差异。对SF_6/N_2混合气体GIS隔离和接地开关在开合电流型式试验后的分解产物进行了检测分析,以此判断GIS隔离和接地开关在正常开合电流过程产生的分解产物情况。     

基于磷酸盐的热催化降解SF6废气研究

SF_6因优良的绝缘性能与灭弧性能被广泛应用于电力设备中。但是SF_6是典型的温室气体,不能随意排放,采用热催化降解的方式可以有效消除SF_6废气带来的温室效应。文中采用磷酸锆、磷酸铝和磷酸钙作催化剂在800℃时降解SF_6气体(体积比为15%的SF_6、背景气体为空气),分析不同催化剂作用下SF_6的降解率并测量降解产物。研究发现:3种催化剂共同的降解产物有SO_2F_2、SOF_2和SO_2气体,其中SO_2气体产量最多,体积分数超过GCMS检测上限。磷酸钙的催化效果最佳,SF_6气体在8 h内的降解率达100%,降解生成的SO_2F_2和SOF_2气体体积分数在2 h时达到最大值,产生的H_2S气体体积分数在8 h达到211μL/L,同时产生了微量的CF_4气体和SOF_4气体。磷酸锆和磷酸铝作催化剂时,对SO_2F_2气体的生成有促进作用,且磷酸锆对SO_2F_2气体生成的促进效果强于磷酸铝。研究表明磷酸盐作催化剂能促进SF_6气体热分解,且催化效果磷酸钙大于磷酸铝和磷酸锆。SO_2气体是SF_6气体热分解的最终产物之一。试验检测到分解的产物绝大多数为酸性气体,可通过碱液过滤掉,对于减少SF_6废气排放带来的温室气体具有重大意义。     

SF_6分解组分的红外光谱定量测定

SF6发生局部放电时会生成一定的稳定特征分解组分,利用这些特征组分可以监测GIS内部绝缘状态。分别采用SF6气体与高纯氮气作为红外检测背景气体获取SF6分解组分的光谱图进行了比较,选取SF6作为红外检测背景气体。测量了SOF2、SO2F2、SO2、CO标准气体的红外吸收光谱图,选取了其最优吸收峰,计算了最优峰处的吸光系数。对局部放电试验装置进行了放电量标定,在5个局部放电量下进行多组红外检测,结果表明存在临界放电量,不同放电时间和放电量下各组分产气率不同。SOF2、SO2F2的产气率随放电量及放电时间变化较有规律,可以用产气率反演局部放电程度;SO2和CO产气率变化复杂,但其变化趋势同样可以用于表征内部绝缘状态。     

SF_6气体压力对同轴电容电子式电压互感器的影响

针对以SF_6气体为介质的同轴电容结构的电子式电压互感器,在不同SF_6气体压力变化的情况下,对电子式电压互感器精度影响进行分析,得出气体压力变化对电子式电压互感器精度存在一定的影响,压力变化范围大时,甚至将不能满足精度要求。本文通过对2台电子式电压互感器的SF_6气体压力变化进行精度试验,验证了分析结果,最后考虑到在要求电子式电压互感器SF_6气体工作范围宽,互感器精度高的时候,提出需要进行补气或者补偿等措施来满足精度要求。     

SF_6气体绝缘变压器未来在我国的发展前景

概述了ＳＦ６气体绝缘变压器在国内外的发展状况,介绍了这种变压器的结构特点、制造过程等,并对其生产成本及市场销售价格进行了分析探讨,指出了ＳＦ６气体对环保的影响。     

SF6气体电流互感器运行情况分析及技术发展现状

主要对SF6气体电流互感器的运行情况进行了总结分析,分析了SF6气体电流互感器的特点,SF6气体电流互感器的故障及障碍情况,目前在制造、安装、运行维护中存在的主要问题及预防SF6气体电流互感器事故的主要措施,并对电流互感器今后的技术发展进行了展望。     

SF6断路器在北方高寒地区的选择与应用

SF6高压断路器具有良好的灭弧性能,可提高供电可靠性及减少检修次数,使电气接线形式简单、运行维护方便;但SF6气体遇超低温易液化,严重制约了SF6断路器在北方的正常使用。通过对国产几种典型SF6断路器性能的分析和用户使用情况的调研,证明了在灭弧室内按比例充入SF6混合气体后,可解决SF6气体易液化的问题,确保SF6断路器可在北方寒冷气温下稳定运行。     

广东省六氟化硫气体运行监测中的问题及对策

六氟化硫（SF6）电气设备在电力系统中的应用越来越广泛,SF6气体运行监督检测工作显得极为重要。为此,就SF6气体湿度测试的温度修正、SF6气体测试的影响因素、SF6变压器的气体测试指标以及SF6气体的回收与再生利用等问题进行论述,并指出故障气体分析应该成为SF6电气设备的有效监督手段。     

SF6互感器气体湿度异常情况分析及处理

介绍了500kV SF6电流互感器气体湿度异常情况,对引起气体湿度异常的原因进行了分析,并针对存在的问题提出了处理措施和建议。     

一种新型干式高压电流互感器

介绍了一种新型(LRGBJ)干式高压电流互感器的研制过程、结构特点、应用情况及发展前景。该电流互感器是用有机绝缘替代油瓷绝缘的新型高压电器。它构思独特、结构新颖、性能指标先进,是不同于国内、外传统充油和充SF6气体的电流互感器的一种全新高压电器产品。     

220 Kv SF6断路器爆炸的原因及防范措施

分析了龙湾燃机电厂220kVSF6断路器爆炸的原因(如制造工艺等)及其过程;介绍了断路器爆炸的处理及防范措施(如应缩短燃机电厂主变压器的检测周期,加强对灭弧室顶盖处金属连接部件的红外测温等)。     

多通信模式SF6断路器气体监测模块研制

研制了一种基于多种通讯方式的SF6断路器气体监测模块.硬件线路以单片机AT89C55WD为核心,分别采用单总线数字温度传感器DS18B20和压力传感器SPS19测量SF6的温度和压力.本文从系统组成框图、硬件设计以及程序流程等几个方面介绍了该监测模块的设计过程,并且详细的介绍了硬件部分的电路.