SF6气体替代面临诸多挑战

SF6气体在电力工业中用于断路器、开关设备及其他电气设备的绝缘或灭弧。 1997年在日本京都通过的国际全球变暖议定书中 ,将 SF6气体列为全球管制的六个指名气体之一。这件事引起某些电力部门对替换 SF6的高度关注。美国国立标准与技术研究所 ( NIST)最近发表了一份技术报告 ,确认可能替代的气体混合物 ,并讨论了对选择合适气体出现的局限性     

山西电网SF6气体质量分析与监督

分析了SF6电气设备气体质量的检测、监督现状及存在的问题,提出了解决途径与方式,并结合SF6分解物在现场事故分析中的案例,对该技术在现场的应用提出了注意事项和建议。     

一起110kV SF6断路器渗漏故障分析

本文首先对一起110kV SF6断路器渗漏事故进行了详细分析,然后从技术上对几种用于SF6气体泄漏的监测方法进行了比较。同时,针对变电站运行的具体情况,从管理上给出了建设性意见。为以后类似案例的预防和处理做出了积极探索。     

SF6气体检测技术的研究

通过自身的工作经验对高压电器产品中SF6气体的泄漏、分解物测试和性能的在线监测的特殊方法及意义进行了阐述。     

SF6放电分解气体组分分析

SF₆气体是GIS中常用的绝缘介质,通过对其分解产物的类型和含量进行分析可以诊断设备内部是否存在故障。本文总结了SF₆放电分解气体组分成分,综述了气相色谱法、检测管法等气体组分分析方法,分析了SF₆放电分解气体组分分析技术的发展趋势。     

防爆型SF6气体密度变送器的设计

防爆型SF6气体密度变送器主要配套于变电站内各类SF6高压电器(如断路器、互感器、全封闭组合电器(GIS)、气体绝缘开关柜等),用于监测设备内SF6气体密度参数,介绍了其硬件电路原理和校准测试过程。     

0.1～0.25MPa气压下二元混合气体SF6-N2和SF6-CO2的击穿特性

柜式气体绝缘开关设备(cubicle gas insulatedswitchgear,C-GIS)由于其全可靠性能高、小型化等特点在电力系统中得到广泛的应用。但由于C-GIS开关柜的主要绝缘介质SF6气体具有较强的温室效应,且其成本较高,迫切需要减少或不用SF6气体。针对C-GIS开关柜较低的气压条件,探讨SF6混合气体替代SF6的可行性。采用圆形平板电极模拟均匀场,研究均匀场、较低气压(0.1~0.25 MPa)下SF6与N2、CO2两种气体的二元混合气体在不同配比、不同电压形式(工频和负极性雷电冲击)作用下的击穿特性。试验结果表明,气压在0.25 MPa以下时,适当增大SF6混合气体的压强可以使其达到纯SF6相同的绝缘强度,为新型C-GIS开关柜的设计制造提供了关键的试验依据。     

SF6新气痕量杂质对SF6电气设备寿命的影响

为了给电气设备中的SF6新气质量控制提供参考,研究了SF6新气中痕量杂质对电气设备运行寿命的影响。通过一个与电流互感器共气室的直线隔离开关装置,模拟了中心导杆上金属尖端放电内部缺陷。在220kV单电压和220kV、3 150A同步升流升压2种方式下,分别充入不同品质的SF6新气进行约100h的试验。并采用SF6气相色谱质谱分析技术、加拿大SF6杂质分析仪DPD,跟踪检测SF6气体痕量杂质各组分体积分数变化情况。结果表明,设备中充入低品质SF6新气(含有较高浓度的全氟烷烃、氟化硫酰、及碳硫氟化物等多种杂质),在放电末期产生较多的SO2F2、SOF2和SO2。而酸性的SO2对设备具有腐蚀作用,因此,当SF6新气中痕量杂质过高时,其充入电气设备后,将减少SF6电气设备运行寿命,尤其是开断设备。     

SF6气体湿度检测结果的分析与判断

SF6电气设备中的湿度测试结果与测试时的环境温度有着密切的关系。因此,将测试值按照行标DL/T 506-2007中给出的方法换算到20℃的值后才能反映设备内气体湿度的真实情况。此外,当湿度修正值在限值附近时,需要进一步考虑SF6电气设备在工作压力下的露点值高低及当地环境变化对设备安全性能的影响后再做综合判断。只有这样,湿度测试结果在SF6电气设备的监督检测工作当中才具有现实意义。     

特征气体法在SF6电气设备故障诊断中的应用

利用SF6电气设备在不同故障下会产生相应分解物的理论,引入了利用特征气体法诊断SF6电气设备故障的新技术。通过现场应用,充分验证了利用分解产物中的特征气体测试来诊断SF6电气设备是否有故障是行之有效的方法。     

SF6气体分解产物检测在电气设备故障诊断中的应用

本文阐述了电气设备内SF6气体在异常放电和过热情况下分解产物生成的机理,通过几起典型的故障实例分析,初步探讨了气体分解产物的组分和含量在现场SF6电气设备故障诊断和定位中的应用情况,为今后发现运行中的SF6电气设备的潜在故障提供了参考依据。     

宁夏电网SF6设备气体分解产物状况调查

通过对宁夏电网SF6设备进行气体分解产物组分调查检测,并按不同的电压等级和设备对各组分进行统计,结合典型案例分析,得出SF6设备在正常运行情况下各分解产物组分在气体中的含量范围,为诊断SF6设备内部故障隐患和常态化开展SF6分解产物检测工作提供参考。     

应用卡尔费休库仑法测定运行SF6气体中的微量水分

SF₆气体微量水分测试是电气设备重要的状态检测试验,现行测试方法的结果存在差异时,需要引入一种辅助判断方法。文中首先介绍了卡尔费休库仑法的技术原理,着重利用不同方法间的比对分析了卡尔费休库仑法测试运行中SF₆气体微量水分的适用性,重点分析了测试过程中的影响因素及应对措施。结果表明：①卡尔费休库伦法的测试误差和重复性满足SF₆气体微量水分测试要求;②进样流速快慢均不利于测试准确性,可将进样流速控制在400～600 mL/min范围内;③保证测试准确性应至少进样3 L,当SF₆气体中水分含量过低则还应适当增加进样量;④故障SF₆气体中HF和H₂S组分性质活泼易影响测试结果,不建议在故障气室上应用卡尔费休库仑法。最后,通过不确定度评定和差异辅助判断,对方法的实际应用进行了验证。     

SF6气体与环境及高压产品用气量排气量的减少

随着电力系统向大容量、超高压、特高压方向发展,SF₆断路器、GIS组合电器以及SF₆输电管线等都将大量使用SF₆气体。人们对SF₆气体的认识常存在误区,认为SF₆气体对大气环境危害不大,从而在生产、设备安装以及检修的过程当中不注意收集SF₆气体,将其随意排放,以致不同程度对生态环境构成影响甚至威胁。     

SF6断路器中气体放电过程的计算机模拟

提出了模拟 SF6 断路器中气体放电过程的随机步进式先导贯穿模型。它运用气体放电基本原理和气体压力、气隙结构、绝缘介质等必要的绝缘参数 ,计算每一个先导贯穿步的三维电场分布情况 ,完成了断口间气体放电过程的数值模拟 ,分析了不同绝缘介质中的先导贯穿情况     

SF6电气设备中湿度测试的温度修正

研究了国内4种不同SF6设备的温度与湿度变化关系,参考国内外的修正方法,拟合出适用多种SF6设备气体湿度测试的温度修正公式。对比分析说明该公式对相同类型SF6设备中气体湿度修正偏差普遍<20%。     

开闭所SF6气压在线监测技术的研究与运用

在分析SF6开闭所(环网柜)在配电网发展中的应用及存在问题的基础上,结合海盐县供电公司开闭所(环网柜)的运行经验,提出了解决SF6开闭所(环网柜)气体压力问题的解决方案,供借鉴和参考。     

SF6气体密度状态检测的快速算法

针对SF₆气体密度计算过程复杂的问题,提出了快速判定SF₆气体密度的算法,以220 kV气体绝缘金属封闭开关设备灭弧室外其他气室中SF₆气体密度状态的判定为例,介绍了该算法的基本原理和实现过程,并通过仿真计算比较了本文算法与现有算法的实时性,结果表明,本文算法实现过程简单,实时性大幅提高,可促进大范围、多节点SF₆气体密度状态统一集中检测的数字化电子设备的发展和应用。     

SF6气体泄漏光学检测图像特征提取方法研究

为便于对SF₆气体泄漏光学成像检测信息的系统化和规范化管理,采用Matrix Laboratory（矩阵实验室,简称Matlab）工具开发了1套SF₆气体泄漏光学成像检测综合管理系统。该系统采用图像增强、小波阈值去噪、帧间差分等图像特征提取方法,实现了气体泄漏运动轨迹直观显示、泄漏源定位和泄漏量初判,实现了由人工识别到自动识别的转变,提高了诊断精度及自动化程度。该系统可作为SF₆充气设备绝缘状况的辅助评估、设备故障诊断的技术参考,经现场实际应用反映良好。     

固封极柱VEG对SF6断路器漏气影响分析及对策

通过检测查出SF₆断路器在固封极柱VEG处漏气点并对开关该部分解体检查分析,阐述发生漏气故障的根本原因及固封极柱VEG存在的不足,其中涉及到O形密封圈的压缩率,进一步从理论分析固封极柱VEG嵌件不行度(平面度)的问题会引起O形圈压缩率不足而导致漏气等。最后从生产工艺等方面考虑及采取有效的措施来解决固封极柱VEG不行度问题,从而保证O形圈足够的压缩率来避免漏气,再通过生产检漏验证其可行性。避免了生产返工及因固封极柱VEG不良使SF₆断路器投运过程中漏气而引起的事故等。