不同絕緣缺陷下放電量與SF6分解組分關聯(lián)特性研究.pdf

1、常溫常壓下六氟化硫(SF6)具有極強的電負性、高耐電強度以及優(yōu)良的滅弧能力，作為優(yōu)良的絕緣介質(zhì)被廣泛地應用于氣體絕緣組合電器(Gas InsulatedSwitchgear，GIS)。在正常情況下，SF6化學性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易分解。當設備內(nèi)部出現(xiàn)PD時，SF6氣體會發(fā)生不同程度的分解，生成SF2、SF3、SF4等低氟化物；對于純凈的SF6氣體，這些低氟化物會迅速高效地復合還原成SF6。但GIS設備中會不可避免地會含有微量空氣和水分等雜質(zhì)

2、氣體，這些雜質(zhì)氣體會與SF6分解生成的低氟化物發(fā)生復雜的化學反應生成SOF2、SO2F2、SOF4、SO2、CF4、CO2、HF、H2S等多種穩(wěn)定的組分。其中，HF、SO2等活性溶于水后形成的酸性氣體對設備內(nèi)部金屬和絕緣材料均有強腐蝕作用，長期存在會降低設備絕緣性能、加速絕緣劣化、危及設備安全運行，嚴重時可導致GIS發(fā)生突發(fā)性絕緣故障。
　　 國內(nèi)外初步研究表明，絕緣缺陷嚴重程度對SF6氣體分解的成分、含量以及生成規(guī)律等有著很大

3、的影響，但局部放電(Partial Discharge，PD)強度對于SF6分解特性的影響規(guī)律并不明確，因此有必要研究放電量與特征分解組分之間的關聯(lián)特性，從而通過對SF6分解氣體組分的檢測來判斷GIS內(nèi)部缺陷引起的局部放電程度，建立分解組分參量與局部放電之間的關系，為GIS狀態(tài)評估和故障診斷奠定基礎。
　　 本文在已有的SF6局放分解裝置上，構建針板、氣隙、自由金屬微粒三種缺陷模型，通過調(diào)節(jié)實驗電壓或微粒個數(shù)產(chǎn)生不同強度PD使S

4、F6發(fā)生分解，并選取每秒平均放電量QSEC與分解組分關聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，CF4與CO2含量及產(chǎn)氣速率隨PD強度變化并不明顯，不適宜作為關聯(lián)組分；SO2F2和SOF2則相反，適宜作為關聯(lián)組分；SOF2與SO2F2(自由金屬微粒缺陷下為SO2F2)含量隨QSEC的增加均呈“線性.飽和”的增長關系，而不同缺陷“線性”至“飽和”的過渡轉折時間順序為自由金屬微粒缺陷<氣隙缺陷<針板缺陷；SOF2與SO2F2產(chǎn)氣均方速率隨QSEC的增加同樣可認為呈“線