不同絕緣缺陷下放電量與SF6分解組分關(guān)聯(lián)特性研究.pdf

1、常溫常壓下六氟化硫(SF6)具有極強(qiáng)的電負(fù)性、高耐電強(qiáng)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(yīng)用于氣體絕緣組合電器(Gas InsulatedSwitchgear，GIS)。在正常情況下，SF6化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易分解。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)PD時(shí)，SF6氣體會(huì)發(fā)生不同程度的分解，生成SF2、SF3、SF4等低氟化物；對(duì)于純凈的SF6氣體，這些低氟化物會(huì)迅速高效地復(fù)合還原成SF6。但GIS設(shè)備中會(huì)不可避免地會(huì)含有微量空氣和水分等雜質(zhì)

2、氣體，這些雜質(zhì)氣體會(huì)與SF6分解生成的低氟化物發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)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(duì)設(shè)備內(nèi)部金屬和絕緣材料均有強(qiáng)腐蝕作用，長(zhǎng)期存在會(huì)降低設(shè)備絕緣性能、加速絕緣劣化、危及設(shè)備安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致GIS發(fā)生突發(fā)性絕緣故障。
　　 國(guó)內(nèi)外初步研究表明，絕緣缺陷嚴(yán)重程度對(duì)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(qiáng)度對(duì)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(guān)聯(lián)特性，從而通過(guò)對(duì)SF6分解氣體組分的檢測(cè)來(lái)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(guān)系，為GIS狀態(tài)評(píng)估和故障診斷奠定基礎(chǔ)。
　　 本文在已有的SF6局放分解裝置上，構(gòu)建針板、氣隙、自由金屬微粒三種缺陷模型，通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)電壓或微粒個(gè)數(shù)產(chǎn)生不同強(qiáng)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(guān)聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，CF4與CO2含量及產(chǎn)氣速率隨PD強(qiáng)度變化并不明顯，不適宜作為關(guān)聯(lián)組分；SO2F2和SOF2則相反，適宜作為關(guān)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(zhǎng)關(guān)系，而不同缺陷“線性”至“飽和”的過(guò)渡轉(zhuǎn)折時(shí)間順序?yàn)樽杂山饘傥⒘Ｈ毕?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(rèn)為呈“線