摘要:本文闡述 SF6 電氣設備內部絕緣材料的分解產物,故障狀態時內部特征氣體含量與 SF6 電氣設備故障性質、故障部位的對應關系,提出檢測分解物總量及SO2、H2S 特征氣體含量,檢測設備早期故障,判斷SF6 設備的受污染程度、潛伏性故障和內部故障位置,實現SF6 電氣設備絕緣性能的監控。
關鍵詞:SF6電氣設備;分解物;特征氣體;絕緣狀態監測
前言
純凈的 SF6 氣體具有穩定的絕緣性能,廣泛應用在高壓電器設備中。隨著 SF6 氣體絕緣設備的普及和運行年限的增加,SF6 電氣設備存在的問題逐漸暴露。作為運行、檢修人員如何作好 SF6 氣體設備的運行維護、檢修工作是我們將面臨的一個突出問題。目前,由于受現場條件的限制,該類設備投運前,我們除進行機械特性試驗外,還通過交流耐壓、接觸電阻、微水測量和氣體檢漏完成設備的絕緣監督。設備投入運行后,主要通過對 SF6 的微水測量和檢漏對設備進行監控,設備監測手段少,無法實現對設備的預控。并且實際工作中,我們發現 SF6 設備微水含量超標的情況,大都源于設備生產裝配、設備安裝過程中的水分入侵、干燥不徹底。投運后的預防性試驗中,微水含量超標的現象很少見。且微水含量測定試驗受天氣、外部環境、檢測儀器影響大,靈敏度不高,檢測真實性受到影響。
1 原理分析
1.1 根據 SF6分解物判斷 SF6電氣設備內部故障的可靠性分析
SF6 氣體在火花、電弧作用下產生裂解,其分解產物與設備中微量水分反應,雖降低水分含量,但其水解反應所產生的各種產物腐蝕設備金屬外殼,觸頭、導體、密封件,加速絕緣材料老化,降低 SF6 電氣性能; 同時, 分解產物的水解反應能阻礙 SF6 分解產物的復合, 降低 SF6 的介電恢復強度,也增加了毒性及有害物質的組分和含量; 并且, SF6 設備內部存在少量的金屬離子、 灰塵雜質等污物,增加其發生局部放電的可能。
(1)SF6 電弧分解產物的形成:
1)熱分解和熱電離;
2)涉及 F與電極材料中的金屬(銅、鎢)蒸氣的反應;
3)SF6 的分解產物與設備中微量水分等的反應,其產物較為復雜。隨著溫度增加,分解作用逐漸顯著,SF6 絕緣性能遭到破壞。