GIS运行监测手段及气体分析(2)

发布时间:2021-06-05

上述缺陷在电场作用下产生局部放电,最终可能导致绝缘损坏。因此对GIS的绝缘诊断技术愈来愈被制造厂家和用户所重视,其中最主要的是进行局部放电检测。

国家标准中规定GIS在现场安装交接时、运行中发现异常或缺陷进行必要的分解检修及大修时,应进行下列电气试验项目:元件及连锁试验;主回路电阻测量;密封性试验;SF6气体湿度测量;主回路的交流耐压试验。这几项试验

中除密封性试验(我厂所用检漏仪器仅能定性)和SF6气体湿度测量可以实现带

电检测外,其余试验需要设备停电进行,而就考核GIS的绝缘性能而言只有对主回路进行交流耐压试验。

GIS的现场耐压可采用交流电压、冲击电压和雷电冲击电压等试验装置进行。交流耐压试验是GIS现场耐压试验最常见的方法,它对检查自由导电微粒等杂质比较敏感,在大多数情况下,能有效地检查异常电极结构,但对固定在带电部分的球状突起、绝缘子中的裂缝、悬浮部件等缺陷不易被发现;雷电冲击电压对检查固定类型的绝缘缺陷(例如电极损坏)比较敏感,缺点是对活动的绝缘缺陷不敏感而且输出电压效率低,试验装置较笨重,且要注意陡波引起的反射问题,故一般不太适合现场试验;操作冲击电压试验对检查存在的污染和异常电场结构特别有效,它能够有效地检查内部导电微粒的存在、绝缘子表面污染、电场严重畸变等故障。目前,由于试验设备和条件所限,现场一般只做交流耐压试验。

魏桥一电110kV、220kVGIS配电室,邹平中心站二期220kVGIS配电室、长山电厂220 kVGIS配电室,滨州供热二厂220 kVGIS配电室,胡集侧220kVGIS配电室内各安装了一套综合在线监测装置,用于监测GIS内部SF6气体微水含量

和配电室内SF6气体浓度。其中魏桥一电、邹平中心站、滨州供热二厂、胡集侧

随设备各配备一套便携式局部放电检测仪:

目前GIS绝缘在线检测与诊断最有效的方法是SF6气体分解产物分析(化学

法)和局部放电检测(物理法)两种,以下为这两种方法可行性分析:

一、 SF6气体分解产物分析

纯净的SF6气体无色、无味、无臭、不燃,在常温下化学性质稳定,属惰性

气体, 其惰性与氮气相似,气体密度是空气密度的5.1倍。该气体有较强的电负性和化学稳定性,使SF6气体具有很高的绝缘强度。同时,SF6的分解时需吸

收大量的热量,能使电弧迅速冷却下来,而且具有极高的分解复合性,复合后性能无明显下降,在0.29Mpa压力时,绝缘强度与变压器油相当,SF6气体的灭

弧能力相当同等条件下空气的100倍;在1.2Mpa时液化,为此 SF6断路器中都不采用过高压力,使其保持气态。

规程中对SF6气体的检测方法有SF6纯度、湿度和检漏项目,这些方法只能

评价安装维护工艺,而与内部故障无直接关系。对SF6分解产物进行分析不但可

以作为事故后故障部位的查找,还可以作为设备早期的故障诊断。

当SF6设备中发生绝缘故障时,放电产生的高温电弧使SF6气体发生分解反

应,生成SF4、SF3、SF2和S2F10等多种低氟硫化物。如果是纯净的SF6气体,上述

分解物将随着温度降低会很快复合,还原为SF6气体,实际上使用中的SF6气体

总含有一定量的空气、水分,由于上述分解生成的多种低氟硫化物很活泼,即与SF6气体中的微量水分和氧气等发生反应。由于SF6分解物与水分结合生成的

HF和H2、SO3、SO2等化合物,均对设备内其他绝缘及金属材料有强腐蚀作用,进

而加速绝缘劣化,最终导致设备发生突发性故障。引起SF6气体分解的主要原因

有:局部放电、火花放电和电弧放电等。火花放电和电弧放电主要发生在断路器的灭弧室,由于GIS中断路器部分的灭弧室是单独的气室,因内部绝缘缺陷引起局部放电产生的分解气体组分和因断路器正常开断产生的分解气体组分是相互独立的。初步研究表明:不同绝缘缺陷引起的局部放电会产生不同的分解化合气体,相应的分解化合气体成份、含量以及产生速率等也有差异。这样使得通过分析分解产物的组分来判断故障类型成为可能,并可以通过检测设备中

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