SF6分解物分析仪检测GIS电气设备组分

SF6气体绝缘组合电器因其具有占地面积小、可靠性高、维护量小及电磁环境友好等优点被***地应用。在正常情况下,气体绝缘组合电器气室内部的SF6气体绝缘介质化学性质稳定,不易发生分解。但是,当气室内存在电弧放电、火花放电或电晕放电等情况时,SF6气体便会因强磁场效应而发生分解,生成低氟硫化物SF5、SF4、SF3、SF2和 SF1,部分低氟硫化物还会与气室内存在的氧气和水分等杂质进一步发生反应,生成如SO2F2、SOF2和 SO2等稳定的化合物。这些分解产物的存在,不但会降低绝缘介质的绝缘性能,而且还会腐蚀支柱绝缘子等绝缘设备,严重危害设备的长久安全运行。

SF6气体分解组分的特性与设备内部绝缘缺点类型以及严重程度密切相关,可以通过分析设备气室内SF6气体分解特性诊断设备内部绝缘故障。然而,基于SF6分解组分的气体组分分析法的应用还处于初步研究阶段,许多问题尚未完全解决,比如缺点类型、放电能量、电极材料、气压等对SF6气体分解特性的影响机理及规律还不十分清楚。所以,有必要弄清楚各影响因素对SF6气体分解特性的影响,校正各影响因素对特征组分及其比值的影响,为准确利用气体组分分析法对SF6气体绝缘设备进行在线监测和故障诊断打下基础。

不同针-板电极间距、不同电极材料、不同气体压强下SF6的电晕放电分解试验,并利用气相色谱仪和气相色谱-质谱联用仪分析了不同放电时间下的SF6气体分解组分。通过对试验数据进行对比分析发现:针-板电极间距不影响CO2、SOF2和SO2的生成,而随着电极间距的增加,SO2F2的含量有所下降。特征比值φ(SOF2+SO2)/φ(SO2F2)和φ(SO2F2+SOF2+SO2)/φ(CO2)均与针-板电极间距关联特性明显。针-板缺点模型下,板电极材料不影响CO2的生成;板电极材料化学活性(铝>铜>不锈钢)越大,越能促进SOF2和SO2的生成,而抑制SO2F2的生成。针电极材料对CO2、SO2F2、SOF2和SO2的生成均有影响。φ(SOF2+SO2)/φ(SO2F2)与板电极材料关联特性明显,与针电极材料的关联特性不明显,而φ(SO2F2+SOF2+SO2)/φ(CO2)与板电极材料和针电极材料的关联特性均比较明显。而随着气室压强的增大,CO2、SO2F2、SOF2、SO2含量和φ(SOF2+SO2)/φ(SO2F2)均存在不同程度的减小;气压对φ(SO2F2+SOF2+SO2)/φ(CO2)的影响规律不明显,考虑气压的影响时,其更适合作为故障诊断的特征量。