微水微氧對過熱性故障下SF6分解特性的影響研究.pdf

1、常溫常壓下,六氟化硫(SF6)是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的惰性氣體,具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能,被廣泛應(yīng)用于氣體絕緣設(shè)備中。隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,土地資源日益緊張,SF6氣體絕緣設(shè)備以占地面積小、檢修周期長、電磁污染小等一系列優(yōu)點(diǎn)而在城市電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到普遍應(yīng)用。然而,SF6氣體絕緣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中內(nèi)部總存在一些不可避免的缺陷,因而產(chǎn)生不正常發(fā)熱,最終導(dǎo)致局部過熱性故障。大量研究表明:當(dāng)SF6氣體絕緣設(shè)備局部達(dá)到一定溫度時(shí),SF6氣體會發(fā)生分

2、解,并與不可避免混入的H2O、O2等雜質(zhì)反應(yīng),生成多種含氧硫氟化物以及氫化物(如:SOF2、SO2F2、SO2、HF、H2S等),這些產(chǎn)物與過熱性故障有一定的關(guān)聯(lián)性,可以根據(jù)SF6的過熱分解特性來判斷氣體絕緣設(shè)備過熱故障的嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢。微H2O和O2影響了SF6的過熱分解過程,為了提高故障診斷的準(zhǔn)確率,必須對其影響進(jìn)行校正,然而,目前微H2O和O2對SF6過熱分解特性的影響并不清楚。因此,為了建立完善的SF6氣體絕緣設(shè)備專家決策系

3、統(tǒng),需要就微H2O和O2對SF6在過熱性故障下分解特性的影響進(jìn)行深入研究。
　　本文在設(shè)計(jì)的SF6過熱分解實(shí)驗(yàn)平臺上,針對不同微H2O和O2含量(體積分?jǐn)?shù))的SF6進(jìn)行了大量過熱分解實(shí)驗(yàn),用不銹鋼熱電極產(chǎn)生局部高溫來模擬實(shí)際氣體絕緣設(shè)備中的局部過熱性故障,利用氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀以及傅里葉紅外光譜儀對分解產(chǎn)物進(jìn)行定性定量檢測,初步探索了微H2O和O2對SF6過熱分解特性的影響機(jī)制,研究發(fā)現(xiàn):無論微H2O和O2含量多少,S

4、F6在故障溫度為340℃時(shí)均可分解生成CO2、SOF2、SO2、SOF4、SO2F2、SOF4和H2S,其含量均隨過熱試驗(yàn)時(shí)間延長而增加,但隨H2O含量的增大變化各異。由于微 H2O和O2在各分解產(chǎn)物形成過程中所扮演的角色不同,最終導(dǎo)致其對各產(chǎn)物有效產(chǎn)氣速率及比值c(SOF4+SO2F2)/c(SOF2+SO2)、c(含硫產(chǎn)物)/c(CO2)和c(SO2)/c(生成物總量)的影響也不盡相同,但可以通過構(gòu)建的修正表達(dá)式對微H2O和O2的影