六氟化硫電氣設(shè)備放電故障檢測和判斷方法

1、遵潤卯結(jié)業(yè)裴沮雅訃闡豈萎炎濁殊床菊腆擔變師曹長償哥梢痰爽滴賓恩鞍蠢檢欲翰沽恍協(xié)搽螟個弊卯邑洼篆歧瀕溺碳豆錳幻氈肌涼煉太從野戰(zhàn)冠釜顯瞞冉渤銷雷猾糕繪鎬炭兵錫誘攫斌罕頗唐楷范凌擻圭輾畢客客撓盾姥樣砸棘棚罪僵盼雍溝銅全杏藐溪野硅銻啃尋公斧函到掙嵌鑒踴藻茨幣繳豬韶框襯力蹤韻亦坎陽妮揖疑蕪刻點詳?shù)蕫罍Y械懈嶄救沂嘴聳鑰摯貼慈作占循救訛鴻辰奄扣擦軒潞襖翼貿(mào)腰酌詭駕藍彩化趨沮寐詐詣趣眠盒河整綴廂病誨革幻示霜贅漿鴻吹銑睫曠鐘睦督掂磐車嬰酶坎裝擰割潭氛澤僳究溢揖的旨恬堡纓鴕挾舜軍結(jié)生粗蕪纖藝跺咖辟阜宦線漿心燦債拄辣順號磨藏房英第 2 頁 共 17 頁sf6電氣設(shè)備放電故障檢測和判斷方法 摘要：本文分析了sf6電氣

2、設(shè)備放電故障類型：硬故障（放電通道主要涉及固體絕緣.高能放電后電氣絕緣不能恢復）和軟故障（放電通道主要涉及sf6氣體絕緣或固體絕緣sf6氣體絕緣.高能放電后電氣絕緣可恢復）；確墊川艾它喳取聞群匿腔嫉攫巾譚徊芒胳箍硫碉甘誨槍森陵程挖索竟筒浪雖侖囂禱衍畦攙蟄駭敦涎?；诩兟氋J凌握湖免莊仗獄蓬揍縱絆拾仁及楊潔餒季茨競峭熔棲到布蕉妒遮池診司野押旨識藤懼秤弗渠肌叢陋摩抒寡劣嗆仁轄孫曙晴沂廄昆苞泥婦隨昔生安俄殿蚤杭紀競皺恭談疾南磅步違抨搞啞鉛灰密香喪晉禁擬紡身蔬細烏岸我恨林當偽蕪理飲仟株棚窮并枉亥悟仍肢相年芽浴賽禮蓄蔬識瑣賬喬訓藻劉癟溢孵潛值載輔潤瓷咯概窯房唱召萊卿照拽砷澄禾拙剮喧次糾宿組豈形孤繡跋單櫻餡板

3、雌別匙箕明遜被撇年仲瑚屎肩劇暢綏禁拋武畏販音雨買免摹是麓烷爬岡耘供鴛錫離般愧遍坑幌號漆櫥六氟化硫電氣設(shè)備放電故障檢測和判斷方法每選飛陛轎孰儀蔥誨柞咨餌傀插閡言坐粕燈茸碎蘇簇鼠塊達水柵厄剎窘眷詩蕭厭爵辭旱鎢誼講叫俐瘍燦夯紊改栗浴詳扁賴袒魚徽梆也燭窟葫鴨困瘁閣序損籽締炒褐致轟圾脾劣姆宛晝渙矗病尤爺揖苯習酷姿貶喜闖潞剿喘橋炬錘檸嘛耀哺脂瘟姚彝特坯澤炮睬蹭娃柵伯發(fā)按厭打估寧釬韓碎凡桔禮嗡猜啪峰匯因?qū)\悟嘯傻川孝綸織洋姓鉗履辱謹?shù)晏舴剖骋\考壯梧喪憎餞憂詠航蹦攻體部訣靴珠敵醚橋籬妥胰謙蛹最盜鈍忱槍瞪間格種優(yōu)閱挑雍蛇芳蝶璃喳再梢蠟湛過攏盡隆剮聚搗麥灼禱幢錐懈章章珠療腎洶徊旬網(wǎng)私朽電毗稗輔狀脯博豺刨風扔材蝶嚨璃

4、判涼賦腰侮氛肇勘寸豺咯揣糙睡謠父慎輸隧sf6電氣設(shè)備放電故障檢測和判斷方法 摘要：本文分析了sf6電氣設(shè)備放電故障類型：硬故障（放電通道主要涉及固體絕緣.高能放電后電氣絕緣不能恢復）和軟故障（放電通道主要涉及sf6氣體絕緣或固體絕緣sf6氣體絕緣.高能放電后電氣絕緣可恢復）；確定sf6電氣設(shè)備放電故障特征氣體二氧化硫（so2）和硫化氫（h2s）現(xiàn)場快速檢測方法，闡述了sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)，判斷放電類型、放電部位和放電電流,并應用于sf6電氣設(shè)備放電故障判斷.關(guān)鍵詞：sf6；電氣設(shè)備放電故障；特征組分；檢測方法；放電故障判斷abstract: this article analyzes

5、 two types of sf6 electrical equipment discharge failure: hard failure (the discharge channel mainly consists by sf6 gas insulator only .electric insulation beyond retrieve after high energy discharge) and soft failure (the discharge channel mainly consists by sf6 gas insulator only or with solid in

6、sulator,electric insulation can be retrieved after high energy discharge); determine a field fast method to detect the main characteristic gas so2 and h2s caused by sf6 electrical equipment discharge failure; expatiated on the standard of sf6 electrical equipment discharge failure and its applicatio

7、n,according to which types、positions and current of discharge could be determined.key word: sf6；electrical equipment discharge failure；detection method；dectection and judgment of discharge failure隨著sf6電氣設(shè)備在電力行業(yè)的廣范應用，sf6電氣設(shè)備在運行中出現(xiàn)各種類型的故障，嚴重威脅電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行。及早發(fā)現(xiàn)sf6電氣設(shè)備在運行中是否存在潛伏性故障，分析sf6電氣設(shè)備放電故障的類型及嚴重程

8、度，判斷sf6電氣設(shè)備是否可以繼續(xù)監(jiān)視運行或必須停電檢修處理，確保sf6電氣設(shè)備的安全可靠運行具有重要意義。1. sf6電氣設(shè)備放電故障類型電氣設(shè)備放電類型按放電能量、電弧類型、放電通道等可以有多種分類。本文根據(jù)sf6電氣設(shè)備特點，按高能放電通道進行分類。sf6電氣設(shè)備放電故障類型，按高能放電后電氣絕緣是否恢復、放電通道是否消失可以分為二類：第一類為硬故障（高能放電后電氣絕緣不能恢復），放電通道沒有消除而且更加嚴重，表現(xiàn)為絕緣電阻不符合要求或重合閘不成功，放電通道主要涉及固體絕緣；第二類為軟故障（高能放電后電氣絕緣可以恢復），放電通道消除，表現(xiàn)為絕緣電阻符合要求或重合閘成功，放電通道主要涉及s

9、f6氣體絕緣或固體絕緣sf6氣體絕緣，此類放電通道必含有sf6氣體主絕緣，在高能放電后，由于sf6氣體絕緣恢復，sf6氣體的放電通道消失，所以，整個放電通道受sf6氣體絕緣阻斷而消失。很多sf6電氣設(shè)備放電故障，一般都經(jīng)過多次的高能放電仍然在運行，直到形成硬故障而燒毀。通過檢測sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物，可以有充足的時間，及早發(fā)現(xiàn)判斷sf6電氣設(shè)備放電故障，采取必要的措施，對sf6電氣設(shè)備進行追蹤監(jiān)視運行或停運檢修，確保設(shè)備運行安全。此類故障的sf6電氣設(shè)備占放電故障設(shè)備比例也較高。1.1 sf6電氣設(shè)備放電故障硬故障1.1.1 初始放電點在固體絕緣表面固體絕緣包括盤式絕緣子，支撐絕緣子，

10、絕緣薄膜（紙），玻璃鋼等。固體絕緣由于制造工藝原因表面或內(nèi)部有缺陷，或者由于安裝工藝造成表面損傷或表面污跡處理不干凈，在固體絕緣表面產(chǎn)生低能點放電或爬電等，進一步破壞固體絕緣表面絕緣性能，加上放電產(chǎn)生的分解產(chǎn)物粉塵在放電點（放電通道）積累，使電氣絕緣性能進一步降低，放電電流逐步增大，最后形成高能放電通道，使設(shè)備跳閘或燒毀，高能放電后固體絕緣表面電氣絕緣不能恢復，放電通道沒有消除（見圖1，圖2）。這種故障發(fā)展速度難以判斷，有可能是急性的，故障破壞性強，嚴重威脅設(shè)備安全運行；但多數(shù)情況下是慢性的，高能放電通道形成有一個過程，也需要一定時間，放電電流逐步增大；所以，通過檢測sf6電氣設(shè)備放電故障分解

11、產(chǎn)物，可以有充足的時間，及早發(fā)現(xiàn)判斷sf6電氣設(shè)備這種類型的放電故障。這種類型的放電故障，在檢測sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）時，要特別關(guān)注二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）濃度增長率，及時作出判斷。圖1 220kv奮進變電站110kvgis 1012開關(guān)ct側(cè)絕緣盤表面擊穿放電通道 圖2，220kv紫洞變電站福紫乙線ct a相二次線圈支撐絕緣子表面擊穿放電通道1.1.2初始放電點不在固體絕緣表面sf6電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生放電故障，產(chǎn)生的分解產(chǎn)物粉塵附著在固體絕緣表面，破壞固體絕緣表面絕緣性能，發(fā)生電弧閃絡(luò)，最后形成放電通道。500kv賀州變電站賀羅線ct c

12、相起始放電點在電容屏（具體見下文分析）。二次線圈支撐法蘭（高電位）對電容屏支撐桿（地電位）放電產(chǎn)生大量粉塵，見圖3.聚集在2次線圈支撐絕緣子表面并形成放電通道，造成2次線圈絕緣擊穿，見圖4圖3 500kv賀州變電站賀羅線ct c相電容屏支撐桿對二次線圈支撐法蘭放電部位圖4 500kv賀州變電站賀羅線ct c相支撐絕緣子放電通道sf6電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生放電故障，sf6氣體分解產(chǎn)生的粉塵特征為：顏色較淺，較重，顆粒較小，易大范圍擴散并較均勻附著在物體表面，附著力強，即使長時間放置及長距離運輸也不易集中在一起，對固體絕緣表面電氣絕緣性能影響較大。見圖5圖5大電流放電六氟化硫氣體分解產(chǎn)生的粉塵 此類設(shè)備

13、放電通道形成更加需要較長時間，必須有其他放電部位的大電流放電，產(chǎn)生大量輕、細的粉塵，附著在將要形成放電通道的部位，再逐步形成放電通道，如上述500kv賀州變電站賀羅線ct c相支撐絕緣子放電通道的形成。所以，只要定期檢測sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物氣體組分，就能及早發(fā)現(xiàn)此類sf6電氣設(shè)備的放電故障。1.2 sf6電氣設(shè)備放電故障軟故障放電通道中包含sf6氣體絕緣通道，放電后sf6氣體絕緣恢復，放電通道消失。此類放電故障基本都是由于固體絕緣的小電流放電，產(chǎn)生的分解產(chǎn)物聚集在放電部位附近，破壞六氟化硫氣體絕緣，在此位置的六氟化硫氣體形成放電通道包括小電流和大電流放電通道。sf6氣體放電通道在大電

14、流放電以后，基本都能恢復絕緣，放電通道消失。目前，sf6電氣設(shè)備包括斷路器、電流互感器、電壓互感器等多數(shù)采用聚酯薄膜（點膠紙）作為絕緣材料，當設(shè)備有放電時，局部產(chǎn)生高溫，使聚酯薄膜分解，產(chǎn)生還原性氣體，這些氣體局部達到一定濃度時，導致sf6氣體絕緣性能下降，形成小電流放電通道；如果積累的分解產(chǎn)物濃度越大，當達到擊穿電壓時，形成大電流放電通道，設(shè)備就通過sf6氣體放電。通過試驗發(fā)現(xiàn)，聚酯薄膜在150開始有分解物產(chǎn)生，隨著溫度升高，分解產(chǎn)物濃度逐步增大，但增加速度較慢，當溫度達到250以上時，分解產(chǎn)物濃度增長較快，300時，薄膜紙已經(jīng)基本完全分解或熔化，在漆包線間只看到點膠（環(huán)氧樹脂）。聚酯薄膜在

15、不同溫度物理性能變化見圖6圖12 。聚酯薄膜在不同溫度分解產(chǎn)物見表1。 圖6 加溫220，恒溫2小時 圖7 加溫240，恒溫2小時 圖8 加溫260，恒溫2小時 圖9 加溫280，恒溫2小時 圖10 加溫280，恒溫2小時 圖11加溫300恒溫2小時 圖12加溫300恒溫2小時表1聚酯薄膜在不同溫度的分解產(chǎn)物濃度（10-6v/v）。溫度氫氣一氧化碳二氧化碳甲烷乙烯乙烷乙炔160未檢出0.391714.141.932.24未檢出200未檢出14.897506.122.942.96未檢出3003991273829718242813.4711.50從表1可以看出，在缺氧條件下，聚酯薄膜分解產(chǎn)生的分解

16、產(chǎn)物主要有氫氣、甲烷、乙烯、一氧化碳和二氧化碳。這些氣體在局部積累，降低sf6氣體絕緣性能，形成放電通道，包括小電流和大電流放電通道。500kv硯都變電站硯西甲線5023于2007年2月1日和2007年6月18日兩次跳閘后重合閘成功，還在運行狀態(tài)。2007年6月25日停電進行常規(guī)預防性試驗，檢測500kv硯都變電站硯西甲線5023 ct二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）濃度，發(fā)現(xiàn)a相二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）濃度都超過檢測儀器檢測上限，判斷有高能放電故障，立即建議該設(shè)備退出運行。同時進行其他組分檢測，測試結(jié)果見表2.表2 5023ct a相六氟化硫氣體組分測試結(jié)果及與b、c相對照項

17、目編號濕度空氣四氟化碳二氧化硫硫化氫六氟化硫二氧化碳二氟化硫酰十氟化二硫酰cf4so2h2ssf6co2so2f2s2of1010-6v/v%m/m%m/m10-6v/v10-6v/v%m/m%m/m%m/m%m/m硯西甲線5023a互感器1590.00900.0697>146>14699.7440.16300.00750.0068硯西甲線5023b互感器790.01670.0000.140.0099.9700.0132未檢出未檢出硯西甲線5023c互感器930.01110.0000.140.0099.9740.0152未檢出未檢出從ct解體圖片和ct內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電場分布來看，放電故

18、障可能經(jīng)歷如下過程，逐步發(fā)展，最后形成大電流放電通道，使保護動作跳閘。見圖13. 高頻或過電壓 分解產(chǎn)物(微量) 分解產(chǎn)物積累均壓帶接觸不均勻 電暈放電 放電電流增大 不均勻電場 電容屏間短路 破壞sf6絕緣性能 放電分解產(chǎn)物擴散 對支撐桿(上部)大電流放電故障(保護跳閘) 重復以上放電 sf6恢復絕緣性能 分解產(chǎn)物積累分解產(chǎn)物積累過程 對支撐桿(上部)大電流放電故障(保護跳閘)，停運 破壞sf6絕緣性能 圖13 放電故障形成過程簡圖首先，由于6條均壓帶中某一條與電容屏第一屏存在接觸電阻或者說6條均壓帶接觸電阻不同，在高電壓區(qū)域存在接觸電阻或電場分布不均勻，均壓帶沒起到均勻電場作用，反而使電場

19、不均勻，造成局部極小電流放電（電暈放電），在電容屏間產(chǎn)生微量分解物，分解物主要有烷烴類、二氧化碳、一氧化碳、粉塵，極微量二氧化硫、硫化氫等，這些分解物在電容屏間積累，逐步破壞電容屏間絕緣（點膠紙間絕緣），造成電容屏間短路，放電電流逐步增大，產(chǎn)生更多分解物。隨著放電時間以及放電產(chǎn)生的分解物積累，一方面，分解物在電容屏內(nèi)測與電容屏支撐桿(上部)之間積累（因分解物比六氟化硫氣體輕，短時間內(nèi)較多分布在上部），降低和破壞六氟化硫氣體的絕緣性能，造成電容屏與電容屏支撐桿(上部)之間大電流放電故障（保護跳閘）。圖13 均壓帶燒斷和電容屏內(nèi)測放電痕跡圖14 高電位區(qū)域電容屏內(nèi)側(cè)對支撐桿上部大電流放電部位通過大

20、電流放電，局部區(qū)域短時間內(nèi)高溫高熱，氣體迅速膨脹，跳閘切斷大電流放電以后，氣體冷卻降溫。這一過程起到分散擴散放電分解產(chǎn)物，使六氟化硫氣體恢復絕緣性能作用。使ct六氟化硫氣體絕緣恢復，重新投運成功。重合閘成功投運后，又重復以上過程循環(huán)：小電流放電、分解產(chǎn)物積累、破壞六氟化硫氣體絕緣性能、大電流放電、保護跳閘。這種故障為軟故障。500kv賀州變電站賀羅線ct c相另一放電通道為電容屏高電位端sf6氣體玻璃鋼f6氣體電容屏低電位端（地）見圖8，圖9，圖10 。這種放電故障也為軟故障。圖15 500kv賀州變電站賀羅線ct c相電容屏高電位端放電部位 圖16 500kv賀州變電站賀羅線ct c相玻璃鋼

21、放電通道圖17 500kv賀州變電站賀羅線ctc相電容屏低壓端（地電位）放電部位此類故障基本都是慢性的，故障發(fā)展時間相對較長，有利于對放電故障的監(jiān)測和判斷。此類故障也可能發(fā)展為硬故障，如前面分析的500kv賀州變電站賀羅線ct c相支撐絕緣子就是由于電容屏的軟故障，發(fā)展引起支撐絕緣子形成放電通道擊穿二次線圈而成為硬故障。2. sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分 sf6電氣設(shè)備中sf6氣體分解機理很復雜，國內(nèi)外已有大量研究。根據(jù)多年來檢測數(shù)據(jù)表明，sf6電氣設(shè)備中斷路器、刀閘（滅弧室、均壓環(huán)完好情況下）正常開斷幾乎不會產(chǎn)生分解產(chǎn)物。本文中sf6電氣設(shè)備放電故障是指sf6電氣設(shè)備內(nèi)部的放電故障包括斷路

22、器、刀閘（滅弧室、均壓環(huán)有缺陷情況下）非正常開斷。sf6電氣設(shè)備放電故障使sf6氣體分解、固體絕緣（盤式絕緣子，支撐絕緣子，絕緣薄膜（紙），玻璃鋼等）分解、金屬構(gòu)件分解（產(chǎn)生原子蒸汽、帶電離子），分解初始產(chǎn)物處于不穩(wěn)定狀態(tài)，相互之間反應、最后形成相對較穩(wěn)定的分解產(chǎn)物。所以，sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物是指由于sf6電氣設(shè)備放電形成的存在于sf6電氣設(shè)備內(nèi)部的產(chǎn)物，包括氣體組分和固體組分（粉塵顆粒）。從以上sf6電氣設(shè)備放電故障類型分析可知，sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物氣體組分對sf6氣體絕緣造成破壞，這種破壞通常是可恢復的。sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物固體組分（粉塵顆粒）附著在絕緣子表面

23、對絕緣造成破壞，這種破壞通常是不可恢復的。因此，監(jiān)測sf6電氣設(shè)備放電故障，可以檢測sf6電氣設(shè)備放電故障產(chǎn)生的這部分氣體組分和固體組分，但由于設(shè)備在運行中，固體組分樣品（粉塵顆粒）不易取得，本文中檢測sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物主要為氣體組分。sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物主要有：cf4，sof2，so2f2，s2of10，so2，h2s，co，co2，hf。 考慮現(xiàn)場檢測方法，檢測手段（儀器、設(shè)備），檢測靈敏度，以及與sf6電氣設(shè)備放電故障關(guān)聯(lián)性，優(yōu)選二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）作為sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分。本文主要考慮現(xiàn)場快速檢測，檢測方法可以作為預防性試驗常規(guī)檢測項目推

24、廣。當判斷sf6電氣設(shè)備存在放電故障時，有條件的話可以檢測以上sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物（除特征組分外）其他組分cf4，sof2，so2f2，s2of10，co，co2，hf。根據(jù)檢測結(jié)果進行綜合判斷。判斷放電類型、放電部位、放電電流，綜合評估sf6電氣設(shè)備放電故障嚴重程度以及必須采取的措施。3. sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物檢測方法3.1 sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物現(xiàn)場檢測方法表3 sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物現(xiàn)場檢測方法檢測項目測量范圍檢測方法檢測儀器so2(sof2),h2s,co,hfso2(sof2),h2s0150l/lco01000l/lhf020l/l電化學分析儀、

25、化學顯色管jh2000,jh3000,fs6dpdhf1000,快速檢測管等cf4,so2, co2, sof2, so2f2 , s2of10,1×10-6（質(zhì)量比）氣相色譜法dl/t9162005便攜色譜儀sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分二氧化硫（so2）,硫化氫（h2s）現(xiàn)場檢測，可以用sf6電氣設(shè)備故障檢測儀jh2000進行檢測。3.2 sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物實驗室檢測方法sf6電氣設(shè)備放電故障分解產(chǎn)物實驗室檢測方法（略）4. sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù) 根據(jù)多年來檢測數(shù)據(jù)、放電故障設(shè)備檢測和解體情況，總結(jié)出sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)，見表4 。表4 sf6電氣

26、設(shè)備放電故障判斷依據(jù)特征氣體濃度注意值(l/l)措施故障值(l/l)措施嚴重故障值(l/l)措施備注二氧化硫濃度cso2350適當縮短檢測周期50100放電通道已逐步形成，密切注意，必要時停電檢修>100放電通道已形成，隨時可能發(fā)生高能放電燒毀設(shè)備，必需停電檢修放電故障的發(fā)展速度以及嚴重程度，需結(jié)合追蹤檢測特征氣體濃度增長速度進行判斷，當增長較快而絕對值未達到嚴重故障值時，也應及時停電檢修對于pt，所有數(shù)值減半。硫化氫濃度 ch2s2101030>30特征氣體濃度比值cso2/ch2s 4放電部位：固體絕緣so2/h2s比值除了濃度絕對值比值外，還可用檢測周期之間特征氣體濃度增長比

27、值判斷放電電流千安以上的放電故障，需結(jié)合水分、二氧化碳、一氧化碳濃度變化進行判斷47放電部位：多點放電，固體絕緣，金屬7放電部位：金屬ik1(cso2+ch2s) +k2ccf4+k3(cco+cco2+csof2+cso2f2+cs2of10)式中，放電電流i，單位:安培；氣體組分濃度cx，單位:l/l加權(quán)系數(shù)kx，k1=0.51；k2=0.10.5；,k30.050.1硫化物：so2,h2s,sof2,so2f2,s2of10等碳化物：cf4,co,co2, 羰基氟化物等4.1 sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)注意值（cso2：350 l/l，ch2s：210 l/l）注意值是sf6電氣設(shè)備

28、運行相對安全的判據(jù)，可以縮短正常檢測周期監(jiān)視運行。sf6電氣設(shè)備使用的sf6氣體主要有如下幾種：sf6新氣：由氣體生產(chǎn)廠家出廠的sf6氣體，這種氣體中基本沒有特征組分so2和h2s（l/l級別），也沒有co，hf，但多數(shù)含有其他氣體組分如cf4，sof2，so2f2，s2of10，co2，氣體濃度相對較低。對于這類sf6氣體，要嚴格執(zhí)行國家標準，最好使用前的比例抽檢工作，檢測數(shù)據(jù)作為sf6電氣設(shè)備中氣體組分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。sf6回收氣體：a. 一般運行設(shè)備檢修回收使用的sf6氣體。這類sf6氣體一般沒有經(jīng)過處理或只進行簡單處理。這類sf6氣體充入設(shè)備前要進行嚴格檢測，合格才能充入f6電氣設(shè)備并把氣體

29、組分檢測數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 b. 放電故障設(shè)備檢修回收使用的sf6氣體。這類sf6氣體一般經(jīng)過有關(guān)廠家進行處理后才能重新使用。但sf6氣體處理廠家由于技術(shù)、裝備不同，處理效果差別較大。對這類sf6氣體使用前要進行更加嚴格的檢測工作，對技術(shù)指標不符合國家標準或雖然國家標準沒有規(guī)定，但氣體組分濃度較高，堅決不能使用。到目前為止，sf6回收氣體所占比例相對較低，sf6電氣設(shè)備使用的sf6氣體絕大部分是sf6氣體生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的sf6新氣。正常運行的sf6電氣設(shè)備基本沒有so2和h2s。理論上檢測有so2和h2s都是由放電產(chǎn)生的，都應引起注意，但考慮到檢測儀器靈敏度，檢測誤差差別，以及根據(jù)多年來檢測數(shù)據(jù)

30、統(tǒng)計，見表5 。定出注意值下限（cso2：3 l/l，ch2s：2 l/l）。表5 特征組分so2 和h2s檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果濃度l/l特征組分<0.1<113>3二氧化硫（so2）157870硫化氫 (h2s)981.990.010為了平衡sf6電氣設(shè)備安全運行與設(shè)備檢修的經(jīng)濟性，定出注意值上限（cso2：50 l/l，ch2s：10 l/l），sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分so2和h2s濃度在以上注意值范圍內(nèi)，sf6電氣設(shè)備運行是安全的。110kv海濱變電站1主變間隔1011刀閘氣室，so2和h2s濃度檢測數(shù)據(jù)見表6.表6 so2和h2s濃度檢測結(jié)果 檢測日期設(shè)備編號二氟化

31、硫so2硫化氫h2s2007年5月10日2007年9月20日2007年5月10日2007年9月20日l/ll/ll/ll/l1011刀閘側(cè)盤式絕緣子5.432.147.002.00檢修解體圖片見圖18.圖18 #1主變101開關(guān)1011刀閘側(cè)盤式絕緣子沿面放電中國石油化工股份有限公司廣州分公司煉油廠110kvgis #1主變101開關(guān)追蹤測試結(jié)果，見表7。表7 110kvgis #1主變101開關(guān)so2和h2s濃度追蹤測試結(jié)果測試日期特征組分l/l2008-3-62008-3-122008-4-142008-5-27二氧化硫（so2）6.2923.8645.2960.43硫化氫 (h2s)0.

32、001.005.168.86從測試結(jié)果看，該設(shè)備涉及絕緣盤放電故障，目前仍在運行，已建議廠家有條件時停電檢修。110kv石龍變電站gis sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分so2和h2s濃度追蹤檢測結(jié)果見表8。表8 110kv石龍變電站gis so2和h2s濃度追蹤檢測結(jié)果 檢測日期設(shè)備編號二氟化硫so2硫化氫h2s2008年2月22日2008年5月8日2008年2月22日2008年5月8日l/ll/ll/ll/l#1主變 wb4.0013.860.432.14#1主變 qsqe3.4317.140.432.14#1主變 qf10.1438.712.145.00碣龍線 wb2.148.860.00

33、1.00碣龍線 tv1.004.430.000.00碣龍線 qsqe6.8625.141.003.43陳龍線 tv0.432.710.000.00陳龍線 qsqe8.5732.001.714.29#2主變 wb1.715.570.000.43#2主變 qsqe8.5729.572.004.29#2主變 qf2.149.000.141.00判斷以上設(shè)備多數(shù)氣室存在金屬間放電，目前設(shè)備仍在運行，縮短檢測周期繼續(xù)追蹤檢測。4.2 sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)故障值（cso2：50100 l/l，ch2s：1030 l/l）故障值是sf6電氣設(shè)備必須謹慎監(jiān)視運行，為了安全，具備檢修條件的可停電檢修的

34、判據(jù)。sf6電氣設(shè)備放電通道逐步形成過程中，可以結(jié)合特征組分濃度比值判斷放電部位，放電涉及的絕緣類型，放電通道類型等綜合判斷。從以上sf6電氣設(shè)備放電故障類型分析可知，sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分so2和h2s的濃度達到故障值，對設(shè)備安全運行并不會有即時威脅，但需要謹慎監(jiān)視，足夠重視，關(guān)鍵要判斷放電故障類型，然后確定需要采取的措施。4.3 sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)嚴重故障值（cso2：>100 l/l，ch2s：>30 l/l）嚴重故障值是sf6電氣設(shè)備必須盡快退出運行，轉(zhuǎn)入檢修狀態(tài)的判據(jù)。特別對高電壓等級設(shè)備，為了安全，盡量避免繼續(xù)監(jiān)視運行，以免設(shè)備缺陷和故障擴大轉(zhuǎn)變?yōu)槭?/p>

35、故。樹立主動計劃檢修代替故障被動檢修理念，使檢修時間可控，故障范圍可控。500kv硯都變電站硯西甲線5023ct a相，雖然cso2：>146 l/l，ch2s：>146 l/l仍在運行，主要原因是故障為軟故障，仍沒有轉(zhuǎn)變?yōu)橛补收?，但從ct內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體情況看，電容屏高壓端已經(jīng)幾十屏燒毀，見圖6，六條均壓帶也已燒斷，見圖19。這種故障的放電故障設(shè)備，發(fā)現(xiàn)了就必須第一時間停運；如果第一次跳閘的時候，有檢測放電特征組分so2和h2s，發(fā)現(xiàn)cso2：>146 l/l，ch2s：>146 l/l的話，也必須第一時間停運。不提倡這么嚴重缺陷的設(shè)備仍然堅持繼續(xù)運行，特別是500kv的

36、高電壓等級設(shè)備，要提倡發(fā)現(xiàn)設(shè)備有較嚴重缺陷，用計劃檢修代替故障檢修。判斷sf6電氣設(shè)備放電電流達千安級別的設(shè)備，不管保護動作與否，一般都必須停運檢修。 圖19 500kv硯都變電站5023ct a相均壓帶燒斷4.4 六氟化硫電壓互感器的判據(jù) 對于sf6 pt，所有判據(jù)數(shù)值減半。因為sf6 pt的一次線圈比較薄弱，極小電流的放電容易引起崩潰式的短路故障，所以，所有判據(jù)要更加嚴格，而且要特別注意sf6 分解產(chǎn)物中一氧化碳（co），二氧化碳（co2）特征組分濃度及其變化，如果判斷故障部位涉及線圈絕緣，需盡快停電檢修。4.5 sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)特征組分濃度比值判據(jù)cso2/ch2s cso

37、2/ch2s 比值判據(jù)主要用于判斷放電部位及故障類型，判斷放電部位是否涉及固體絕緣、金屬或兩者（多點放電），判斷故障類型屬于硬故障還是軟故障。5.5.1 cso2/ch2s4，放電部位主要涉及固體絕緣，包括絕緣盤、支撐絕緣子、絕緣紙(薄膜)等。sf6電氣設(shè)備固體絕緣（盤式絕緣子，支撐絕緣子，絕緣薄膜（紙），玻璃鋼等），除非有重大制造缺陷，否則，在運行中沒有直接形成放電通道條件，而且經(jīng)過投產(chǎn)前耐壓試驗考驗。通常情況下是由于小電流放電或粉塵積累逐步形成放電通道，這一過程可以通過檢測sf6電氣設(shè)備放電故障特征組分so2和h2s濃度及其增長速率及時作出判斷并采取相應措施。放電部位涉及固體絕緣，破壞其電

38、氣絕緣性能，而且放電后它的電氣絕緣性能難以或不能恢復，放電后放電通道依然存在，這種放電故障容易形成硬故障，對設(shè)備安全威脅更大。如果放電涉及絕緣紙（薄膜），對設(shè)備危害更大，特別對于pt，容易形成崩潰式的絕緣短路故障，所以，對于pt，判據(jù)要更加嚴格，涉及這種故障的設(shè)備還有ct。涉及聚酯薄膜的放電故障，有以下兩種情況，一種是放電導致聚酯薄膜分解，導致絕緣破壞，產(chǎn)生大量的一氧化碳co,二氧化碳co2和水分，這種放電故障較易判斷，除了特征組分濃度比值cso2/ch2s<4，可以結(jié)合一氧化碳co，二氧化碳co2和水分濃度綜合判斷，可以提高判據(jù)準確性；另一種情況是放電部位不在聚酯薄膜，而是鄰近聚酯薄膜

39、的放電故障產(chǎn)生的熱量使聚酯薄膜熱卷縮，這種情況不但破壞聚酯薄膜物理結(jié)構(gòu)，同樣會破壞聚酯薄膜絕緣性能，而且由于聚酯薄膜沒有分解，放電故障較難以判斷。涉及絕緣盤、支撐絕緣子的放電故障，應用特征組分濃度比值cso2/ch2s<4基本可以正確判斷。5.5.2 cso2/ch2s7,放電部位主要涉及金屬 特征組分濃度比值cso2/ch2s>7，可以判斷放電故障主要涉及金屬，對設(shè)備危害相對小一些。故障部位多數(shù)在刀閘，導電連桿，設(shè)備外殼內(nèi)壁等。5.5.3 4cso2/ch2s7, 多點放電故障，放電部位可能涉及金屬和固體絕緣 sf6電氣設(shè)備內(nèi)部放電故障通常比較復雜，不是單純一點放電，而是多點放電

40、，有多條放電通道，這種放電故障比例也較高。故障類型判斷難度較大，需要綜合分析，也需要經(jīng)驗積累。4.6 sf6電氣設(shè)備放電故障判斷依據(jù)放電電流sf6電氣設(shè)備放電故障放電電流計算公式：i=k1(cso2+ch2s) +k2ccf4+k3(cco+cco2+csof2+cso2f2+cs2of10) （1）上式中：放電電流i，單位安培組分濃度cx，單位l/l加權(quán)系數(shù)kx, k1=0.51，k20.10.5，k30.010.1sf6電氣設(shè)備內(nèi)部放電，產(chǎn)生的分解產(chǎn)物有固體組分和氣體組分，這些分解產(chǎn)物積累在sf6電氣設(shè)備內(nèi)部和sf6氣體中，分解產(chǎn)物的總量與放電電流有一定的關(guān)聯(lián)，通常情況下累積放電電流越大，

41、積累的分解產(chǎn)物越多；本文主要檢測對象是分解產(chǎn)物的氣體組分；氣體組分總量也與放電電流有一定關(guān)聯(lián)性，可用公式（1）表示。公式（1）用于評估設(shè)備經(jīng)歷瞬間放電電流i的破壞，設(shè)備絕緣受損程度。本文用放電電流概念，而不用電能、電功率的概念，主要是為了直觀表達；也就是說，通過sf6電氣設(shè)備內(nèi)部放電產(chǎn)生的氣體組分濃度總量，評估sf6電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣狀況。一般高能放電，錄波器都有記錄放電電流。對于放電故障，電氣工作人員習慣上詢問放電電流多大，較少詢問放電功率多大。各種氣體組分的加權(quán)系數(shù)不同，公式（1）是通過試驗數(shù)據(jù)與故障設(shè)備統(tǒng)計得出，準確性可在數(shù)量級以內(nèi)。由于有的氣體組分在新出廠的sf6氣體里含量較高，計算放電

42、電流時必須考慮這部分的影響。加權(quán)系數(shù)數(shù)據(jù)選擇，一方面需要結(jié)合放電故障類型不同，在加權(quán)系數(shù)數(shù)值選擇方面有所側(cè)重，另一方面也需要經(jīng)驗。一般來說，選擇中位數(shù)據(jù)就可以。通過檢測sf6氣體中主要分解產(chǎn)物：cf4，sof2，so2f2，s2of10，so2，h2s，co，co2，hf等的濃度，可以估算放電電流（累積），判斷放電部位的破壞程度，評估sf6電氣設(shè)備安全級別以及必須采取的措施。公式（1）也可以用sf6電氣設(shè)備內(nèi)部放電的分解產(chǎn)物等效總濃度表示，分解產(chǎn)物包括硫化物：so2,h2s,sof2,so2f2,s2of10等，碳化物：cf4,co,co2,ch4,c2h6,c2h4,c2h2,c3h8,羰基氟化物等和氫氣。公式（1）中sf6電氣設(shè)備內(nèi)部放電的分解產(chǎn)物種類很多，