基于SF6气体分解产物的运行开关设备内部缺陷判断方法技术

本发明专利技术提供了一种基于SF6气体分解产物的运行开关设备内部缺陷判断方法，包括步骤1：用气相色谱检测系统检测运行开关设备的SF6气体分解产物；步骤2：统计SF6气体分解产物的检测结果，确定SF6气体分解产物的特征气体，及其该特征气体的特征参量；步骤3：依据所述特征参量判断运行开关设备的内部缺陷类型。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种基于SF6气体分解产物的运行开关设备内部缺陷判断方法，建立了不同设备缺陷下SF6气体分解产物的特征参量判断方法，提高了开关设备内部缺陷判断的可靠性和有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气设备检测
，具体涉及一种基于SF6气体分解产物的运行 开关设备内部缺陷判断方法。
技术介绍
开关设备长期运行过程中，SF6气体绝缘开关设备运行中出现放电、过热等缺陷， 影响设备安全运行。现场经验表明SF6气体分解产物检测手段可有效检测出设备内部缺 陷，需要提出有效的设备缺陷判断方法，及时发现设备缺陷，避免出现设备故障引发事故。 开关设备传统的电气设备检测手段和局放检测方法存在一定的制约，难以及时有 效检测出设备内部缺陷，针对运行开关设备内部缺陷的检测与判断，现场主要开展局部放 电或SF6气体分解产物带电检测。 (1)采用局部放电检测技术，可对设备内部发生的电晕放电、火花放电、导电微粒、 绝缘沿面和内部气隙等缺陷进行诊断，提出了脉冲电流、超声波和特高频法检测不同缺陷 发展的特征局放信号及诊断原则。 在金属尖端、自由金属微粒、沿面、悬浮电位和绝缘内部气隙等典型局放缺陷下， 得到了脉冲电流法PRPD图谱、特高频PRPS图谱与超声波特征指数图谱的变化、发展规律， 见表2~表6。提取了视在局放量、特高频相位分布、超声波特征指数等参数的变化，可表征 局部放电缺陷发展中起始电压至击穿电压区间的特征参数变化规律，用来判断开关设备存 在的运行潜伏性缺陷。但是，局放检测方法不能判断设备内部存在的电弧放电故障，也难以 检测出设备的过热缺陷，且局放检测受检测环境的电磁干扰影响较大，难以得到定量结果， 其对设备内部缺陷判断仍存在不足。 脉冲电流法需外接电容和检测阻抗测量设备产生的局放信号，仅在实验室用于标 定局部放电的视在局放量，不能用于现场运行设备的局放缺陷检测。 特高频法要求被测设备带有能够辐射出电磁波的绝缘缝隙，如盆式绝缘子、观察 窗等，否则应在被测设备内部预先安装内置特高频传感器。此外，由于电磁波的传播速度快 且衰减较小，局放缺陷的精确定位通常采用高速数字示波器采集，对检测信号进行滤波以 获取包络线或比较不同部位的特高频信号强弱，实现局放缺陷定位，检测精度较差。 超声波检测法对绝缘内部放电灵敏度较差，仅对近距离的放电缺陷较敏感，且易 受周围环境噪声的影响，特别当被测设备自身存在机械振动或电磁振动时，将会对超声波 检测结果造成较大的影响，严重时甚至可造成误判。此外，因固体绝缘材料对超声波信号的 传播衰减较大，其不宜用于检测SF6开关设备的盆式绝缘子放电缺陷。 (2)采用SF6气体状态带电检测技术判断设备运行内部缺陷，制定了国家电网公 司企业标准Q/GDW1896-2013《SF6气体分解产物检测技术现场应用导则》，提出了气体绝 缘设备运行状态判断的检测组分、技术指标和评价结果，见表7。 若检测到设备中SF6气体分解产物S02或H2S含量出现异常，应结合SF6气体分 解产物的C0、CF4含量及其它状态参量变化、设备电气特性、运行工况等，对设备状态进行 综合诊断。 SF6气体分解产物带电检测方法制定了该项技术的现场应用导则，提出了设备状 态判断的SF6气体分解产物单一组分含量范围。由于设备运行工况较复杂，SF6气体分解 产物检测结果受多因素影响，与环境条件、设备结构等均有关，如气体的空气含量、含水量 和设备气室的大小、开合电流等状况，会较大影响设备中SF6气体分解产物组分及其含量。 可见，SF6气体分解产物单一组分含量绝对值难以用于判断设备缺陷或运行状态，在现场设 备带电检测或状态检测的可操作性较差，有必要完善设备状态判断指标。 因此，需要提供一种能够得到各缺陷模式下的特征参量变化范围，对设备内部缺 陷进行判断的方法，提高设备缺陷判断的可靠性和有效性。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种基于SF6气体分解产物的运行开关 设备内部缺陷判断方法。 本专利技术的技术方案是： 所述方法包括： 步骤1 :用气相色谱检测系统检测所述运行开关设备的SF6气体分解产物，所述气 相色谱检测系统包括气相色谱仪和第一氦离子检测器和第二氦离子检测器； 所述第一氦离子检测器，用于检测包含碳化物的3&气体分解产物；所述第二氦离 子检测器，用于检测包含硫化物的3&气体分解产物； 步骤2 :统计所述SF6气体分解产物的检测结果，确定SF6气体分解产物的特征气 体，及其该特征气体的特征参量； 所述特征气体包括所述3?6气体分解产物中组分含量最大的气体，以及组分含量 接近该最大含量的气体；所述特征参量为特征气体的含量比值； 步骤3 :依据所述特征参量判断所述运行开关设备的内部缺陷类型，所述运行开 关设备的内部缺陷类型包括电弧放电缺陷、异常过热缺陷和局部放电缺陷； 当所述特征气体包括302和!125时，运行开关设备存在电弧放电缺陷或者异常过热 缺陷；所述电弧放电缺陷和异常过热缺陷的特征参量为S02/H2S; 当所述特征气体包括S0F2、S0jPS02F2时，运行开关设备存在局部放电缺陷；所述 局部放电缺陷的特征参量为（S0F2+S02) /S02F2。 优选的，步骤3中，判断所述运行开关设备存在电弧放电缺陷和异常过热缺陷的 方法为： 当所述特征气体包括S02、H2S和C0,且特征参量S02/H2S的值为1~5时，运行开 关设备存在电弧放电缺陷：若特征参量S02/H2S的值为1~3,则存在低能的电弧放电缺陷， 若特征参量S02/H2S的值为4~5时，则存在高能的电弧放电缺陷； 当所述特征气体包括S02、H2S、CFJPC0 2，且特征参量S02/H2S的值为7~25时，则 运行开关设备的金属连接件存在异常过热点； 当所述特征气体包括S02、H2S、CFJPCS2或者包括S0 2、H2S、CF4、0)2和CS2,且特征 参量S02/H2S的值为7~25时，则运行开关设备的绝缘材料存在异常过热点； 优选的，步骤3中，判断所述运行开关设备存在局部放电缺陷的方法为： 当特征参量（S0F2+S02)/S02F2的值小于1时，所述运行开关设备存在低能的局部放 电缺陷；当特征参量（S0F2+S02)/S02F2的值为1~5时，所述运行开关设备存在高能的局部 放电缺陷； 优选的，所述局部放电缺陷的评估方法为： 步骤（1):计算特征气体的分解产率； 步骤（2):依据所述分解产率和特征气体的含量，计算开关运行设备内部的累计 放电能量； 步骤（3):计算局部放电的放电功率，所述放电功率为单次放电能量与脉冲重复 率的乘积； 步骤⑷：依据所述累计放电能量和放电功率评估局部放电缺陷。 与最接近的现有技术相比，本专利技术的优异效果是： 1、本专利技术提供的一种基于3&， 采用SF6气体分解产物中特征气体的含量比值作为开关设备缺陷类型判断的特征参量，其 余设备结构、运行工况和环境条件等影响因素的关联性较小； 2、本专利技术提供的一种基于5&， 基于不同缺陷下的特征参量取值范围，可以有效区分设备内部出现的电弧、局部放电和发 热缺陷，得到了缺陷发展过程中的当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SF6气体分解产物的运行开关设备内部缺陷判断方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：用气相色谱检测系统检测所述运行开关设备的SF6气体分解产物，所述气相色谱检测系统包括气相色谱仪和第一氦离子检测器和第二氦离子检测器；所述第一氦离子检测器，用于检测包含碳化物的SF6气体分解产物；所述第二氦离子检测器，用于检测包含硫化物的SF6气体分解产物；步骤2：统计所述SF6气体分解产物的检测结果，确定SF6气体分解产物的特征气体，及其该特征气体的特征参量；所述特征气体包括所述SF6气体分解产物中组分含量最大的气体，以及组分含量接近该最大含量的气体；所述特征参量为特征气体的含量比值；步骤3：依据所述特征参量判断所述运行开关设备的内部缺陷类型，所述运行开关设备的内部缺陷类型包括电弧放电缺陷、异常过热缺陷和局部放电缺陷；当所述特征气体包括SO2和H2S时，运行开关设备存在电弧放电缺陷或者异常过热缺陷；所述电弧放电缺陷和异常过热缺陷的特征参量为SO2/H2S；当所述特征气体包括SOF2、SO2和SO2F2时，运行开关设备存在局部放电缺陷；所述局部放电缺陷的特征参量为(SOF2+SO2)/SO2F2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜湘莲，王承玉，季严松，李志兵，王浩，刘北阳，曹德新，刘焱，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网安徽省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11