sf6气体检测课件分析判断

1、SF6气体检测结果分析判断2013年7月0讲课内容现场检测数据的结果分析基于SF6气体检测的设备状态判断现场应用的典型案例分析1一、现场检测数据的结果分析湿度检测的换算湿度检测之间的换算SF6气体湿度可用多种测量描述，如Ta、饱和水蒸汽压SVP、体积比Vr、重量比Wr、绝对湿度dv、相对湿度U。Vp106/e体积比：重量比：W相对湿度：（L/L）（g/g）rdtVMW /s1e00Mrrt/ deU%aT /2195 ed（4）绝对湿度：d（g/L）vp（5）测量压力下的饱和水蒸气压S：VP（Pa）aSVP00pa2 2一、现场检测数据的结果分析湿度检测的换算湿度检测结果的温度折算湿度检测结果

2、折算到温度20的湿度值直接从DL/T506-2007中查出实测值；若不能直接从表中查出实测值，可采用线性插值法），计算出折算值。求值法（即V(V( (YV(1 )YV(1 )/ V(010)V X(V(V()Y)Y)(tV(X0) Yt0Y) (/ V(10 0)V( X1 () XV(t) Yt1)Y3 3一、现场检测数据的结果分析湿度检测换算的实例【例】 在环境温度为23时，湿度测量值为183L/L，求出20湿度折算值。解：查六氟化硫气体湿度测量结果的温度折算表：环境温度为23、湿度测量值为180L/L，折算到环境温度20，其湿度值为154L/L；环境温度为23、湿度测量值为190L/L，

3、折算到环境温度20，其湿度值为163L/L。154 (163 154) (183 180) 157(L / L)10163 (163 154) (190 183) 157(L / L)104一、现场检测数据的结果分析检测编写所有SF6气体纯度、湿度和分解产物检测结果应该记入检测。应包括足以确认检测对象、检测方法和检测仪器的内容，特别是以下的资料：检测和、审核人、批准人；检测环境参数；检测仪器制造厂、型号、被检设备的制造厂、型号、被检设备的主要参数；检测结果；初步检测结论。号；号；5一、现场检测数据的结果分析结果分析GB/T 8905-2012 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导 则和DL/T5

4、96-2005电力设备预防性试验规程等标准及相关规程，对运行设备中SF6气体纯度、湿度和分解产物检测提出了指标要求。SF6电气设备的纯度控制指标6气室灭弧气室(体积比%)非灭弧气室(体积比%)控制值9795一、现场检测数据的结果分析结果分析SF6电气设备的湿度控制指标（20）7气室灭弧气室（L/L）非灭弧气室（L/L）交接试验值150250运行值300500一、现场检测数据的结果分析结果分析SF6电气设备的分解产物控制指标8分解产物SO2（L/L）H2S（L/L）交接试验值11运行值11二、基于SF6气体检测的设备状态判断检测周期运行设备SF6纯度、湿度的检测周期9SF6气体纯度SF6气体湿度

5、大修后；必要时。1）新安装及大修后1年复测1次，以后3年1次； 2）必要时。二、基于SF6气体检测的设备状态判断检测周期分解产物检测1010标称电压 (kV)检测周期备 注 750/10001）新安装和检修后投运3个月内检测1次；2）交接验收耐压试验前后；3）正常运行每1年检测1次；4）性检测。性检测： 1）发生短路故障、断路器跳闸时； 2）设备过电压严重冲击时，如雷击等； 3）设备有异常声响、强烈电磁振动响声时。3305001）新安装和检修后投运1年内检测1次；2）交接验收耐压试验前后；3）正常运行每3年检测1次；4）性检测。662201）与状态检修周期一致；2）交接验收耐压试验前后；3）性

6、检测。351）性检测。二、基于SF6气体检测的设备状态判断检测指标电气设备SF6气体的纯度检测指标1111气室类型体积比(%)评价结果备注灭弧气室97正常95971个月后复检95处理*抽真空，重新充气非灭弧气室95正常90951个月后复检10警示值综合H2S1正常值正常12*注意值缩短检测周期25*警示值检测，综合5警示值综合二、基于SF6气体检测的设备状态判断评价标准若设备中SF6气体分解产物SO2或H2S含量出现异常，应结合SF6气体分解产物的CO、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。1. 灭弧气室的检测时间应在设备正常开断额定电流及以下电流48h后

7、；2. CO和CF4作为辅助指标，与初值(交接验收值)比较，其增量变化，若变化显著，应进行综合。1313二、基于SF6气体检测的设备状态判断设备状态判断概述SF6电气设备由于绝缘缺陷导致导电金属对地放电及气体中的导电颗粒杂质引起对地放电时，表现为电晕、火花或电弧放电。故障区域的SF6气体、金属触头和固体绝缘材料分解，产生大量的金属氟化物、SO2、SOF2、H2S、HF等。在放电和热分解过程中及水分作用下，SF6气体分解产物主要为SO2、SOF2、HF和SO2F2，当故障涉及固体绝缘材料时，还会产生CF4、H2S、CO和CO2。1414二、基于SF6气体检测的设备状态判断设备状态判断放电故障SF

8、6开关设备出现的局部放电，体现为悬浮电位(零件松动)放电、零件间放电、绝缘物表面放电等设备潜在缺陷，主要因设备受潮、零件松动、表面尖端、制造工艺差和护不当而造成的。过程维开关设备发生气体间隙局部放电故障的能量较小，放电量约为11500pC左右，通常会使SF6气体分解产生微量的SO2、HF和 H2S等气体。1515二、基于SF6气体检测的设备状态判断设备状态判断放电故障在电弧作用下，SF6气体的稳定性分解产物主要是SOF2；在火花放电中，SOF2也是主要分解物，但SO2F2/SOF2比值有所增加，还可检测到S2F10和S2OF10，分解产物含量的顺序为 SOF2SOF4SiF4SO2F2SO2；

9、在电晕放电中，主要分解物仍是SOF2，但SO2F2/SOF2比火花放电下的比值高。16二、基于SF6气体检测的设备状态判断设备状态判断过热故障当温度超过500，SF6气体发生分解，温度达到600时，金属导体开始熔化，并引起支撑绝缘子材料分解。试验表明，在高气压、温度高于190下，固体绝缘材料会与SF6气体发生反应，当温度更高时绝缘材料甚至直接分解。17二、基于SF6气体检测的设备状态判断设备状态判断过热故障此类故障主要生成SO2、HF、H2S和SO2F2等分解产物。由于设备气室中存在水分和氧气，这些物质会再次反应生成稳定的 SO2和HF等。大量的模拟试验表明，SF6分解产物与材料加热温度、压强

10、和时间紧密相关，随气体压力增加，SF6气体分解的初始温度降低；若受热温度上升，气体分解产物的含量随之增加。18三、现场应用的典型案例分析通过检测运行SF6电气设备的分解产物，可成功判断潜伏性缺陷：绝缘沿面缺陷套管分解产物异常悬浮电位放电固体绝缘异常发热事故后的设备故障气室定位19三、现场应用的典型案例分析绝缘沿面缺陷 800kV复龙换流站500kV GIS设备51431 A相开关气室首次耐压闪络、第二次耐压通过，按现有规程可直接带电运行。20测试时间SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放电后2.5h0.50.200放电后3h0.90.200放电后3.5h1.00.200

11、三、现场应用的典型案例分析绝缘沿面缺陷51132 A相CT气室放电52132 A相开关气室放电21测试时间SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放电后15min10.200放电后1h10.200放电后20h0.60.200测试时间SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放电后12h10.21.11.00放电后12.5h10.11.31.00放电后13h9.51.40.80三、现场应用的典型案例分析套管分解产物异常 500kV德宝直流工程德阳换流站换流变阀侧套管用不同厂家的5台SF6气体分解产物检测仪对德阳换流站极 Y/Y换流变的A相阀侧a套管、A相阀侧

12、b套管和B相阀侧a套管中的SF6气体分解产物进行了检测。22三、现场应用的典型案例分析套管分23解产物异常设备仪器厂家SF6气体分解产物检测结果SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)极 Y/Y换流变A相阀侧a套管厦门加华23.1027.4福建亿龙000英国Envirotech13/1/泰普联合27.6047.8日立信27034极 Y/Y换流变A相阀侧b套管厦门加华超量程超量程超量程福建亿龙110770英国Envirotech150/泰普联合10038.478日立信348020极 Y/Y换流变B相阀侧a套管厦门加华079.96.9福建亿龙1101100英国Envirotech150/泰普

13、联合10048.454.3日立信35920.413三、现场应用的典型案例分析套管分解产物异常结合SF6开关设备中气体分解产物现场检测的参考指标，当SO210L/L时，应对设备进行综合。由于换流变阀侧油气套管结构与SF6开关设备的结构完全不同，且套管中未安装吸附剂，SF6气体分解产物具有累积效应。三只阀侧套管中检测到的SO2都超过了10L/L，特别是A相阀侧b套管和B相阀侧a套管的SO2甚至超过了100L/L，与其它未检测到SO2组分的套管相比，这三只套管应引起密切关注。24三、现场应用的典型案例分析套管分解产物异常根据SF6气体分解机理，阀侧套管检测到SO2组分，意味着运行中设备可能发生了放电

14、或发热故障，但由于缺乏试验条件，短时间内在现场难以采用其它的检测(如局放检测)对套管性能进行综合。鉴于换流站的重要性和恢复供电的紧迫性，这三只套管若继续运行，将存在较大的风险，建议更换套管，确保输电工程的安全运行。25三、现场应用的典型案例分析悬浮电位放电变电站断路器110kV断路器连接销松动的潜伏性缺陷检测结果：SO2：450L/L HF ：7.0L/L26三、现场应用的典型案例分析电厂断路器电厂断路器C相动触头与绝缘拉杆的连接销松动检测结果：SO2：500L/L HF ：15.0L/L销与孔的配合间隙变大销钉中间被烧蚀成凹槽27三、现场应用的典型案例分析变电站断路器1101C相断路器连接销

15、松动缺陷检测结果： SO2：27.3L/L H2S：0 CO：23.7L/LHF ：028三、现场应用的典型案例分析悬浮电位放电两个同厂家生产的126kV断路器中检测到了分解产物，分别为：SO2 为380L/L，HF为4.0L/L；SO2为45L/L，HF为8L/L；无H2S 组分，SO2含量达几十或几百L/L。设备开盖检查的现象基本一致，呈现为配合异常，零件松动缺陷，造成悬浮电位的局部放电，引起设备中的SF6气体分解产物异常。29三、现场应用的典型案例分析导体连接异常330kV HGIS 设备33521C相刀闸气室导体连接异常，引起盆式绝缘子缺陷的潜伏性故障 。绝缘盆静导电连接座3个螺丝松动

16、33521C相刀闸气室绝缘盆子被污染30三、现场应用的典型案例分析导体连接异常检测结果：SO2：26L/L H2S ：7.0L/LCO：18 L/LHF： 4.0L/L33521C相刀闸气室静导电连接座被电侵蚀31三、现场应用的典型案例分析固态绝缘异常发热110kV GIS102母线开关开关气室固态绝缘异常发热检测结果： SO2：29L/L H2S ：4L/LCO： 36L/L32三、现场应用的典型案例分析固态绝缘异常发热盆式绝缘子、触指有异常受热现象耐压和局放试验后有树枝状放电迹象33三、现场应用的典型案例分析导体异常发热330kV GIS 设备GM14气室导体异常发热缺陷检测结果：SO2：

17、1.8L/L H2S ：2.0L/LGM14气室B相（导体侧）导电联接静端34三、现场应用的典型案例分析220kV GIS 设备28002A相开关闪络动触头表面有划伤绝缘盆子表面大面积放电烧损痕迹35三、现场应用的典型案例分析220kV GIS设备续开关A、B、C相通过紫铜管连接，三相连通2800236设备名称SF6 (%)空气(%)CF4 (%)CO2 (%)SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)28002隔刀A相99.8190.0150.1410.026012.53.7132.60.028002隔刀B相99.9810.0120.0070.00030.00.430.50

18、.028002隔刀C相99.9820.0120.0070.00030.00.726.50.0三、现场应用的典型案例分析事故后设备故障定位GIS设备故障定位GIS设备为全封闭组合电器，事故后故障气室的准确定位可大大缩短停电时间，避免的经济损失。对于设备突发性故障，放电能量较大，故障气室的SF6气体分解产物浓度达到几百甚至几千L/L，可利用电化学传感器法、检测管和便携式色谱法对故障气室进行定位。37三、现场应用的典型案例分析事故后设备故障定位GIS接地开关故障某换流站550 kV GIS设备发生故障，采用检测管检测了整串设备的SF6气体分解产物，可知快速接地开关气室发生了严重的放电故障，了分解产物的检测结果。检查现象验证38气室名称SO2/(L/L)H2S/(L/L)HF/(L/L)521167 C相接地开关30030405211A相断路器0005211B相断路器0005211C相断路器00052117C相CT000三、现场应用的典型案例分析事故后设备故障定位开关故障某500kV变电站第一、二套母线差动保护BP-2B母线差动保护动作，跳开5011，5021，5031断路器，#1主变差动未动作，启动至出口时间为7.5ms。经直流电阻测试，初步判定故障在50111 B相开关气室，50111开关3相连通，在5011和5012