sf6氣體檢測課件分析判斷

1、SF6氣體檢測結果分析判斷2013年7月0講課內容現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷現(xiàn)場應用的典型案例分析1一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析濕度檢測的換算濕度檢測之間的換算SF6氣體濕度可用多種測量描述，如Ta、飽和水蒸汽壓SVP、體積比Vr、重量比Wr、絕對濕度dv、相對濕度U。Vp106/e體積比：重量比：W相對濕度：（L/L）（g/g）rdtVMW /s1e00Mrrt/ deU%aT /2195 ed（4）絕對濕度：d（g/L）vp（5）測量壓力下的飽和水蒸氣壓S：VP（Pa）aSVP00pa2 2一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析濕度檢測的換算濕度檢測結果的溫度折算濕度檢測結果

2、折算到溫度20的濕度值直接從DL/T506-2007中查出實測值；若不能直接從表中查出實測值，可采用線性插值法），計算出折算值。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、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析濕度檢測換算的實例【例】 在環(huán)境溫度為23時，濕度測量值為183L/L，求出20濕度折算值。解：查六氟化硫氣體濕度測量結果的溫度折算表：環(huán)境溫度為23、濕度測量值為180L/L，折算到環(huán)境溫度20，其濕度值為154L/L；環(huán)境溫度為23、濕度測量值為190L/L，

3、折算到環(huán)境溫度20，其濕度值為163L/L。154 (163 154) (183 180) 157(L / L)10163 (163 154) (190 183) 157(L / L)104一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析檢測編寫所有SF6氣體純度、濕度和分解產(chǎn)物檢測結果應該記入檢測。應包括足以確認檢測對象、檢測方法和檢測儀器的內容，特別是以下的資料：檢測和、審核人、批準人；檢測環(huán)境參數(shù)；檢測儀器制造廠、型號、被檢設備的制造廠、型號、被檢設備的主要參數(shù)；檢測結果；初步檢測結論。號；號；5一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析結果分析GB/T 8905-2012 六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導 則和DL/T5

4、96-2005電力設備預防性試驗規(guī)程等標準及相關規(guī)程，對運行設備中SF6氣體純度、濕度和分解產(chǎn)物檢測提出了指標要求。SF6電氣設備的純度控制指標6氣室滅弧氣室(體積比%)非滅弧氣室(體積比%)控制值9795一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析結果分析SF6電氣設備的濕度控制指標（20）7氣室滅弧氣室（L/L）非滅弧氣室（L/L）交接試驗值150250運行值300500一、現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的結果分析結果分析SF6電氣設備的分解產(chǎn)物控制指標8分解產(chǎn)物SO2（L/L）H2S（L/L）交接試驗值11運行值11二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷檢測周期運行設備SF6純度、濕度的檢測周期9SF6氣體純度SF6氣體濕度

5、大修后；必要時。1）新安裝及大修后1年復測1次，以后3年1次； 2）必要時。二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷檢測周期分解產(chǎn)物檢測1010標稱電壓 (kV)檢測周期備 注 750/10001）新安裝和檢修后投運3個月內檢測1次；2）交接驗收耐壓試驗前后；3）正常運行每1年檢測1次；4）性檢測。性檢測： 1）發(fā)生短路故障、斷路器跳閘時； 2）設備過電壓嚴重沖擊時，如雷擊等； 3）設備有異常聲響、強烈電磁振動響聲時。3305001）新安裝和檢修后投運1年內檢測1次；2）交接驗收耐壓試驗前后；3）正常運行每3年檢測1次；4）性檢測。662201）與狀態(tài)檢修周期一致；2）交接驗收耐壓試驗前后；3）性

6、檢測。351）性檢測。二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷檢測指標電氣設備SF6氣體的純度檢測指標1111氣室類型體積比(%)評價結果備注滅弧氣室97正常95971個月后復檢95處理*抽真空，重新充氣非滅弧氣室95正常90951個月后復檢10警示值綜合H2S1正常值正常12*注意值縮短檢測周期25*警示值檢測，綜合5警示值綜合二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷評價標準若設備中SF6氣體分解產(chǎn)物SO2或H2S含量出現(xiàn)異常，應結合SF6氣體分解產(chǎn)物的CO、CF4含量及其它狀態(tài)參量變化、設備電氣特性、運行工況等，對設備狀態(tài)進行綜合。1. 滅弧氣室的檢測時間應在設備正常開斷額定電流及以下電流48h后

7、；2. CO和CF4作為輔助指標，與初值(交接驗收值)比較，其增量變化，若變化顯著，應進行綜合。1313二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷設備狀態(tài)判斷概述SF6電氣設備由于絕緣缺陷導致導電金屬對地放電及氣體中的導電顆粒雜質引起對地放電時，表現(xiàn)為電暈、火花或電弧放電。故障區(qū)域的SF6氣體、金屬觸頭和固體絕緣材料分解，產(chǎn)生大量的金屬氟化物、SO2、SOF2、H2S、HF等。在放電和熱分解過程中及水分作用下，SF6氣體分解產(chǎn)物主要為SO2、SOF2、HF和SO2F2，當故障涉及固體絕緣材料時，還會產(chǎn)生CF4、H2S、CO和CO2。1414二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷設備狀態(tài)判斷放電故障SF

8、6開關設備出現(xiàn)的局部放電，體現(xiàn)為懸浮電位(零件松動)放電、零件間放電、絕緣物表面放電等設備潛在缺陷，主要因設備受潮、零件松動、表面尖端、制造工藝差和護不當而造成的。過程維開關設備發(fā)生氣體間隙局部放電故障的能量較小，放電量約為11500pC左右，通常會使SF6氣體分解產(chǎn)生微量的SO2、HF和 H2S等氣體。1515二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷設備狀態(tài)判斷放電故障在電弧作用下，SF6氣體的穩(wěn)定性分解產(chǎn)物主要是SOF2；在火花放電中，SOF2也是主要分解物，但SO2F2/SOF2比值有所增加，還可檢測到S2F10和S2OF10，分解產(chǎn)物含量的順序為 SOF2SOF4SiF4SO2F2SO2；

9、在電暈放電中，主要分解物仍是SOF2，但SO2F2/SOF2比火花放電下的比值高。16二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷設備狀態(tài)判斷過熱故障當溫度超過500，SF6氣體發(fā)生分解，溫度達到600時，金屬導體開始熔化，并引起支撐絕緣子材料分解。試驗表明，在高氣壓、溫度高于190下，固體絕緣材料會與SF6氣體發(fā)生反應，當溫度更高時絕緣材料甚至直接分解。17二、基于SF6氣體檢測的設備狀態(tài)判斷設備狀態(tài)判斷過熱故障此類故障主要生成SO2、HF、H2S和SO2F2等分解產(chǎn)物。由于設備氣室中存在水分和氧氣，這些物質會再次反應生成穩(wěn)定的 SO2和HF等。大量的模擬試驗表明，SF6分解產(chǎn)物與材料加熱溫度、壓強

10、和時間緊密相關，隨氣體壓力增加，SF6氣體分解的初始溫度降低；若受熱溫度上升，氣體分解產(chǎn)物的含量隨之增加。18三、現(xiàn)場應用的典型案例分析通過檢測運行SF6電氣設備的分解產(chǎn)物，可成功判斷潛伏性缺陷：絕緣沿面缺陷套管分解產(chǎn)物異常懸浮電位放電固體絕緣異常發(fā)熱事故后的設備故障氣室定位19三、現(xiàn)場應用的典型案例分析絕緣沿面缺陷 800kV復龍換流站500kV GIS設備51431 A相開關氣室首次耐壓閃絡、第二次耐壓通過，按現(xiàn)有規(guī)程可直接帶電運行。20測試時間SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放電后2.5h0.50.200放電后3h0.90.200放電后3.5h1.00.200

11、三、現(xiàn)場應用的典型案例分析絕緣沿面缺陷51132 A相CT氣室放電52132 A相開關氣室放電21測試時間SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放電后15min10.200放電后1h10.200放電后20h0.60.200測試時間SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)HF(L/L)放電后12h10.21.11.00放電后12.5h10.11.31.00放電后13h9.51.40.80三、現(xiàn)場應用的典型案例分析套管分解產(chǎn)物異常 500kV德寶直流工程德陽換流站換流變閥側套管用不同廠家的5臺SF6氣體分解產(chǎn)物檢測儀對德陽換流站極 Y/Y換流變的A相閥側a套管、A相閥側

12、b套管和B相閥側a套管中的SF6氣體分解產(chǎn)物進行了檢測。22三、現(xiàn)場應用的典型案例分析套管分23解產(chǎn)物異常設備儀器廠家SF6氣體分解產(chǎn)物檢測結果SO2(L/L)H2S(L/L)CO(L/L)極 Y/Y換流變A相閥側a套管廈門加華23.1027.4福建億龍000英國Envirotech13/1/泰普聯(lián)合27.6047.8日立信27034極 Y/Y換流變A相閥側b套管廈門加華超量程超量程超量程福建億龍110770英國Envirotech150/泰普聯(lián)合10038.478日立信348020極 Y/Y換流變B相閥側a套管廈門加華079.96.9福建億龍1101100英國Envirotech150/泰普

13、聯(lián)合10048.454.3日立信35920.413三、現(xiàn)場應用的典型案例分析套管分解產(chǎn)物異常結合SF6開關設備中氣體分解產(chǎn)物現(xiàn)場檢測的參考指標，當SO210L/L時，應對設備進行綜合。由于換流變閥側油氣套管結構與SF6開關設備的結構完全不同，且套管中未安裝吸附劑，SF6氣體分解產(chǎn)物具有累積效應。三只閥側套管中檢測到的SO2都超過了10L/L，特別是A相閥側b套管和B相閥側a套管的SO2甚至超過了100L/L，與其它未檢測到SO2組分的套管相比，這三只套管應引起密切關注。24三、現(xiàn)場應用的典型案例分析套管分解產(chǎn)物異常根據(jù)SF6氣體分解機理，閥側套管檢測到SO2組分，意味著運行中設備可能發(fā)生了放電

14、或發(fā)熱故障，但由于缺乏試驗條件，短時間內在現(xiàn)場難以采用其它的檢測(如局放檢測)對套管性能進行綜合。鑒于換流站的重要性和恢復供電的緊迫性，這三只套管若繼續(xù)運行，將存在較大的風險，建議更換套管，確保輸電工程的安全運行。25三、現(xiàn)場應用的典型案例分析懸浮電位放電變電站斷路器110kV斷路器連接銷松動的潛伏性缺陷檢測結果：SO2：450L/L HF ：7.0L/L26三、現(xiàn)場應用的典型案例分析電廠斷路器電廠斷路器C相動觸頭與絕緣拉桿的連接銷松動檢測結果：SO2：500L/L HF ：15.0L/L銷與孔的配合間隙變大銷釘中間被燒蝕成凹槽27三、現(xiàn)場應用的典型案例分析變電站斷路器1101C相斷路器連接銷

15、松動缺陷檢測結果： SO2：27.3L/L H2S：0 CO：23.7L/LHF ：028三、現(xiàn)場應用的典型案例分析懸浮電位放電兩個同廠家生產(chǎn)的126kV斷路器中檢測到了分解產(chǎn)物，分別為：SO2 為380L/L，HF為4.0L/L；SO2為45L/L，HF為8L/L；無H2S 組分，SO2含量達幾十或幾百L/L。設備開蓋檢查的現(xiàn)象基本一致，呈現(xiàn)為配合異常，零件松動缺陷，造成懸浮電位的局部放電，引起設備中的SF6氣體分解產(chǎn)物異常。29三、現(xiàn)場應用的典型案例分析導體連接異常330kV HGIS 設備33521C相刀閘氣室導體連接異常，引起盆式絕緣子缺陷的潛伏性故障 。絕緣盆靜導電連接座3個螺絲松動

16、33521C相刀閘氣室絕緣盆子被污染30三、現(xiàn)場應用的典型案例分析導體連接異常檢測結果：SO2：26L/L H2S ：7.0L/LCO：18 L/LHF： 4.0L/L33521C相刀閘氣室靜導電連接座被電侵蝕31三、現(xiàn)場應用的典型案例分析固態(tài)絕緣異常發(fā)熱110kV GIS102母線開關開關氣室固態(tài)絕緣異常發(fā)熱檢測結果： SO2：29L/L H2S ：4L/LCO： 36L/L32三、現(xiàn)場應用的典型案例分析固態(tài)絕緣異常發(fā)熱盆式絕緣子、觸指有異常受熱現(xiàn)象耐壓和局放試驗后有樹枝狀放電跡象33三、現(xiàn)場應用的典型案例分析導體異常發(fā)熱330kV GIS 設備GM14氣室導體異常發(fā)熱缺陷檢測結果：SO2：

17、1.8L/L H2S ：2.0L/LGM14氣室B相（導體側）導電聯(lián)接靜端34三、現(xiàn)場應用的典型案例分析220kV GIS 設備28002A相開關閃絡動觸頭表面有劃傷絕緣盆子表面大面積放電燒損痕跡35三、現(xiàn)場應用的典型案例分析220kV GIS設備續(xù)開關A、B、C相通過紫銅管連接，三相連通2800236設備名稱SF6 (%)空氣(%)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、現(xiàn)場應用的典型案例分析事故后設備故障定位GIS設備故障定位GIS設備為全封閉組合電器，事故后故障氣室的準確定位可大大縮短停電時間，避免的經(jīng)濟損失。對于設備突發(fā)性故障，放電能量較大，故障氣室的SF6氣體分解產(chǎn)物濃度達到幾百甚至幾千L/L，可利用電化學傳感器法、檢測管和便攜式色譜法對故障氣室進行定位。37三、現(xiàn)場應用的典型案例分析事故后設備故障定位GIS接地開關故障某換流站550 kV GIS設備發(fā)生故障，采用檢測管檢測了整串設備的SF6氣體分解產(chǎn)物，可知快速接地開關氣室發(fā)生了嚴重的放電故障，了分解產(chǎn)物的檢測結果。檢查現(xiàn)象驗證38氣室名稱SO2/(L/L)H2S/(L/L)HF/(L/L)521167 C相接地開關30030405211A相斷路器0005211B相斷路器0005211C相斷路器00052117C相CT000三、現(xiàn)場應用的典型案例分析事故后設備故障定位開關故障某500kV變電站第一、二套母線差動保護BP-2B母線差動保護動作，跳開5011，5021，5031斷路器，#1主變差動未動作，啟動至出口時間為7.5ms。經(jīng)直流電阻測試，初步判定故障在50111 B相開關氣室，50111開關3相連通，在5011和5012