六氟化硫氣體過(guò)熱性分解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研制及實(shí)驗(yàn)方法研究.pdf

1、過(guò)熱性故障是氣體絕緣設(shè)備內(nèi)一種常見的故障類型，其具體表現(xiàn)為設(shè)備內(nèi)局部熱應(yīng)力集中，造成局部溫度過(guò)高，而設(shè)備的主要絕緣介質(zhì)六氟化硫(SF6)氣體在高溫的作用下會(huì)與高溫區(qū)域附近的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)產(chǎn)物的類型、產(chǎn)生速率與過(guò)熱性故障的類型、嚴(yán)重程度等因素密切相關(guān)。本文仿照基于氣體分解組分的局部放電檢測(cè)方法的思路，提出深入開展對(duì)過(guò)熱性故障下SF6分解產(chǎn)物的形成過(guò)程、分解機(jī)理、分解產(chǎn)物生成速率、相對(duì)含量關(guān)系等的研究，尋找能有效表征故障

2、類型的分解氣體組分，并提出以SF6分解氣體組分的定量檢測(cè)來(lái)判斷過(guò)熱性故障的理論和方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)氣體絕緣設(shè)備過(guò)熱性故障及絕緣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，保障氣體絕緣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。
　　本文從SF6氣體分解組分檢測(cè)的思路出發(fā)，根據(jù)氣體絕緣設(shè)備內(nèi)常見的過(guò)熱性故障的特點(diǎn)建立過(guò)熱性故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置及物理缺陷模型，結(jié)合氣相色譜法及質(zhì)譜分析技術(shù)，開展對(duì)過(guò)熱性故障下SF6分解特性的研究。本文主要研究工作如下：
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3、氣體絕緣設(shè)備過(guò)熱性故障的實(shí)驗(yàn)裝置，并設(shè)計(jì)出模擬氣體絕緣設(shè)備常見過(guò)熱性故障的物理缺陷模型，所研制的溫度控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障溫度的精確控制；同時(shí)結(jié)合有限元方法研究實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的溫度分布情況，結(jié)果表明所研制的過(guò)熱性故障模擬系統(tǒng)能夠有效的模擬早期過(guò)熱性故障的局部高溫效應(yīng)。
　?、谒x擇的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀及研制的分析方法可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)SF6分解組分的定性及定量檢測(cè)。所采用的CP-Sil5CB毛細(xì)柱可以有效分離SF6分解組分，利用利用各分解

4、組分的標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)質(zhì)譜進(jìn)行定量標(biāo)定，制定出標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖及標(biāo)準(zhǔn)曲線，并調(diào)試出相關(guān)分析方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分解組分的定性及定量檢測(cè)，為SF6過(guò)熱分解特征組分定性定量檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
　　③通過(guò)測(cè)試試驗(yàn)驗(yàn)證了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能，并利用研制的過(guò)熱性故障模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了SF6過(guò)熱分解實(shí)驗(yàn)，初步獲取了4個(gè)不同故障溫度下SF6的過(guò)熱性分解特性。實(shí)驗(yàn)表明，所研制的過(guò)熱性故障模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠有效地氣體絕緣設(shè)備內(nèi)的模擬過(guò)熱性故障，SF6在過(guò)熱性故障作用下會(huì)發(fā)