SF6电气设备放电故障检测和判断方法
庄贤盛，广东电网公司电力科学研究院，广州市梅花路73号，510600
李翔，汕头市潮阳区电力工业局城东供电所，汕头市潮阳区中山中路131号，515100 姚唯建，广东电网公司电力科学研究院，广州市梅花路73号，510600 黄成吉，广东电网公司电力科学研究院，广州市梅花路73号，510600 王宇，广东电网公司电力科学研究院，广州市梅花路73号，510600 刘嘉文，广东电网公司电力科学研究院，广州市梅花路73号，510600
The detection and judgement of SF6 Electrical Equipment Discharge Failure
Zhuang Xiansheng，Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid
Corporation，No.73 MeiHua Road, GuangZhou. China，510600
Li Xiang，The city east power supply of Shantou ChaoYang Electric power industry
bureau，No.131 Zhongshan Middle Road,ChaoYang District,Shan Tou, China,515100
Yao Weijian，Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation，
No.73 MeiHua Road, GuangZhou. China，510600
摘要：本文分析了SF6电气设备放电故障类型：硬故障（放电通道主要涉及固体绝缘.高能放电后电气绝缘不能恢复）和软故障（放电通道主要涉及SF6气体绝缘或固体绝缘＋SF6气体绝缘.高能放电后电气绝缘可恢复）；确定SF6电气设备放电故障特征气体二氧化硫（SO2）和硫化氢（H2S）现场快速检测方法，阐述了SF6电气设备放电故障判断依据，判断放电类型、放电部位和放电电流,并应用于SF6电气设备放电故障判断. 关键词：SF6；电气设备放电故障；特征组分；检测方法；放电故障判断
ABSTRACT: This article analyzes 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 insulator,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 application,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
随着SF6电气设备在电力行业的广范应用，SF6电气设备在运行中出现各种类型的故障，严重威胁电网的安全、稳定、可靠运行。及早发现SF6电气设备在运行中是否存在潜伏性故障，分析SF6电气设备放电故障的类型及严重程度，判断SF6电气设备是否可以继续监视运行或必须停电检修处理，确保SF6电气设备的安全可靠运行具有重要意义。 1. SF6电气设备放电故障类型
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电气设备放电类型按放电能量、电弧类型、放电通道等可以有多种分类。本文根据SF6
电气设备特点，按高能放电通道进行分类。
SF6电气设备放电故障类型，按高能放电后电气绝缘是否恢复、放电通道是否消失可以分为二类：第一类为硬故障（高能放电后电气绝缘不能恢复），放电通道没有消除而且更加严重，表现为绝缘电阻不符合要求或重合闸不成功，放电通道主要涉及固体绝缘；第二类为软故障（高能放电后电气绝缘可以恢复），放电通道消除，表现为绝缘电阻符合要求或重合闸成功，放电通道主要涉及SF6气体绝缘或固体绝缘＋SF6气体绝缘，此类放电通道必含有SF6气体主绝缘，在高能放电后，由于SF6气体绝缘恢复，SF6气体的放电通道消失，所以，整个放电通道受SF6气体绝缘阻断而消失。很多SF6电气设备放电故障，一般都经过多次的高能放电仍然在运行，直到形成硬故障而烧毁。通过检测SF6电气设备放电故障分解产物，可以有充足的时间，及早发现判断SF6电气设备放电故障，采取必要的措施，对SF6电气设备进行追踪监视运行或停运检修，确保设备运行安全。此类故障的SF6电气设备占放电故障设备比例也较高。
1.1 SF6电气设备放电故障－硬故障 1.1.1 初始放电点在固体绝缘表面
固体绝缘包括盘式绝缘子，支撑绝缘子，绝缘薄膜（纸），玻璃钢等。固体绝缘由于制造工艺原因表面或内部有缺陷，或者由于安装工艺造成表面损伤或表面污迹处理不干净，在固体绝缘表面产生低能点放电或爬电等，进一步破坏固体绝缘表面绝缘性能，加上放电产生的分解产物－粉尘在放电点（放电通道）积累，使电气绝缘性能进一步降低，放电电流逐步增大，最后形成高能放电通道，使设备跳闸或烧毁，高能放电后固体绝缘表面电气绝缘不能恢复，放电通道没有消除（见图1，图2）。这种故障发展速度难以判断，有可能是急性的，故障破坏性强，严重威胁设备安全运行；但多数情况下是慢性的，高能放电通道形成有一个过程，也需要一定时间，放电电流逐步增大；所以，通过检测SF6电气设备放电故障分解产物，可以有充足的时间，及早发现判断SF6电气设备这种类型的放电故障。
这种类型的放电故障，在检测SF6电气设备放电故障特征组分二氧化硫（SO2）,硫化氢（H2S）时，要特别关注二氧化硫（SO2）,硫化氢（H2S）浓度增长率，及时作出判断。
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图1 220kV奋进变电站110kVGIS 1012开关CT侧绝缘盘表面击穿放电通道
图2，220kV紫洞变电站福紫乙线CT A相二次线圈支撑绝缘子表面击穿放电通道 1.1.2初始放电点不在固体绝缘表面
SF6电气设备内部发生放电故障，产生的分解产物粉尘附着在固体绝缘表面，破坏固体绝缘表面绝缘性能，发生电弧闪络，最后形成放电通道。500kV贺州变电站贺罗Ⅱ线CT C相起始放电点在电容屏（具体见下文分析）。二次线圈支撑法兰（高电位）对电容屏支撑杆（地电位）放电产生大量粉尘，见图3.聚集在2次线圈支撑绝缘子表面并形成放电通道，造成2次线圈绝缘击穿，见图4
图3 500kV贺州变电站贺罗Ⅱ线CT C相电容屏支撑杆对二次线圈支撑法兰放电部位
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