摘要：在GIS和SF6断路器等电气设备之中，SF6气体运用的非常普遍，在GIS设备的装试以及运营的阶段中，GIS的内部存在一些问题，比如，在电极的表面存在毛刺、悬浮导体等，这会导致设备的一些地方出现放电亦或是过热等状况，从而造成SF6气体出现分解。并且，在具体的工业运用之中难以确保SF6气体的纯度，可能会掺杂一些水蒸气亦或是一些空气中的气体杂质等等。加上SF6气体存在分解情况，分解之后产生的一些物质会和杂志产生化学效应，从而衍生出一些酸性以及腐蚀性的物质，会严重的腐蚀电气设施，时间一长，电气设施就发生了故障。SF6设备运营阶段中，出现绝缘故障的时候会将SF6气体分解出来，这样和空中的水蒸气产生化学反应衍生出化合物。由于每次绝缘的状况都是不一样的，因此，放电的情况也是不同的，从而衍生出来的化合物也存在差别，产生不同的分解特点，主要展现在这些方面，比如，分解的速度，气体的含量等等，凭借这个理论，我们能够经过对分解物进行研究来对绝缘故障进行评估。
关键词：SF6气体；分解产物；GIS；故障诊断
1概述
对于发电企业来说，GIS是选择最多的一个封闭型组合电器，这是因为GIS把发电企业所需要的设施都能够优化整合，比如，断路器、互感器、接地开关等设施，并且还可以将这些设施都密封于金属接地的外壳之中，在密封的时候，需要将良好绝缘以及灭弧功能加入，这里需要注意的是，选择绝缘以及灭弧介质必须要确保SF6气体的纯度，避免出现化学反应，由于GIS内部构造容易出现过热以及放电灯状况，会轻易的造成SF6气体成分出现分解，如果GIS中SF6气体纯度满足不了要求时，SF6性能急剧下降，容易造成故障。
2 SF6气体分解产物检测方法
迄今为止，国内外SF6分解产物类型和含量的检测方式主要可以划分为这几种比较常见的，比如，红外吸收光谱法、气相色谱法、检测管法、核磁共振波谱分析、气体传感器法等。
（1）红外吸收光谱法事实上就是使用傅里叶红外光谱仪，凭借红外光谱对气体的构成成分进行鉴定，可以经过对强度进行吸收来对物质含量进行测试，并且不需要进行气体分离，就可以形成一个在线的检测系统对气体成分进行检测，缺陷就是会发生吸收峰的交叉扰乱问题，从而对检测的结果产生影响。
（2）气相色谱法在色谱柱之中通入气体，混合气体分离并且一个个在检测器之中产生色谱峰，不但可以一边检测，还可以一边记载。在当下的运用非常普遍，不足之处是在检测上花费的时间很久，难以确保在线完成监测功能。
（3）检测管法把气体通入检测管，检测管内的颜色会出现对应的变化，按照颜色变化的情况以及时间的长短来对气体的成分以及含量进行判定，这种方式十分建议，不足之处就是很多产物都缺少相应的检测管。
（4）核磁共振波谱法原子核对射频辐进行吸收，会让核自旋能级跃迁形成波谱，如此可以对气体的成分进行检测，这个方式可以将很多低氟化物给识别出来，不足之处就是价格高，并且一些原子核难以形成核磁共振波谱。
（5）气体传感器法气体通过传感器引起表
面电阻率的变化，从而检测产物类型及含量。这个方法对于在线监测是非常便利的，可是还是检测不出来一些关键的成分，当下，SF6气体分解产物检测技术在不少的电力企业都运用的很普遍，在二零零七年的时候，广东省电力公司全面的普查了三七百七十个气体杂质，电压都在220kV以上，并且还采用了电化学法以及对日本岛津GC-14C气相色谱仪SO2和H2S等 体积分数进行测量，为判定GIS故障提供了依据。
在二零一二年的时候，惠州某变电站经过检测气体成分发现一些问题，那就是SO2和H2S等特征气体早已超出标准，并且将这些故障都及时的给处理了，张宝军，刘洋，关艳玲表示，在二零一零年年的是，某个电厂的220kV母联断路器出现了跳闸的情况从而导致整个供电系统出现问题无法运营，为此对SF6气体的分解物进行检测，来判定是不是设施出现问题，结果发觉SF6气体由于出现放电从而衍生出SO2，由于浓度过高造成此次的事故。
3 SF6气体分解产物的类型与GIS内部绝缘缺陷之间的关系
GIS内部的缺陷具体有这些，比如，金属突出物、自由导电微粒等等，就是由于这些问题导致局部出现放电故障，从人衍生出SOF2，SO2F2，CF4，CO2，SOF4，SO2，HF等气体。为区分各类缺陷，需进一步检测各个组分的含量来进行判断。研究表明，在金属物缺陷的情况下，分解的气体成分含量顺序从高到低依次是SOF2，SO2F2，CO2，CF4。并且由于放电时间的增加，CO2和SOF2的含量会明显得增多，并且CF4含量并不会大量的上涨，分解的气体成分含量顺序从高到低依次是SOF2，SO2F2，CF4，CO2，且CF4的含量会跟着放电时间的增加而变多，金属突出物及绝缘子表面污秽缺陷同时存在的情况下，分解的气体成分含量顺序从高到低依次是SOF2，CF4，CO2，SO2F2，在此种缺陷下，若是放电过于激烈，那么SOF2和SO2F2的含量差距就会十分显著，绝缘子气隙缺陷下分解的气体成分含量顺序从高到低依次SO2F2，CO2，SOF2，CF4，类缺陷放电后期，CO2会迅速的增多。经过检测SF6分解物成分，可以对部分故障进行判断，面对于运行着的GIS设备的内部缺陷缺乏相应的标准及依据，所以必须要对缺陷与特征成分间的关联进行深入的研究，这样才可以更好的在线监测和判定设施故障原因，为了更好的对各种缺陷导致的分解特征进行划分，笔者觉得能够深入的研究和对比一下SF6分解成分的含量比重还有就是在时间的增长下，会出现哪些情况，这样可以更好的对缺陷的种类进行辨别。
4 诊断案例分析
4.1案例1
在二零一五年的时候，某变电站110kVGIS设备5032发生了跳闸的情况，经过研究发现这次的故障是C相，故障的时候电流大小是7.52kA，出现故障的时间持续了40ms。为了将这个发生故障的位置给找出来，经过GMT-100型SF6气体在现场对气体成分进行检测，发现SO2浓度有68μL/L，，而H2S浓度有4.9μL/L，研究这次的诊断数据，设备内存太热导致了放电情况的发生，从而分解了绝缘材料，经过一周的再次检测，从而进行深入的研究。
之后，检测气体的气体成分并且对比并未察觉有任何的异常，这表示故障的应该是出现在C相。，并且在解体50321C相气室，也发现了在位于刀闸绝缘拉杆的中间点还有附近的均压环和盆式绝缘子上面，都看见了严重的烧损情况。
4.2案例2
220kV变电站220kV断路器衔接绝缘拉杆与动触头的穿插孔间隙过大，造成设施内部发生了悬浮电位放电的情况，通过解体发觉杆销处发生了烧损情况，详细见图1，在未解体设施的时候，我们运用了GMT-100型SF6气体综合测试仪来检测气体的成分，发现SF6气体分解产物含量SO2为523μL/L，H2S为0，CO为0，这一点就已经证明经过对SF6气体分解产物类型及含量进行检测，可以迅速的，精确的对电气设备内的故障进行判定。
图1绝缘拉杆的销孔与销钉的放电烧损
结语
由于智能电网的出现，智能化在线监测愈发得到研究者的重视，当下，运用SF6气体分解产物对GIS设备缺陷进行判定，还是缺少相应的根据，创建智能化在线监测系统仍旧需要进一步分析，并且还需要处理很多重要的问题，比如，SF6分解气体组成成分多，类型复杂等等，所以，需要进行相应的分析和研究，从而将判定缺陷类型的精确度提升，这也是我们今后需要重点研究的方向，提升现场运用的水平，运用工程的实际数据来对方式的有效性进行验证，从而进行改善，真正的将在线监测的精确性以及实效性给提升起来。
参考文献：
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[2]郭伟，刘韧强，蒋成杰，朱元杰，邱刚，周福好.SF_6分解产物检测在GIS故障诊断中的应用[J].电力安全技术，2017，19（05）：26-29.
论文作者:徐肖庆,朱宁,赵荣普,陈欣,胡鹏伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
标签：气体论文; 分解论文; 成分论文; 含量论文; 缺陷论文; 在线论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第35期论文;