红外SF6分解物检测技术及其应用研究工作报告讲解.doc

文 件 编 号： 起 讫 时 间：2015年12月—2016年10月 报 告 日 期：2016年10月 项目负责人： 工 作 人 员： 编写人员： 审 核： 批 准：  摘 要 近年来，随着系统短路容量的增大、高载能用户设备的频繁故障及部分厂家所生产变压器自身抗短路能力较差等原因，内蒙古电网公司所属主变压器因受短路冲击而导致绕组变形变压器损坏的严重事故已发生多起；事故原因分析结果表明短路故障所占比重尤其突出。基于变压器短路冲击损坏故障频发、严重影响系统稳定和经济运行，本项目对网内在运110kV及以上主变压器因短路冲击发生绕组变形的程度进行了研究，并对主变压器抗短路进行了评估分级；依据评估结果对预防主变压器绕组变形提出切实可行的建议和措施，为针对性的开展管理工作和制定有效地预防变压器绕组变形措施提供依据，确保电力系统的安全稳定运行。 关 键 词 主变压器；绕组变形；短路冲击  目 录 1 工作概况 1 2 SF6红外分解物检测仪的研制及其性能研究 4 2.1 红外SF6分解物检测仪的研制 4 2.2 SO2红外传感器零位温度漂移特性 6 2.3 红外和电化学传感器的性能对比 8 2.4 不同CF4和SF6体积比例下传感器的测量性能 10 3 SF6分解物检测仪对比试验 12 4 局部放电与SF6分解物演化关系的研究 16 5 技术难点与创新点 20 6 社会与经济效益 22 附录1 关于开展SF6分解物检测仪对比试验的通知 23  红外SF6分解物检测技术及其应用研究工作报告 1 工作概况 《红外SF6分解物检测技术及其应用研究》项目的工作分为三大部分： （1）SF6红外分解物检测仪的研制及其性能研究 GIS、SF6断路器等以SF6作为绝缘和灭弧介质的电力设备在电力系统中占有举足轻重的位置，该类设备的运行状态直接关系着系统的安全稳定性。在众多GIS、SF6断路器运行状态的检测手段中，分解物检测法因其受现场电磁干扰小、可以准确定位缺陷或故障气室等优势，而得到了广泛的应用。SF6分解物检测仪检测机理有电化学法、红外法、紫外法、气相色谱法和气体检测管法等诸多原理，各类检测仪因其研制机理不同而各具优缺，检测时需要依据检测对象及其环境进行选择；其中，红外法在多种化合物的组成检测中具有明显优势，因而具有一定的研究意义和实用价值。 该部分主要工作有：研制一台利用红外原理检测SO2、CO气体含量和SF6气体纯度的红外分解物检测仪，并依托此台红外检测仪开展了SO2红外传感器的性能、红外传感器和电化学传感器性能对比以及不同CF4和SF6体积比例下传感器的测量性能等方面的研究。 该部分的试验研究借助中国计量院校验合格的四通道MF-5B多组分动态配气系统，将以SF6、CF4和N2为底气的标准气体配比至指定浓度，用于测试传感器稳定性、响应速度和测量重复性等性能。试验平台如图1所示。 （2）SF6分解物检测仪对比试验 SF6气体分解物检测仪的缺乏相应的标准，使得仪器性能参差不齐，标准不统一，造成检测结果混乱，难以进行，.1 红外SF6分解物检测仪的研制 依托项目，项目工作人员和厦门加华电气公司联合研制了一台红外SF6分解物检测仪。仪器具有检测SF6气体纯度、水分含量和分解物含量三项功能，用于检测分解物浓度的传感器有SO2小量程红外、SO2大量程电化学、CO红外、H2S电化学四个传感器。该检测仪可在线检测SF6断路器、GIS等SF6充气设备中绝缘气体纯度、水分含量及其气体组分和含量。如图4所示的红外SF6分解物检测仪。 图4 红外SF6分解物检测仪 本报告以50号文中对各检测分解物组分的重复性及其允许误差的相关规定作为依据（见表1），利用中国计量院校验合格的四通道MF-5B多组分动态配气系统和标准气体对所研制检测仪上述三项检测功能的正确性及其准确性进行试验测试。 表1 各检测分解物组分含量及其允许误差（来源：50号文） 检测组分 含量（μL/L） 允许差 SO2和H2S 0~10 0.3μL/L 10~100 3% CO 0~50 1.5μL/L 50~500 3% 50号文规定：SO2和H2S配气浓度≤10μL/L，CO配气浓度≤50μL/L时，以绝对偏差Cg表示重复性，利用式（1）的计算公式进行计算；SO2和H2S配气浓度＞10μL/L，CO配气浓度＞50μL/L时，以相对偏差Cv表示重复性，利用式（2）的计算公式进行计算；要求取6次试验数据进行计算。 （1）