[發明專利]一種六氟化硫電氣設備故障診斷方法及系統

在審

• 申請號: 201410561578.4
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104297599A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 李龍;伏進;姚強;苗玉龍;邱妮
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 裴娜

技術領域

本發明涉及電力系統在線監測技術領域，特別涉及一種六氟化硫電氣設備故障判別診斷方法及系統。

背景技術

六氟化硫氣體物化性能穩定，在電氣設備正常運行情況下(沒有放電或過熱)，不易分解，相應不會產生硫化物和氟化物等分解產物。電弧放電、火花放電、電暈放電以及過熱都促使六氟化硫氣體分解產生硫化物和氟化物。電弧放電主要是由于設備發生短路故障引起，火花放電是一種氣隙間極短時間的電容性放電，能量較低產生的分解物與電弧放電的分解物有明顯的差異。SF₆電氣設備內部的另外一種放電形式是電暈放電或局部放電，長時間的電暈放電或局部放電會導致分解產物的積累，最終引發設備故障。另外，過熱作用也會促使六氟化硫氣體分解。目前，相關統計數據表明，正常運行中的SF₆電氣設備普遍存在CO₂、CO以及CF₄三種氣體。當SF₆電氣設備存在故障時，設備內部SF₆氣體、雜質氣體以及部分絕緣材料會發生分解，會產生HF、SO₂、SOF₂、SO₂F₂、CO、CO₂主要氣體，可以認為上述前四種組分氣體是故障時產生的特征氣體。

一般情況下，六氟化硫氣體中的硫化物和氟化物成分和含量可以作為判斷六氟化硫設備內部異常的指標。對于運行中的SF₆電氣設備，目前通過準確測量H₂S和SO₂兩種氣體含量可以判斷電氣設備是否可繼續安全運行。但是無法依據測量結果明確電氣設備的運行狀態，不能確定設備內部存在什么樣的故障，處于什么樣的嚴重程度，無法得知故障的相關信息。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種六氟化硫電氣設備內部故障診斷方法及系統。

本發明的目的之一是提出一種六氟化硫電氣設備內部故障診斷方法；本發明的目的之二是提出一種六氟化硫電氣設備內部故障診斷系統。

本發明的目的之一是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的一種SF₆電氣設備內部故障診斷方法，包括以下步驟：

S1：獲取電氣設備內部的雜質氣體含量，判斷氣體HF含量是否超過HF含量第一閾值或氟離子含量是否超過氟離子含量第一閾值；如果為否，則設備正常；如果為是，則進行下一步；

S2：判斷氣體HF含量是否超過HF含量第二閾值或氟離子含量是否超過氟離子含量第二閾值；如果為否；則判定設備處于注意狀態；如果為是，則設備處于異常狀態，并進行下一步；

S3：在設備為異常狀態的基礎上，判斷是否存在氣體SO₂，如果是，則表明設備存在高溫過熱故障；如果否，則表明設備內部存在放電，并進行下一步；

S4：判斷SOF₂/SO₂F₂商值是否大于商閾值，如果是，則表明設備內部存在電弧放電故障；如果否，則表明設備內部存在低能量放電；

其中，運行設備的故障狀態分為正常、注意和異常；

注意狀態：從六氟化硫氣體雜質性質和含量分析結果，得出六氟化硫氣體或絕緣材料分解，判斷六氟化硫電氣設備有出現異常的可能性時；

異常狀態：從六氟化硫氣體雜質性質和含量分析結果，判斷出六氟化硫電氣設備內部有異常時。

進一步，在步驟S2中設備為異常狀態時還包括以下步驟：獲取氣體雜質中CO、CO₂、CF₄含量，與相應的歷史數據相比，判斷含量是否有明顯增加傾向，如果是，則判定設備內部故障與絕緣材料相關；如果否，則判定設備內部故障與絕緣材料無關。

進一步，所述雜質氣體的含量是通過氣體成分分析儀器獲取的。

本發明的目的之二是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的六氟化硫電氣設備故障診斷系統，包括雜質氣體獲取模塊、HF含量判斷模塊、二氧化硫含量判斷模塊、電弧放電故障判斷模塊和狀態輸出模塊；

所述雜質氣體獲取模塊，用于獲取電氣設備內部的雜質氣體含量，

所述HF含量判斷模塊，用于判斷氣體HF含量是否超過閾值；

所述二氧化硫含量判斷模塊，用于判斷電氣設備內部的二氧化硫含量；