[發明專利]用于氣體絕緣組合電器的內部缺陷類型判定方法及裝置

在審

• 申請號: 201710588705.3
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107462673A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 沙彥超;李大衛;李志剛;蔡巍;徐黨國;龍凱華;孫云生;楊大偉;鄭一博;吳剛;崔賀平;鄧春;李帆
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01R31/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王天堯,湯在彥

技術領域

本發明涉及電氣設備技術領域，特別涉及一種用于氣體絕緣組合電器的內部缺陷類型判定方法及裝置。

背景技術

氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS)是將一座變電站中除變壓器以外的一次設備，包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、高壓導體、電纜終端、進出線套管等，經優化設計有機地組合成一個整體，并封閉于金屬殼內，充六氟化硫(SF₆)氣體作為滅弧和絕緣介質組成的金屬封閉組合電器。GIS具有可靠性高、占地面積小和易維護等優點，在國內外已經得到廣泛應用。

但是GIS的制造比較困難，價格昂貴，在運行時一旦發生故障，維修的時間相對較長，檢修難度大。運行經驗表明，在GIS中由于金屬尖刺、固體絕緣件缺陷和接觸不良引起的故障占較大比重。絕緣缺陷的存在會導致GIS內部局部電場畸變，誘發局部放電，導致絕緣劣化，對GIS設備的安全可靠運行帶來重大影響。由于GIS設備絕緣劣化初期的表現形式為發生局部放電，對GIS進行局部放電在線監測具有十分重要的意義，從而可以實時掌握GIS內部的絕緣狀況，在絕緣劣化前期進行故障預警，通過采取合理的檢修和運行措施，阻止絕緣缺陷進一步發展，從而避免重大停電事故的發生。

目前檢測GIS設備是否存在局部放電的主要方法包括脈沖電流法、特高頻法、超聲波法和分解氣體檢測法等。由于SF₆分解氣體檢測法具有不受電磁噪聲、振動干擾和抗電磁干擾能力強等優點，在系統內得到廣泛應用。在國家電網公司印發的《GB/T8905-2012六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則》《國網運檢部關于印發變電設備帶電檢測工作指導意見的通知-2014》《電力設備帶電檢測技術規范(試行)-2010》等相關標準及文件規定，投運后一年，以后每三年一次進行六氟化硫氣體分解物檢測，超過二氧化硫、硫化氫氣體含量2μL/L的正常閾值即判定為設備存在異常；而對于500kV及以上電壓等級氣體絕緣組合電器設備，設定二氧化硫、硫化氫氣體含量正常閾值為1μL/L，要求更為嚴格。實際運行經驗表明，僅以二氧化硫、硫化氫兩種氣體組分判斷氣體絕緣組合電器設備缺陷往往存在較大誤差，且SF₆分解氣體檢測法本身測量靈敏度較低，但一旦檢測到就意味著缺陷已發展較為嚴重，導致預警效果明顯下降，這對于科學地判斷GIS局部放電缺陷類型是非常困難和乏力的。

發明內容

本發明實施例提供了一種用于氣體絕緣組合電器的內部缺陷類型判定方法，以解決現有技術中判斷GIS內部缺陷類型存在的誤差大、靈敏度低的技術問題。該方法包括：采集內部充有六氟化硫氣體的氣體絕緣組合電器的內部氣體樣本；分析所述內部氣體樣本中六氟化硫的分解氣體的摩爾濃度，根據所述內部氣體樣本中六氟化硫的分解氣體的摩爾濃度，確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型，其中，六氟化硫的分解氣體包括：二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、一氧化碳、四氟化碳、氟化亞硫酰以及氟化硫酰。

在一個實施例中，根據所述內部氣體樣本中六氟化硫的分解氣體的摩爾濃度，確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型，包括：根據二氧化碳的摩爾濃度和一氧化碳的摩爾濃度之和與四氟化碳的摩爾濃度的比值、氟化硫酰的摩爾濃度和二氧化硫的摩爾濃度之和與氟化亞硫酰的摩爾濃度的比值以及四氟化碳的摩爾濃度、一氧化碳的摩爾濃度和二氧化碳的摩爾濃度之和與氟化硫酰的摩爾濃度、二氧化硫的摩爾濃度和氟化亞硫酰的摩爾濃度之和的比值，確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型。

在一個實施例中，確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型，包括：當二氧化碳的摩爾濃度和一氧化碳的摩爾濃度之和與四氟化碳的摩爾濃度的比值大于或等于10，則確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型為母線電暈放電。

在一個實施例中，確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型，包括：在二氧化碳的摩爾濃度和一氧化碳的摩爾濃度之和與四氟化碳的摩爾濃度的比值小于或等于2的情況下，當氟化硫酰的摩爾濃度和二氧化硫的摩爾濃度之和與氟化亞硫酰的摩爾濃度的比值大于或等于10，則確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型為母線電暈放電；當氟化硫酰的摩爾濃度和二氧化硫的摩爾濃度之和與氟化亞硫酰的摩爾濃度的比值小于10，則確定所述氣體絕緣組合電器的內部放電性缺陷類型為固體絕緣件缺陷。