六氟化硫电气设备故障气体分析和判断方法0622
故障观察和诊断在六氟化硫设备中的探讨
故障观察和诊断在六氟化硫设备中的探讨【摘要】随着经济社会的高速发展，电力系统的输电电压也在不断提高，六氟化硫断路器具有安全可靠性高、使用寿命长、维护简单方面等优点，并且其使用范围也在逐步扩大，在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
【关键词】六氟化硫设备；故障观察；故障诊断1 六氟化硫断路器的运行原理介绍六氟化硫断路器的运行原理主要有分闸操作和合闸操作两个主要部分。
其中分闸操作是利用六氟化硫断路器的弹簧操动机构对断路器支座中的传动轴及其内拐臂产生作用，进而导致绝缘拉杆、气缸活塞杆、压气缸以及断路器主触头和喷口等装置向下运动，当断路器的静触指和主触头分开之后，电流仍然会沿着没有分离的静弧触头和动弧触头进行流动，随着向下的运用在持续，静弧触头和动弧触头会发生分离，在这个过程中会产生电弧，并且这个电弧会在静弧触头没有与气缸喷口分开之前就会产生燃烧现象，燃烧产生的高温高压气体会与气缸中的六氟化硫冷态气体混合，进而产生气压升高的现象，当静弧触头完全脱离气缸喷口的时候，升压的气体会从气缸喷口处喷出，进而将电弧熄灭。
而合闸操作则是指将弹簧机构对支座中的传动轴和内拐臂进行作用的时候，绝缘拉杆、气缸活塞杆、压气缸以及断路器主触头和喷口等装置会向上运动，这是六氟化硫气体会通过气缸喷口进入到气缸中，为下一次的分闸操作做好相关准备。
六氟化硫断路器在分闸的过程中，会带动设备辅助开关转动，最终会将断开分闸回路，并接通合闸回路，为下一次合闸做好准备。
2 故障观察和诊断在六氟化硫设备中的分析和探讨2.1 六氟化硫设备常见故障观察与诊断（1）六氟化硫设备漏气故障观察与诊断。
在六氟化硫断路器在运行过程中，出现了断路器气体密度以每年大于0.01兆帕的速度在持续下降的现象，那么就要必须要设备检漏仪对六氟化硫断路器进行检测，并及时的更换六氟化硫断路器的密封部件和其他检测出来的已经损坏的部件。
具体的，如果发现六氟化硫气体泄漏的速度很快，那么可以将设备充气到标准的额定压力，并查看压力表状态。
六氟化硫断路器常见故障及处理方法
六氟化硫断路器常见故障及处理方法
六氟化硫断路器是一种常用的高压开关设备，在高压电力系统中用于
控制和保护电网的正常运行。
然而，六氟化硫断路器在使用过程中可能会
遇到各种故障，例如电弧、气体泄漏等。
本文将介绍六氟化硫断路器常见
的故障及处理方法。
1.电弧故障
电弧故障是六氟化硫断路器中最常见的故障之一、电弧故障可能会导
致设备的损坏甚至爆炸，并对系统的正常运行造成影响。
处理电弧故障的
方法包括：
-及时消除电弧故障的源头，例如检查并更换损坏的接触器、电缆等。
-使用电弧消弧装置来控制和限制电弧的扩展，以降低对设备和系统
的损坏。
2.气体泄漏故障
-及时检测和定位气体泄漏的位置，例如通过气体检测仪器进行检测。
-停用泄漏的设备，并采取合适的修复措施，例如更换损坏的密封件、紧固螺栓等。
3.机械故障
-及时检查和维护机械部件的运行状态，例如清洁机械部件、润滑机
械零件等。
-更换磨损或损坏的机械部件，以确保设备的正常运行。
4.控制电路故障
-检查和修复控制电路中的电缆、接触器等部件，确保其连接稳固、
电气性能良好。
-定期检查和测试控制电路的工作状态，以及修复或更换出现问题的
部件。
总之，六氟化硫断路器常见的故障及处理方法包括电弧故障、气体泄
漏故障、机械故障和控制电路故障。
及时发现和处理这些故障将有助于保
证六氟化硫断路器的正常运行，并确保电力系统的安全和稳定运行。
同时，在使用过程中还应遵循相关的操作规程和安全措施，以减少故障发生的可
能性。
六氟化硫高压电器设备运行、检修技术问题分析
六氟化硫高压电器设备运行、检修技术问题分析摘要：六氟化硫气体是一种具有绝缘、灭弧作用的优秀介质，在电力系统中有着极为广泛的应用，诸如断路器和GIS的使用中都有着六氟化硫气体的身影，可以说六氟化硫断路器与GIS的使用，使得电力一次主设备经历了巨大的变革。
当然，万物皆有利弊，六氟化硫设备大量投运推动电力系统进步的同时，也带来了一系列的技术问题，如故障发生时无法轻易找到故障气室、需长时间停电检修，等等。
本文试对六氟化硫高压电器设备在运行和检修过程中出现的技术问题进行如下简单分析。
关键词：六氟化硫；高压电器设备；运行问题；检修技术含有六氟化硫气体的220kV高压电器设备自上世纪八十年代以来便成为了220kV电力系统的主要电器设备，为支持电网系统正常运行奉献出了一份力量。
但令人担忧的是，许多单位在六氟化硫高压电器上存在着运行管理经验匮乏的问题，在检修和维护时无法选择最适宜的工艺，常常会出现一系列不安全事件。
对此，电力企业需要针对断路器和GIS组合电器等六氟化硫高压电气设备提高相应的运行检修技术，以确保这些设备的安全可靠运行。
一、运行中的常见问题（一）异常声音和一般电器设备相同或相似的是，六氟化硫高压电器设备也会在机械不正常运转时出现特殊的声音。
例如，六氟化硫设备若是内部出现放电现象，会经由六氟化硫气体介质与外壳传播出具有特点的声音，这种声音是电流经过导体产生的静电与电动磁力所启发的振动，若是螺母松动，外壳便会因这种微幅振动而将声音传出外壳，检修时只要根据声音的变化、时间持续的长短便可以判断出设备是否发生异常以及故障的具体性质。
除了对放电声进行分析，检修人员还可以在巡视中对设备所产生的励磁声、异常气味来进行故障分析与判断，当然，部件发热也可以纳入到分析中来。
（二）密封性不佳导致的六氟化硫气体泄漏设备的外科、法兰、接地导体、台架等连接部分均有可能发生泄漏，在操作和控制设备时应经常检查其密封性，以确保电机等能够正常运行，不会因六氟化硫气体泄漏而失去保护。
SF6电气设备气体质量与故障分析处理
综上所述，六氟化硫、环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酯尼龙、聚 酯乙烯、纸和漆等绝缘材料由S、F、C、H、O等元素组成。当故障 点温度达130℃时，聚酯尼龙、聚酯乙烯、纸和漆开始分解，主要产 生CO2、CO、低分子烃和少量的SO2 ； 400℃以上时聚四氟乙烯开 始分解，主要产生CF4 ；当温度达到500℃以上时，六氟化硫、环氧 树脂开始分解，主要产生SO2 、 SOF2 、 H2S 、 CF4、HF、CO、 CO2、 NO、NO2和低分子烃。 对于正常运行无电弧产生的SF6电气设备而言，其内部温度不高 于80℃，绝缘材料不会分解。对于正常运行的断路器，在不动作时， 其内部温度也不高于80℃ ，绝缘材料不会分解；在分、合闸时产生 2000℃以上的高温电弧，瞬间使电弧区域的SF6气体生成带电离子 和少量分解物，但因其分、合闸速度极快，又有高效的灭弧功能， 产生的带电离子在瞬间又复合成SF6气体；所产生少量的
10
SO2 、H2S和HF等分解产物会被放置于设备内部的吸附剂吸收, 因此，对于正常运 行的断路器，在分、合闸二周后检测时，气室中的SO2含量一般都不大于1.0µl/L， 这在对数千台断路器的检测中得到证实。但若断路器内部存在局部放电、重燃或严 重过热性故障时，将使故障区域的固体绝缘材料和SF6气体发生分解，使绝缘性能 大大降低，乃至引起事故。因此，从上世纪90年代开始，国内外不少学者从电气、 化学和超声等方法来诊断SF6电气设备内部故障。 据国内外资料报道， SF6电气设备内部故障时产生一百多种分解物；主要的硫 化物有SO2、H2S、 SF4 、SO2F2、SOF2、S2F10和S2OF10；氟化物有HF、CF4、 AlF3、CuF2和WF6; 碳化物有CO 、CO2和低分子烃。上述物质中除SO2 、H2S、 CF4和CO毒性少外，其它都是剧毒物, 在设备内部的含量极少，又不稳定，含量稍 多的SF4 、 SOF2等又很快会与SF6气体中的水份进行水解，生成稳定的SO2和HF。 我在深入研究内部绝缘材料的裂解机理和对各种故障实例进行统计分析后，提出 SO2、 HF是SF6分解的特征组分， H2S是热固型环树脂分解的特征组分， CO是 聚酯乙烯、绝缘纸和绝缘漆分解的特征组分。
一起六氟化硫电流互感器故障情况及处理分析
一起六氟化硫电流互感器故障情况及处理分析摘要：本文通过对某站一起220 kV SF6电流互感器内部故障所引起设备故障分析，得出事故原因为电流互感器内绝缘支撑件（盆式绝缘子）因制造或运输过程中的机械损伤，造成的设备质量缺陷，引起绝缘破坏导致内部放电造成的设备电网事故，并据此对该类型电流互感器在制造、运输、交接验收、巡视维护、继电保护及接线方式设置提出预防建议措施，以提高SF6气体电流互感器运行的安全可靠性。
关键词：电流互感器，故障，分析，建议措施1 引言近年来， SF6气体电流互感器得到越来越广泛的应用。
SF6气体电流互感器用SF6气体作为主绝缘，采用全封闭结构的电流互感器。
本文根据某变电站一起220kV SF6电流互感器内部故障，结合对故障CT的解体分析，判明其故障原因，从而对其制造、运输、巡视维护、继电保护及接线方式设置提出了改进建议，以提高SF6电流互感器的运行可靠性。
2 故障概况2.1正常运行接线方式220kV 某变电站共有3台主变，220kV及110kV侧为双母线接线，10kV侧为单母线分段接线方式，站内正常运行接线方式如图1所示。
220kVⅠ母、Ⅱ母并列运行，其中220kV 2150开关、#1变高挂Ⅰ母运行；220kV 2903开关、2151开关、#2变高、#3变高挂Ⅱ母运行。
110kVⅠ母、Ⅱ母并列运行。
10kV母线分列运行，10kV分段备自投投入。
2.2设备故障状况及故障后运行方式2017年6月12日23时13分42秒，220kV 某站220kV母联C相电流互感器内部故障，220kV母差Ⅰ、Ⅱ套保护动作，跳开220kV 某站220kV#1、#2母线上所有开关，导致220kV 某站全站失压。
3 故障与分析3.1保护动作情况分析2017年6月12日23点13分42秒345毫秒，220kV 某站220kV母差保护II开始启动；保护启动后3ms，220kV母差保护变化量差动、稳态量差动跳母联、#2母正确动作出口，跳II母2151、2903、2030、2202、2203和母联；保护启动后125ms，220kV母差保护稳态量差动跳#1母线、母联死区正确动作出口，跳开220kV #1母上所有元件，致此，所有电源点全部跳开，最终导致220kV 某站失压。
浅谈六氟化硫断路器的工作原理及异常处理
浅谈六氟化硫断路器的工作原理及异常处理六氟化硫断路器是一种常用的高压开关设备，主要用于电力系统中的断路、隔离和过电压抑制等功能。
它具有耐压强、可靠性高、体积小等优点，因此被广泛应用于各种电力系统中。
六氟化硫断路器的工作原理主要是通过六氟化硫气体的强大绝缘性能和电纵强场力，来实现对电流的快速断开和电压的隔离功能。
当有故障发生时，六氟化硫断路器可以迅速将电流截断，保护其他电器设备避免受到短路电流的影响。
具体来说，六氟化硫断路器的工作过程如下：1.关闭状态：当电路处于正常供电状态时，六氟化硫断路器处于关闭状态。
此时，六氟化硫气体填充在断路器的主要绝缘部分，并通过绝缘性的连接器连接至电线，以确保电流正常流动。
2.开断过程：当电路发生故障或需要进行隔离时，操作人员通过操作机构将断路器切换到开断状态。
同时，引爆器会产生电弧，将六氟化硫气体电离并提供维持电弧的能量。
电弧会持续燃烧，直到电源中断或操作人员通过操作机构断开电路。
3.关断过程：当电路故障被清除或需要恢复供电时，操作人员可以通过操作机构将断路器切换到关闭状态。
在这个过程中，断路器会使用压缩空气或弹簧力量来弹出活动触头，使其与固定触头接触并恢复电路的通路。
六氟化硫气体将重新填充绝缘部分，并能够承受电路中的高电压。
然而，六氟化硫断路器在使用过程中也可能出现一些异常情况，需要进行相应的处理：1.异常电弧：在开断过程中，如果电弧不能迅速熄灭，或者电弧能量过大，可能会对设备造成损坏或引起火灾。
此时，应立即切断电源，并采取相应的措施来减弱电弧能量，如使用阻抗装置来限制电弧电流等。
2.电气故障：如果六氟化硫断路器出现电气故障，如触头意外接触或触点过热等问题，可能会导致电流无法正常通断或产生异常放电。
这时，应立即维修或更换断路器，并彻底检查故障原因。
3.机械故障：若断路器的机构发生故障，如弹簧失效、活动触头卡住等，可能会导致切断电路的功能受到影响。
此时，需要及时维修或更换故障部件，确保断路器能够正常工作。
SF6电气设备气体检测与分析
SF6 电气设备气体检测与分析摘要：SF6电气设备占地小，维护简单，目前已成为国内电力系统的主流设备，SF6电气设备气体检测技术也越来越重要。
关键词：SF6电气设备;湿度;分解产物;纯度1.概论SF6电气设备即充装SF6气体的电气设备，目前国内常用有断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、避雷器、套管、变压器、半封闭组合电器、全封闭组合电器等。
由于纯净的SF6气体无色无味不燃不爆，化学稳定性高，同时具备较强的电气性质，SF6电气设备得到广泛应用，目前已成为电力系统的主要设备，这些设备的性能直接关系到电力系统的安全稳定。
目前对运行中的SF6电气设备的状态检测手段有超声波、特高频局放、红外、激光成像等，对SF6气体的检测，特别是分解产物检测，在设备故障发现、事故分析和判断等方面发挥重要作用，该项目的检测也日益得到重视。
2.SF6电气设备气体检测方法SF6电气设备气体综合检测的常规项目有气体湿度、气体分解产物及气体纯度。
2.1 SF6电气设备气体湿度检测SF6气体中的水分对设备的安全运行存在较大危害，会使设备击穿电压下降、加速设备腐蚀、阻碍开断后SF6分解物的复原，从而增加气体中有毒有害杂质的组分和含量。
常用的检测方法有：重量法、电解法、阻容法、露点法，作业现场测量仪器普遍采用阻容法和露点法。
阻容法水分仪测试，是利用吸湿物质的电学参数随湿度变化的原理借以进行湿度测量的仪器，常用氧化铝探头，通过电化学方法在金属铝基体表面形成一层氧化铝膜，进而在膜上淀积一薄层金属膜，构成一个电容器，氧化铝吸附水汽后引起电抗的改变，湿度计的原理就是建立在这一电特性基础之上的，需要经常标定。
露点法测试仪的测量系统是一个金属镜面，通过使被测气体在恒定压力下，以一定流量流经抛光金属镜面，当气体中的水蒸汽随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露（或霜），此时所测量到的镜面温度即为露点，通过露点温度求得所要求的湿度值，使用方便，操作简单，易于掌握。
综述六氟化硫断路器的气体检测与检修问题分析
综述六氟化硫断路器的气体检测与检修问题分析【摘要】国民经济的发展对电能的需要不断提出新的要求，从而促进了大容薰水电站，火电站和原子能电站的加速发展。
本文主要简介了对六氟化硫断路器的运行管理、补充气体各种原因的要求进行了总结，并对SF6气体的管理及技术标准进行了分析。
【关键词】六氟化硫；断路器；测试检修1.SF6气瓶管理新的瓶装SF6气体到货后，应有生产厂家的气体分析报告、合格证明书、气瓶外贴（挂）有明显的气体合格证、安全附件齐全，按有关规定进行复核、检验。
验收合格后，将气瓶在阴凉、干燥、无油污的专门场所直立存放，贴上标签。
SF6储气瓶存放时间超过6个月以上时，在使用前应检测气体中的水份含量，且不应超过8ppm，既符合新气标准。
2.六氟化硫断路器充气后管理六氟化硫断路器安装完毕，在充气24小时后应测量SF6气体水分含量，且不应超过150ppm。
为使测得的数据具有可比性，应使用同一台仪器测量。
设备运行一年后应复测SF6气体的水分含量，且不应超过300ppm，直到稳定后三年再进行一次复测。
3.六氟化硫断路器的运行3.1六氟化硫断路器的安全运行六氟化硫断路器能否安全、可靠运行，设备的制造质量、安装质量、运行监测、检修质量等都是至关重要的。
在运行中，断路器本体中SF6气体压力的变化是利用SF6密度继电器来监视的。
当SF6气体压力降低到第一报警值时，密度继电器动作，报出补充气体压力信号。
当SF6气体压力下降到第二报警值时，密度继电器动作，报出闭锁压力信号，同时把断路器分合闸回路断开，实现分合闸闭锁。
六氟化硫断路器的SF6气体压力降低是较常发生的，有时甚至降到报警压力以下。
SF6气体压力降低，表明断路器的气路某些部件发生泄漏。
运行中六氟化硫断路器容易发生泄漏的部位主要有：各检测口、焊缝、法兰结合面、压力表连接管、密封底座、充气口及各气路连接处等。
气体压力降低，必然使SF6气体绝缘强度、灭弧能力下降，给六氟化硫断路器的安全运行造成严重隐患。
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六氟化硫电气设备故障气体分析和判断方法The method for the analysis and judgement of sulfur hexafluoride impurity gas in electrical equipment
（讨论稿）
前言
六氟化硫电气设备在电力行业得到广泛应用，六氟化硫作为重要的绝缘介质，当设备发生故障和存在缺陷时，六氟化硫气体会发生反应，产生分解产物，通过分析分解物能有效诊断设备内部故障。
本标准规范分析方法和分解物的判断依据。
本导则起草单位：
本导则主要起草人：
六氟化硫电气设备故障气体分析和判断方法六氟化硫电气设备在电力行业得到广泛范应用，通过检测六氟化硫分解物，分析设备内部的绝缘状态，以提高电气设备的安全运行水平。
1. 范围
本方法适用于六氟化硫电气设备故障气体的分析方法和故障的判断依据。
2. 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本导则中引用而构成为本导则的条文，本导则出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本导则的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 12022-2006 工业六氟化硫
DL/T 506－2007 六氟化硫电气设备中气体水分检测方法
DL/T 639 六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则
DL1032-2006 电气设备用SF6气体采样方法
Q/CSG 1 0007电力设备预防性试验规程
电气设备气体采样作业指导书》
Q/GD1 1157.87-2009《SF
6
IEC 60480六氟化硫电气设备中气体的检测和处理导则及其再使用的规范
IEC/TR 62271-303六氟化硫（SF6）的使用和操作
3. 定义
3.1 二氧化硫SO2(SOF2)
SO2是SF6电气设备故障时分解的主要特征组分，正常运行的设备中SO2的含量极少。
若发生故障时，SO2会增长10倍以上。
3.2 氟化氢HF（H2S）
SF6气体在电弧下会分解氟硫离子，若水分含量较高下会产生HF或H2S。
3.3 一氧化碳CO和二氧化碳CO2
当设备内电弧(或过热)灼伤固体绝缘部件时，会产生CO和CO2。
3.4四氟化碳CF4
SF6制造中会产生CF4，设备运行中固体绝缘材料在电弧灼伤下会产生较大量的CF4。
3.6杂质离子总量
离子总量是判断设备内的杂质是否增加的指标之一，通常杂质总量判断为气体受到污染的程度。
3.7湿度H2O
湿度是影响SF6气体形成水解氟化物的重要因素，在设备中的气体湿度会影响设备的绝缘强度。
3.8氟化物AlF3、C U F2等
氟化物是设备内触头在电弧下与SF6分解离子形成的产物，若发生对地放电故障会产生大量的氟化物产物。
3.9空气AIR
设备内的空气作为硫离子形成硫酰产物的重要因素之一。
4.采样方法
4.1采样设备要求
SF6电气设备中气体采样应使用不锈钢瓶或铝合金瓶采样（内壁涂FPT膜），根据采样容器不同可采用正压法和真空法采样，推荐使用真空法采样。
采样时应对采样瓶抽真空，真空度应低于133Pa，采样瓶可承受1MPa以上的工作压力。
现场分析所需要的接头应采用316不锈钢或优质黄铜，管道应采用不锈钢或壁厚不少于1mm的聚四氟乙烯管，排气可用聚乙烯管，并连接有集气袋。
4.2采样
参照《SF
电气设备气体采样作业指导书》。
采样后的样品应迅速送实验室进
6
行分析。
通过采样器将SF6电气设备内的气体采集进入容器中，送实验室进行分析。
4.3样品运输保存
已采样的钢瓶应贴上标签，标明采样地点、设备名称、编号和日期。
采样瓶运输应放置专用容器中固定，防止滚动撞击钢瓶阀门。
采样后的样品应在48小时内进行分析。
5．分析方法
SF6电气设备故障气体分析分现场和试验室进行。
现场分析主要包括SO2、
HF、H2S、湿度、总离子浓度等，试验室分析主要包括CF4、SO2、CO2、SOF2,SO2F2 , S2OF10、水解氟化物、酸度、固体粉末等。
5.1现场分析项目：
表一SF6电气设备分解物现场分析项目
5.2 试验室分析项目
表二SF6电气设备分解物实验室分析方法（推荐）
5.3 SO2＋SOF2、H2S(HF)、CO的检测
SF6电气设备故障现场使用电化学检测器作为定量检测。
使用方法如下：a.连接与设备的管道，仪器尾部应安装集气袋或安装长度不少于5米的排气管，
室内测试时应排放在室外。
b.打开仪器电源，检测仪器读数应为0。
c.缓慢调整设备上的减压阀门，置流量在合适位置（以仪器说明书为准）。
d.记录测试数据。
e.关闭设备上的阀门，拆卸连接管道。
f.若测量浓度较大时，应及时应用氮气或新SF6气体进行仪器冲洗，将仪器读
数冲洗较低为宜。
5.4 CF4、硫酰等分解物的检测
采用气相色谱仪的TCD和FPD检测器，可对六氟化硫中空气与四氟化碳以及硫酰等分解物的检测，其浓度可从记录的峰面积和被测物对检测器响应的校正系数来确定。
将钢瓶的阀门与色谱仪六通阀用不锈管(或聚四氟乙烯管)连接，打开钢瓶上的阀门，用六氟化硫气体冲洗管道，然后切换六通阀进样，用记录仪或数据处理器作数据记录和处理。
记录各组分的峰面积与气体中的相应重量浓度成正比。
使用填充柱作为色谱柱，色谱条件： Porapak-Q柱；柱温40～160℃程序升温；
）流速50mL/min；TCD温度60℃；电流150mA。
采用气化室温度50℃；载气（H
e
六通阀进样。
图2 TCD检测器色谱图
图2 FPD检测器色谱图
6. 检测周期
分解产物检测一般可在运行状态下进行,其检测周期建议按设备的电压等级划分，检测周期按下表四进行：
表三：六氟化硫电气设备检测周期
7. 判断依据
当分解物含量异常时，应视设备的具体情况缩短检测周期，跟踪分解物的变化情况，以策安全。
建议按表四执行：
表四不同六氟化硫分解物含量的检测周期和判断依据
8. 安全防护
8.1应严格按照执行有关安全规程，防止压力突变造成管道、分析仪器损坏。
8.2在整个采样过程，必须监控设备内的压力变化，防止由于采样造成设备压力的激烈变化。
8.3 采样中应认真检查管道、器皿的连接，防止气体泄漏。
8.4采样过程应防止由于泄漏导致试验人员中毒，必要时应佩戴防毒面具、防护服和手套。
8.5 试验仪器的尾部排气必须用集气袋存储，实行回收处理。
必要时应用碱液吸收，方可排放。