鐘理鵬,汲勝昌,李金宇,王圓圓,崔彥捷,郭錦龍,冀國龍

(1.西安交通大學電力設備電氣絕緣國家重點實驗室,710049,西安;2.山西省電力公司電力科學研究院,030001,太原)

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吸附劑對SF6典型分解產(chǎn)物含量及變化規(guī)律的影響

鐘理鵬1,汲勝昌1,李金宇1,王圓圓1,崔彥捷1,郭錦龍2,冀國龍2

(1.西安交通大學電力設備電氣絕緣國家重點實驗室,710049,西安;2.山西省電力公司電力科學研究院,030001,太原)

選用了電力設備中常用的吸附劑KDHF-03分子篩,模擬研究了吸附劑對電力設備中SF6氣體在局部放電下分解特性的影響,特別關注了SO2、SO2F2、S2OF10等幾種典型分解產(chǎn)物添加吸附劑前后的產(chǎn)生規(guī)律。結果表明,添加吸附劑后,3種產(chǎn)物的含量均明顯降低,SO2F2與S2OF10兩種產(chǎn)物的吸附率(體積分數(shù))分別達到79.92%和78.73%,SO2含量則始終低于氣體分析系統(tǒng)的檢測限度。此外,引入吸附劑之后,SO2F2與S2OF10的產(chǎn)生速率隨著加壓時間逐漸降低,其含量隨時間延長逐漸飽和。最后,提出將φ(S2OF10)/φ(SO2F2)作為SF6類設備絕緣缺陷診斷判據(jù),該比值在有、無吸附劑兩種情況下表現(xiàn)出了很好的穩(wěn)定性,添加吸附劑前后其值均穩(wěn)定在1.5～2.0之間。

SF6絕緣類電力設備;吸附劑;分解特性;KDHF-03分子篩;診斷判據(jù)

SF6絕緣類電力設備具有占地面積少、低電磁污染以及維護工作量小等優(yōu)點,因此在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。盡管該類設備具有很高的可靠性,但在其制造、運輸、安裝及運行過程中不可避免地會產(chǎn)生絕緣缺陷[1]。這些缺陷最初并不會對設備安全造成重大威脅,但可能會引發(fā)局部放電,從而隨著運行時間的增加而不斷擴大劣化,甚至最終引起閃絡、擊穿等貫穿性故障而導致安全事故[2]。因此,有必要對設備內(nèi)部的局部放電進行可靠監(jiān)測,以保證其長期穩(wěn)定運行。

當電氣絕緣開關(GIS)內(nèi)發(fā)生放電時,其內(nèi)部的SF6氣體會發(fā)生裂解,生成SF2、SF4、SF5、S2F10等多種低氟硫化物,然后再進一步與空間中的微水、微氧等發(fā)生一系列反應,生成氟化亞硫酰(SOF2),氟化硫酰(SO2F2)、十氟化亞硫酰(S2OF10)、SO2、CS2、CO2、CF4等多種特征組分[3],利用這些特征分解氣體產(chǎn)物,可以實現(xiàn)對以GIS為代表的SF6絕緣類電力設備絕緣狀態(tài)的診斷和評估。由于氣體分解產(chǎn)物分析法具有靈敏度高、不受電磁干擾以及設備電容影響等優(yōu)點,它的研究與應用獲得了越來越廣泛的關注[4-6]。雖然SF6是一種無色、無毒、無腐蝕性的氣體,但其大部分分解產(chǎn)物具有一定的腐蝕性和較強的毒性,可能會造成設備內(nèi)部固體絕緣劣化和操作人員健康損害[7]。因此,通常會在氣體絕緣類電力設備內(nèi)部放置一定量的吸附劑:一方面可以保證設備內(nèi)部的微水含量被限制在要求范圍內(nèi);另一方面能夠吸附部分分解氣體產(chǎn)物以盡可能避免其對設備內(nèi)部固體絕緣的腐蝕[8]。研究還表明,SF6氣體分解產(chǎn)物的成分、含量與放電類型以及嚴重程度密切相關,可以通過對氣體分解組分的檢測分析來監(jiān)測GIS的運行狀況[9]。然而,引入吸附劑在很大程度上會影響SF6氣體分解組分的變化規(guī)律,從而影響到監(jiān)測結果的準確性。目前,國內(nèi)外有關SF6氣體分解與放電對應關系的研究大多未考慮吸附劑的影響。因此,有必要研究吸附劑對SF6氣體分解特性的具體影響規(guī)律。

本文針對金屬突出物缺陷所引起的局部放電,以KDHF-03分子篩為代表,在一個體積為60 L的不銹鋼罐體中模擬研究了吸附劑對SF6氣體分解特性的影響規(guī)律。其中,重點分析了吸附劑對SO2F2、S2OF10、SO2等幾種典型極性產(chǎn)物的吸附特性,并在此基礎上探究了不受吸附劑影響的診斷特征量。

1 SF6分解及吸附劑吸附原理

1.1 吸附劑吸附原理

吸附是非均勻相物質(zhì)在兩相界面上發(fā)生的傳質(zhì)與富集過程:當流體(氣體或液體)與多孔性固體顆粒相接觸時,流體中的某些分成會在固體表面產(chǎn)生積聚[10]。

分子篩是一種由SiO2、Al2O3以及堿金屬或堿土金屬組成的無機微孔材料,其結構中具有規(guī)整而均勻的微孔,孔徑與一般分子大小相當[11]。分子篩的化學式可表示為MxO·Al2O3·mSiO2·pH2O(M表示金屬),根據(jù)其中的硅鋁比以及具體金屬成分可分為3A、4A、5A、13X、F-03、KDHF-03等多種類型。其中,KDHF-03型是一種硅鋁比為2、晶格中存在Fe和Mg兩種金屬離子的分子篩,其化學式為:xFe2O3·yMgO·Al2O3·4SiO2·nH2O[12]。

根據(jù)吸附劑與被吸附物質(zhì)之間的相互作用情況,一般將吸附過程分為物理吸附與化學吸附兩種類型。當吸附不涉及任何化學反應并且過程可逆時,稱之為物理吸附;反之,吸附涉及化學反應且不可逆時則為化學吸附。在電力設備中,吸附劑對SF6氣體分解產(chǎn)物的作用往往是物理吸附與化學吸附并存的過程。針對不同的分解產(chǎn)物,其物理吸附及化學吸附所占比例不盡相同,因此吸附劑對不同產(chǎn)物的吸附效果也會不同。在下文中,將結合吸附劑對各典型分解產(chǎn)物的影響規(guī)律,詳細闡述吸附原理。

1.2 典型氣體產(chǎn)物分解原理

當GIS因內(nèi)部存在絕緣缺陷而發(fā)生局部放電時,產(chǎn)生的高能電子會與SF6分子發(fā)生碰撞生成SF2、SF4、SF5等低氟硫化物。此外,GIS中不可避免地會存在微量的水分和氧氣,其在高能電子的碰撞下會產(chǎn)生O、OH等高活性粒子,這些粒子以及微水、微氧會與低氟硫化物發(fā)生復雜的化學反應,最終生成SO2F2、SO2、S2OF10、CF4、CO2等多種氣體分解產(chǎn)物[13]。

KDHF-03分子篩中的水包括吸附水和結構水[14],后者一般以羥基的形式與金屬原子等相連,由于這些覆蓋于吸附劑表面的羥基具有一定程度的極性,因而會優(yōu)先吸附極性分子,而對CO2、CF4等非極性分子的吸附效果則不太顯著。如文獻[12]所述,由于CF4具有正四面體結構,并且永久偶極矩為零,吸附劑對其基本不產(chǎn)生吸附作用;CO2為直線型非極性分子,其永久偶極矩接近于零,吸附劑對其的吸附效果同樣很低。因此,本文選取SO2F2、SO2以及S2OF10等幾種典型的SF6氣體極性分解產(chǎn)物作為研究對象,以探究吸附劑對SF6氣體分解特性的影響規(guī)律。幾種典型產(chǎn)物反應過程中涉及的主要化學式如下[15]

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

對S2OF10、SO2、SO2F2等3種分解產(chǎn)物的形成過程進行匯總,可得到其詳細分解流程,如圖1所示。

圖1 SF6典型分解產(chǎn)物形成過程

2 研究方法

2.1 實驗罐體

SF6氣體分解研究實驗平臺如圖2所示,主要包括氣體供給、實驗罐體以及氣體分析系統(tǒng)等3個部分。

圖2 SF6氣體分解產(chǎn)物研究實驗平臺

實驗罐體為一個不銹鋼氣室,體積為60 L,在其內(nèi)壁涂有一層聚四氟乙烯涂層以避免其表面吸附過量水分,罐體最高耐受氣壓為1 MPa,實驗中向罐體內(nèi)充裝0.4 MPa體積分數(shù)為99.999%的SF6氣體。此外,實驗罐體兩側安裝有直徑為5 cm的圓形石英觀察窗,以便對內(nèi)部放電狀況進行觀測。罐體中間安裝可以調(diào)節(jié)參數(shù)的電極模型,本文采用了不銹鋼針-板電極模型,以模擬實際設備中因金屬突出物缺陷引發(fā)的局部放電,其中針電極曲率半徑為0.1 mm,板電極直徑為50 mm。每次實驗之前,需將罐體抽真空靜置24 h,使吸附在內(nèi)壁中的水分充分稀釋到罐體中。

2.2 氣體分析系統(tǒng)

氣體分析系統(tǒng)主要包括DP206精密鏡面露點儀以及安捷倫GC7890A氣相色譜儀,通過聚四氟乙烯管路以及不銹鋼氣動閥門將其與實驗罐體相連。其中露點儀用來測量微水含量,氣相色譜儀則用來測定氣體分解產(chǎn)物的成分和含量。色譜儀配備火焰光度檢測器(FPD),載氦氣的純度(體積分數(shù))為99.999%。分析中,采用程序升溫法調(diào)節(jié)柱箱溫度:初始溫度為50 ℃,然后以1 ℃/min升至55 ℃,再以15 ℃/min升至180 ℃,總計分析時間為13.33 min。進樣方式則采用分流法,其分流比為5∶1。該分析系統(tǒng)可以對SOF2、SO2F2、CS2、SO2、S2OF10等多種分解組分進行精確測量,檢測精度均高于1×10-6,符合本文實驗研究的要求。實驗中主要組分的保留時間如表1所示。

表1 典型分解組分保留時間

2.3 實驗過程

本文所述實驗研究按如下流程進行。

(1)按照實驗氣體質(zhì)量的6%稱取吸附劑,并將其置入真空干燥箱中,在120 ℃高溫下進行烘烤,每次干燥時間持續(xù)8 h,以去除因長時間放置而吸附的水分或其他雜質(zhì)。

(2)將吸附劑放入實驗罐體內(nèi),并按預定參數(shù)安裝缺陷模型,利用體積分數(shù)為99.999%的SF6將罐體反復沖洗3遍,最大程度降低罐體內(nèi)及其內(nèi)壁表面上的雜質(zhì)對實驗結果的影響。

(3)將罐體抽真空后靜置24 h,以使吸附于內(nèi)壁中的水分或雜質(zhì)可以充分稀釋到罐體空間中,并被吸附劑吸收。

(4)往罐體中充裝體積分數(shù)為99.999%的SF6氣體,壓力達到0.4 MPa,施加工頻高壓,將電壓升高至罐體內(nèi)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的局部放電,利用OMICRON MPD600型局部放電測試系統(tǒng)以及CoroCAM IV+型紫外放電檢測儀對放電信號進行監(jiān)測。

(5)保持實驗電壓16 h,每隔一定時間對分解后的氣體進行分析,分別記錄SF6幾種典型分解產(chǎn)物的含量,觀察其隨時間的變化規(guī)律。

(6)實驗結束后,利用氣體回收裝置對罐體內(nèi)的氣體進行回收,然后對罐體進行抽真空處理,之后再用氮氣沖洗。對缺陷模型進行打磨處理,更換吸附劑后準備下一次實驗。

3 實驗結果

為了模擬實際設備中吸附劑對SF6氣體分解特性的影響,本文利用圖2所示的實驗平臺,針對高壓設備中常用的KDHF-03型吸附劑進行了實驗研究。在相同條件下,分別對針-板電暈模型在有無吸附劑的情況下進行連續(xù)16 h加壓實驗,每隔一定時間對氣體分解組分及含量進行分析。實驗中,針-板間隙距離設置為30 cm,罐體壓力為0.4 MPa,加壓方式為恒壓33 kV。在加壓過程中,同時采用CoroCAM IV+紫外放電檢測儀以及OMICRON MPD600型局部放電測試系統(tǒng)對罐體內(nèi)部的放電情況進行監(jiān)測。結果顯示,外施33 kV恒定交流電壓后,罐體內(nèi)部的局部放電量基本穩(wěn)定在800 pC左右,其能量足夠引起SF6氣體發(fā)生分解,紫外放電圖像如圖3所示。

圖3 紫外放電圖像

3.1 吸附劑對SO2F2的影響

在有、無吸附劑存在的情況下,SO2F2含量隨時間的變化規(guī)律如圖4所示。從圖中可以看出,未添加吸附劑時,SO2F2隨時間幾乎線性增長,當添加KDHF-03吸附劑后,SO2F2的含量則呈現(xiàn)出一定的飽和趨勢,其生成速率明顯隨時間的增加而減小。

圖4 φ(SO2F2)隨加壓時間的變化

SO2F2的主要生成途徑如式(2)與式(3)所示,微水和微氧在其形成過程中起到至關重要的作用。當針-板缺陷因外施電壓而引發(fā)局部放電時,針尖附近區(qū)域(一般半徑不超過尖端半徑的4倍)會形成一個輝光區(qū)域[16],該區(qū)域中的SF6、H2O、O2等分子會持續(xù)受到電子碰撞裂解成SF2、SF4、SF5等低氟硫化物以及O、OH等高活性離子,化學反應式如下

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

在未添加吸附劑及持續(xù)局部放電條件下,SF5、SF4、SF2以及H2O的供應量都是充足的,因此SO2F2的含量隨著加壓時間線性增加。當添加一定量的吸附劑后,由于KDHF-03的比表面積很大,其對水分具有很強的吸附作用,會大大減少罐體內(nèi)部的微水含量,而SO2F2的一個重要產(chǎn)生途徑是SOF4的水解反應。此外,由于SO2F2是一種極性分子,且分子體積較小,吸附劑還會對其產(chǎn)生一定的直接物理吸附作用。因此,相比于未添加吸附劑的對照組,SO2F2的含量會大幅度地減少。SO2F2的另一個主要來源為SF2與O2之間的反應,由于KDHF-03分子篩對O2具有緩慢的物理吸附效果,同時反應過程中的消耗以及高能區(qū)域的電子碰撞也會在一定程度上引起O2含量的減少,因此添加吸附劑后,O2含量會隨時間逐漸減少(如圖5所示),反應式(3)的速率隨之減小,當然SO2F2的產(chǎn)氣速率也會隨著加壓時間而減小,最終趨于吸附平衡。

圖5 φ(O2)隨加壓時間的變化

3.2 吸附劑對SO2的影響

未添加吸附劑時,罐體內(nèi)直到7 h后才能檢測到SO2,且其體積分數(shù)比較低(<1×10-6),而當在罐體內(nèi)部添加90 g KDHF-03分子篩后,始終沒有檢測到該組分,結果如圖6所示。根據(jù)式(6),SO2主要是通過SOF2水解反應生成,根據(jù)文獻[17]所述三區(qū)域分解模型,該反應發(fā)生在主氣室區(qū)域,已遠離放電源,所以其反應的速率很低。文獻[18]列舉了SF6分解所涉及主要化學反應的反應常數(shù),其中式(6)的反應常數(shù)為(1.2±0.3)×10-23,比式(5)與式(2)分別小2個和4個數(shù)量級。因此,雖然氣室內(nèi)存在持續(xù)穩(wěn)定的局部放電,但受到檢測系統(tǒng)精度的限制,即使沒有添加吸附劑,在7 h之前也始終沒有檢測到SO2。隨后由于SOF2的持續(xù)水解反應,SO2的含量幾乎呈現(xiàn)出線性增長的趨勢。當添加吸附劑后,SO2的含量始終為0,原因是多方面的:首先,KDHF-03分子篩具有很強的吸水能力,微水含量的下降很大程度上降低了SO2的生成速率;其次,KDHF-03分子篩是一種多微孔晶體,其孔徑大小為分子量級,很容易對SO2這種小分子物質(zhì)進行物理吸附;最后,除了直接的物理吸附以外,KDHF-03分子篩對SO2的吸附作用還表現(xiàn)為一定程度上的化學吸附。

(15)

(16)

(17)

從而促進式(15)與式(16)反應的進行[19];Fe3+則可以直接與SO2發(fā)生如下反應,達到對SO2的化學吸附效果

(18)

同時,如式(17)與式(18)所示,Mg2+與Fe3+兩種離子在反應過程中還需消耗一定量的水,這將進一步抑制SO2的產(chǎn)生。

圖6 φ(SO2)隨加壓時間的變化

3.3 吸附劑對S2OF10的影響

添加吸附劑前后,S2OF10的體積分數(shù)隨加壓時間的變化規(guī)律如圖7所示。未添加吸附劑時,S2OF10的體積分數(shù)隨時間幾乎線性增長,而引入吸附劑后,其值明顯降低,且其增長速率會隨著放電持續(xù)而逐漸降低。

圖7 φ(S2OF10)隨加壓時間的變化

S2OF10產(chǎn)生于輝光區(qū)域,其主要來源如式(7)與式(8)所示,持續(xù)穩(wěn)定的局部放電會產(chǎn)生大量的高能電子,未添加吸附劑時,這些電子與SF6、H2O、O2等分子發(fā)生碰撞并使其發(fā)生分裂后產(chǎn)生足量的SF5與O,從而保證了式(7)、式(8)所示反應的順利進行。在放電罐體中加入KDHF-03分子篩后,空間中的水分含量會因吸附劑強大的吸水性能而迅速下降。由于水分具有捕獲F原子的能力,會與之發(fā)生反應生成O原子,反應過程如下

(19)

(20)

該反應(式(20))是罐體內(nèi)O原子的重要來源之一,因此水分含量的下降還會很大程度地減少O原子的含量,從而降低式(7)的反應速率。另一方面,F原子的消耗量隨水分含量的降低而減小,從而變向降低了SF6分解為SF5與F的速率,即降低了SF5的含量,這都會使S2OF10的生成速率相比于未添加吸附劑時大幅下降。此外,由于吸附劑對O2的物理吸附過程比較緩慢(如圖5所示),空間中O原子含量也會表現(xiàn)出隨時間逐漸下降的趨勢,因此S2OF10的含量會隨時間增長表現(xiàn)出飽和趨勢,最終達到吸附平衡。

3.4 診斷特征量的選取

研究發(fā)現(xiàn),SF6氣體的分解特性與設備內(nèi)部絕緣缺陷類型及嚴重程度密切相關。文獻[20]表明金屬突出物缺陷的主要分解產(chǎn)物是SO2F2、SO2、S2OF10,而絕緣子類缺陷的特征產(chǎn)物是CF4、CS2、SO2等3種氣體。文獻[21]提出可以將SO2F2與SOF2兩種產(chǎn)物的體積分數(shù)比φ(SO2F2)/φ(SOF2)作為一個重要的絕緣缺陷診斷特征參數(shù)。隨著對SF6絕緣類電力設備局部放電與SF6氣體分解組分之間關聯(lián)關系研究的深入,提出合理、穩(wěn)定且區(qū)分度高的特征參數(shù)成為一個重要的研究方向。

如前文所述,引入吸附劑會對大部分分解組分的含量造成重大影響,因此所提出診斷特征量必須考慮吸附劑的影響,否則可能在應用的過程中出現(xiàn)嚴重偏差。本文基于吸附劑對幾種重要分解產(chǎn)物的影響,提出將φ(S2OF10)/φ(SO2F2)作為SF6氣體在局部放電條件下分解的一個診斷特征量。圖8給出了添加吸附劑前后其值隨放電時間的變化情況,可以看出,雖然吸附劑會同時在很大程度上降低S2OF10及SO2F2兩種產(chǎn)物的生成速率,但對兩者含量的比值卻影響不大,值在添加吸附劑前后均穩(wěn)定在約1.5～2之間?？赡艿脑蛉缦?SO2F2產(chǎn)生過程中的一個重要中間產(chǎn)物是SOF4,而SOF4、S2OF10則直接來源于SF5,因此SF5是SO2F2和S2OF10共同的重要過渡產(chǎn)物。此外,式(3)、式(7)、式(8)說明SO2F2與S2OF10還同時受到微氧含量的影響。也就是說,雖然引入吸附劑會對SO2F2及S2OF10兩種組分產(chǎn)生過程中的中間產(chǎn)物含量造成重大影響,但其干預方式非常相似,所以兩種產(chǎn)物含量的比值基本不受吸附劑的影響。

圖8 有無吸附劑時S2OF10與SO2F2的體積分數(shù)比的變化

當然,診斷特征量還需對不同缺陷類型具有一定的識別度。S2OF10的生成需要高活性粒子O的直接參與,這種粒子只有在高能量的輝光區(qū)域才能通過高速電子碰撞O2或H2O產(chǎn)生,且一旦其遷移出輝光區(qū)域就會迅速與其他物質(zhì)發(fā)生反應,所以S2OF10一般產(chǎn)生于針尖附近的高能量區(qū)域,其產(chǎn)生速率與放電能量的高低有直接的關系。SO2F2主要產(chǎn)生于主氣室區(qū),由于遠離放電源,因此其產(chǎn)生速率受能量的影響相對較小。綜上,放電源能量對S2OF10及SO2F2兩種產(chǎn)物的影響程度不一樣,而不同缺陷引起放電的能量又有所差別,例如沿面放電缺陷所引發(fā)放電的能量一般高于金屬突出物缺陷[20]?？梢灶A見的是,φ(S2OF10)/φ(SO2F2)的值會隨缺陷類型的不同而發(fā)生變化。如9圖所示,φ(S2OF10)/φ(SO2F2)在此缺陷類型下最終穩(wěn)定于7左右,明顯高于金屬突出物缺陷。綜上,φ(S2OF10)/φ(SO2F2)適合于作為一個特征參數(shù),以對SF6絕緣類電力設備內(nèi)部的早起絕緣缺陷進行診斷。

圖9 沿面放電模型下S2OF10與SO2F2的體積分數(shù)比的變化

4 結論與展望

(1)KDHF-03分子篩對SF6的幾種主要典型分解產(chǎn)物(SO2F2、SO2、S2OF10)都表現(xiàn)出明顯的吸附作用,實驗結束后,吸附劑袋的質(zhì)量相比實驗前增重約6.1 g,因此氣體分解組分研究中需要充分考慮吸附劑的影響。

(2)對實驗罐體加壓16 h后,SO2F2與S2OF10兩種產(chǎn)物的含量均大幅度下降,相比未添加吸附劑其吸附率分別為79.92%和78.73%,且產(chǎn)生速率隨施加電壓時間的增加而逐漸減小,表現(xiàn)出一定的飽和趨勢,最終達到吸附平衡。

(3)除了直接物理吸附以及水分含量影響之外,KDHF-03分子篩內(nèi)的Mg2+及Fe3+均會與SO2發(fā)生反應,從而對其進行化學吸附。因此,當加入吸附劑后,SO2的含量始終低于分析系統(tǒng)的檢測限度,其吸附率幾乎為100%。

(4)本文發(fā)現(xiàn)φ(S2OF10)/φ(SO2F2)受吸附劑KDHF-03影響比較小,在有無吸附劑存在的情況下,其值始終穩(wěn)定在1.5～2.0之間,該比值適合作為診斷特征量。

研究表明,吸附劑對待吸附物質(zhì)的吸附效果往往還受到溫度、氣壓等環(huán)境條件的影響。此外,吸附劑在設備發(fā)生局部放電引起氣體分解之前通常已對空間中的水分以及SF6等進行了長時間的吸附,這種條件下的吸附劑相比經(jīng)真空干燥處理后的吸附劑在吸附能力方面存在差距。因此,在下一步研究中需充分考慮環(huán)境條件以及預吸附作用對結果的影響。

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(編輯 杜秀杰)

Effects of Adsorbent on Contents and Evolving Law of Typical SF6Decomposition Products

ZHONG Lipeng1,JI Shengchang1,LI Jinyu1,WANG Yuanyuan1,CUI Yanjie1, GUO Jinlong2,JI Guolong2

(1. State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 2. Shanxi Electric Power Research Institute, Taiyuan 030001, China)

KDHF-03 molecular sieve, a kind of adsorbent commonly used in electrical equipments, is chosen to investigate the effects of absorbents on SF6decomposition characteristics under partial discharge. The formation laws of several typical products, including SO2、SO2F2、S2OF10before and after adding adsorbents, are focused on. The results show that the contents of these three kinds of decomposition products obviously decrease after adding adsorbents, the adsorption rates of SO2F2and S2OF10get 79.92% and 78.73% respectively, and the amount of SO2even falls below the detection limitation of gas analysis system. In addition, the productive rate of SO2F2and S2OF10decreases with the pressurization prolonging. Finallyφ(S2OF10)/φ(SO2F2), which remains within 1.5—2.0 before and after adding adsorbents, is suggested as diagnosis criterion for insulation defects in SF6gas-insulated electrical equipment.

SF6gas-insulated electrical equipment; absorbents; decomposition characteristic; KDHF-03; diagnosis criterion

2014-07-14。

鐘理鵬(1990—),男,博士生;汲勝昌(通信作者),男,教授,博士生導師。

時間:2014-09-26

10.7652/xjtuxb201502015

TM835.4

A

0253-987X(2015)02-0086-07

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