[发明专利]一种六氟化硫分解实验系统

说明书

技术领域

本申请涉及高压供电技术领域，更具体地说，涉及一种六氟化硫分解实验系统。

背景技术

六氟化硫（SF₆）气体绝缘电气设备，是一种以SF₆气体作为绝缘介质，具有绝缘强度高、运行稳定、占地面积小和维护工作量小等突出优点，在电力系统中，尤其是大中城市电网建设和改造中得到愈来愈广泛的应用。

当SF₆电气设备内部存在如接触不良、磁饱和等缺陷或过载故障时，缺陷部位的热稳定将被破坏，使得绝缘介质温度不断上升，引起过热性故障的发生，进而导致固体绝缘介质发生分解、熔化、碳化或烧焦，从而发生热击穿。虽然SF₆电气设备外部过热性故障可以通过红外直接测量其表面温度来判断，但是当SF₆电气设备内部发生过热性故障时，表面最高温度主要受介质材料热阻系数和热源距离表面的距离的影响，与内部温度差别很大，且与致热源位置可能不对应，同时也不能像放电性故障那样可以通过放电过程中所激发的相关电、磁、光、超声信号进行实时的监测。因此，SF₆电气设备内部过热性故障存在着潜伏周期长、不易监测的困难。

但是，SF₆气体绝缘电气设备的过热性故障的初期表现为持续的局部温度过高，设备内的主要绝缘介质SF₆在持续的局部高温作用下会发生分解，生成如氟化硫酰（SO₂F₂）、氟化亚硫酰（SOF₂）、二氧化硫（SO₂）等特征产物，并且所生成的这些特征产物种类及其含量或含量比值又与故障点处的温度（能量）存在着极为密切的关系。因此，可以通过对SF₆在各种故障作用下的分解特性（分解产物的种类、含量及其含量比值变化规律等）来对SF₆气体绝缘设备过热性故障进行故障诊断和绝缘状态评估。

运行中的高压SF₆气体绝缘设备内部导体不仅需要流过负载电流，而且其绝缘介质还要承受极大的均匀电场作用。SF₆在局部高温热场的作用下不仅会发生分解，而且还会产生热电离，电离产生的分子碎片、带电粒子和电子在运行的SF₆气体绝缘电气设备内部固有均匀电场作用下获得能量，形成高能带电粒子又会撞击SF6分子使其进一步发生碰撞电离生成低氟硫化物SF_x（x=1,2…5），然后再与混杂在气室内的氧气（O₂）、水蒸气（H₂O）以及故障源处的金属物质发生反应，生成如SO₂F₂、SOF₂、SO₂、CO₂等产物。因此，亟需研究在SF₆在电（场）-热（场）联合作用下的分解过程与分解机理，在此基础上提取出表征过热性故障的分解组分特征量，建立SF₆气体绝缘设备过热性故障的诊断方法和分解理论。

然而，目前国内外还没有一种能够在电场和热场同时存在时对SF₆气体发生分解的过程进行模拟的实验装置。因此，为了真实的模拟运行SF₆气体绝缘设备内部SF₆在过热性故障作用下的分解过程，亟需一种能够用于实验和理论研究的六氟化硫分解实验装置，以模拟SF₆在真实的运行环境下过热故障作用下的分解过程，并检测六氟化硫分解产物的具体含量。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种能够用于实验和理论研究的六氟化硫分解实验系统，以模拟SF₆在真实的运行环境下过热故障作用下的分解过程，并检测六氟化硫分解产物的具体含量。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种六氟化硫分解实验系统，优选的，包括：

密闭的耐压罐体；

设置在所述罐体内的第一极板和第二极板，所述第一极板与第二极板平行相对设置并有间隔；

分别与所述第一极板、所述第二极板相连接的高压发生装置，用于向所述第一极板和所述第二极板之间加载交流电压，所述交流电压与加载在六氟化硫电气绝缘设备发生过热故障时的电压相同；以模拟六氟化硫绝缘电气设备在发生过热故障时的电场特性；