本發(fā)明屬于氣體電氣絕緣設(shè)備的絕緣狀態(tài)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種不同金屬材料對(duì)六氟化硫sf6氣體絕緣設(shè)備局部突發(fā)性放電故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法。
背景技術(shù):
氣體絕緣組合電器gasinsulatedswitchgear,gis是指全部或者部分采用六氟化硫sf6氣體作為絕緣介質(zhì)的金屬封閉式設(shè)備,其具有結(jié)構(gòu)緊湊,占用面積較小,可靠性高,維護(hù)工作量較小,現(xiàn)場(chǎng)安裝方便,電磁輻射小,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)不斷在大中城市電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到廣泛應(yīng)用,并逐步成為現(xiàn)代電網(wǎng)的主要裝備之一,其安全可靠運(yùn)行直接決定了現(xiàn)代城市電網(wǎng)的可靠性。隨著gis使用越來(lái)越廣泛,電壓等級(jí)也越來(lái)越高,其在電力系統(tǒng)中的重要性日益突出,gis發(fā)生故障將對(duì)電力系統(tǒng)安全構(gòu)成巨大的威脅,嚴(yán)重影響供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性,輕則造成經(jīng)濟(jì)損失,重則造成大面積停電,危害社會(huì)穩(wěn)定和安全,因此必須對(duì)gis的運(yùn)行狀況予以高度重視,盡量減少gis故障發(fā)生的幾率。
然而,sf6氣體絕緣電氣設(shè)備在制造、裝配和運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法避免地會(huì)出現(xiàn)金屬突出物和自由金屬微粒等絕緣缺陷,這些絕緣缺陷在運(yùn)行電壓作用下會(huì)產(chǎn)生局部放電,若不及時(shí)采取措施,這些絕緣缺陷會(huì)不斷發(fā)展使故障加劇,當(dāng)故障加劇到一定程度后便會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性局部放電故障,即火花放電故障?;鸹ǚ烹姽收鲜莋is設(shè)備故障發(fā)展的末期,一旦出現(xiàn),極有可能導(dǎo)致gis設(shè)備停運(yùn)進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)大面積停電。因此,厘清氣體絕緣電氣設(shè)備中火花放電故障機(jī)理,對(duì)進(jìn)行有效的gis在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和故障診斷十分必要。
目前,人們對(duì)gis故障的研究主要集中在局部放電所伴隨的相關(guān)物理現(xiàn)象,有關(guān)gis火花放電故障的過(guò)程及其診斷方法研究極少,如申請(qǐng)?zhí)枮?01510323585.5的“氣體絕緣組合電器火花放電故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法”,僅能獲得氣體絕緣電氣設(shè)備火花放電條件下sf6氣體在某種絕緣缺陷下的分解組分等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不能進(jìn)行不同金屬對(duì)sf6火花放電分解影響的研究。然而,設(shè)備氣室部件采用多種金屬材料構(gòu)件,在火花放電作用下,sf6分解的f原子可與多種金屬發(fā)生反應(yīng),生成金屬氟化物或者金屬硫化物,而不同金屬的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)之間也有著較大的區(qū)別,電極材料與分解物的形成有著直接的關(guān)系。且在火花條件下,不同金屬材料的蒸發(fā)量也有所不同。因此,只有厘清不同金屬材料對(duì)sf6火花放電分解過(guò)程的影響特性及作用機(jī)制,才能建立相應(yīng)的故障診斷實(shí)用技術(shù)。
中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn104880654a于2015年09月02日公開(kāi)了氣體絕緣組合電器火花放電故障模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法,包括包括基礎(chǔ)電路、繼電器控制電路、sf6放電裝置、能量檢測(cè)裝置和缺陷裝置:
1所述基本電路包括調(diào)壓器、無(wú)暈試驗(yàn)變壓器、電容分壓器、水阻、高壓硅堆、單刀雙擲繼電器、充放電電容和放電電阻;
2所述繼電器控制電路包括方波發(fā)生器、第一電阻、頻率可調(diào)電阻、第一二極管、第三電阻、占空比可調(diào)電阻、電容組、第二二極管、第五電容、第五電阻、第一穩(wěn)壓電源、第二穩(wěn)壓電源、光耦、第六電阻、第七電阻、三極管和第三二極管;
3所述sf6放電裝置包括罐體、高壓導(dǎo)管和低壓導(dǎo)管;
4所述能量檢測(cè)裝置包括高壓探針、示波器和羅氏線(xiàn)圈;
5所述缺陷裝置包括接觸板和探針。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有的氣體絕緣電氣設(shè)備的突發(fā)性局部放電故障(火花放電故障)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的不足,提供一種不同金屬材料對(duì)sf6直流pd分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置及方法,能在實(shí)驗(yàn)室模擬氣體絕緣電氣設(shè)備內(nèi)各種不同金屬材料構(gòu)成的金屬突出物缺陷模型下的火花放電,獲得不同金屬材料對(duì)分解氣體組分及其含量等特征量的影響,為氣體絕緣電氣設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和絕緣狀態(tài)評(píng)估的工程實(shí)際應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,包括加壓系統(tǒng),sf6放電氣室,檢測(cè)系統(tǒng)和金屬材料突出物缺陷模型。,所述加壓系統(tǒng)的輸出端與金屬材料突出物缺陷模型連接,金屬材料突出物缺陷模型放置在放電氣室內(nèi),檢測(cè)系統(tǒng)同時(shí)與放電氣室以及加壓系統(tǒng)連接。
在上述的一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,所述的加壓系統(tǒng)包括調(diào)壓變壓器、高壓無(wú)暈實(shí)驗(yàn)變壓器、高壓整流硅堆、濾波電容、電容分壓器和保護(hù)電阻;調(diào)壓變壓臺(tái)輸入端連接220kv/50hz市電,并經(jīng)過(guò)高壓無(wú)暈實(shí)驗(yàn)變壓器,在輸出端獲得所需的交流電壓。連接非接地保護(hù)水阻,并通過(guò)分壓電容器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓值。再通過(guò)所述的高壓整流硅堆、單刀雙擲繼電器和充放電電容的共同作用,獲得可施加于sf6放電氣室的中同金屬材料突出物缺陷模型上的可調(diào)節(jié)的火花放電。
在上述的一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置所述sf6放電氣室為放置不同金屬材料突出物缺陷模型,并進(jìn)行火花放電實(shí)驗(yàn)的部分。其包括高壓sf6/空氣套管、氣室封蓋、氣室腔體、金屬突出物缺陷模型、采樣口球閥、采樣口、真空泵、接地金屬桿、四角金屬支架、進(jìn)樣口球閥、進(jìn)樣口、真空泵、真空泵球閥、壓力表針閥、壓力表、o型密封圈螺桿螺帽、石英觀察窗和接地導(dǎo)電桿。氣室整體略呈橢球型,并通過(guò)四角金屬支架獲得支撐。氣室封蓋和氣室腔體采用202鋼材料制成。并通過(guò)o型密封圈和螺桿螺帽得到密封。外施直流電壓通過(guò)高壓sf6/空氣套管施加到不同金屬材料突出物缺陷上,進(jìn)行高壓火花放電實(shí)驗(yàn)。
在上述的一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,所述檢測(cè)系統(tǒng)包括耦合電容、ross線(xiàn)圈、高速數(shù)字示波器和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。ross線(xiàn)圈通過(guò)電纜和高速數(shù)字示波器相連,在進(jìn)行火花放電實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得并儲(chǔ)存記錄相應(yīng)的放電信號(hào)。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀通過(guò)ptfe軟管與采樣口相連,分析并獲取樣氣組分。
在上述的一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,所述金屬突出物缺陷模型制成針-板型,針電極由純鎢制成針電極的主體,尾部為黃銅,總長(zhǎng)度為60mm,針尾部直徑為10mm,頭部直徑為4mm,針尖曲率半徑為0.5mm。并通過(guò)內(nèi)螺紋孔與高壓sf6/空氣套管固接;板電極分別采用sf6氣體絕緣設(shè)備中常見(jiàn)的黃銅、純鋁和18/8不銹鋼分別制成,其形狀為圓形,直徑為100mm、厚度10mm,過(guò)內(nèi)螺紋孔與接地導(dǎo)電桿固接。針-板間距可通過(guò)接地金屬桿和接地導(dǎo)電桿之間的升降螺紋實(shí)現(xiàn)調(diào)整,可使針-板間距在0-40mm范圍內(nèi)調(diào)整。
在上述的一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,所述單刀雙擲繼電器為產(chǎn)生可調(diào)節(jié)火花放電的重要部分。其控制器包括第一電阻、頻率可調(diào)電阻、第一二極管、第三電阻、占空比可調(diào)電阻、電容組、第二二極管、第五電容、第五電阻、第一穩(wěn)壓電源、第二穩(wěn)壓電源、光耦、第六電阻、第七電阻、三極管、第三二極管、方波發(fā)生器和單刀雙擲開(kāi)關(guān)。
一種不同金屬材料對(duì)sf6局部突發(fā)性放電故障分解的影響實(shí)驗(yàn)方法,其特征在于,具體包括:
步驟1、首先,用無(wú)水乙醇對(duì)金屬突出物缺陷模型和氣室封蓋和氣室腔體內(nèi)壁進(jìn)行擦拭,以除去在缺陷模型和氣室壁上的水分、氧氣和殘留的分解氣體;
步驟2、將不同金屬突出物缺陷模型中的針電極與高壓sf6/空氣套管固接,然后將板電極與與接地導(dǎo)電桿固接,并調(diào)節(jié)。關(guān)閉采樣口球閥、進(jìn)樣口球閥和壓力表針閥。并調(diào)節(jié)針-板間隙,密封氣室。打開(kāi)真空泵球閥,將真空泵通電運(yùn)行,對(duì)sf6放電氣室抽真空,當(dāng)sf6放電氣室真空度為0.005~0.01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵和真空泵球閥,并靜止12小時(shí),觀察sf6放電氣室密封性;
步驟3、打開(kāi)和壓力表針閥。依次打開(kāi)真空泵和真空泵球閥,將sf6放電氣室再次抽至真空,當(dāng)sf6放電氣室真空度為0.005~0.01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵和真空泵球閥。打開(kāi)進(jìn)樣口球閥,并從進(jìn)樣口充入體積分?jǐn)?shù)為99.999%為sf6氣體,直至壓力表所示讀數(shù)為0.1mpa時(shí),關(guān)閉進(jìn)樣口球閥停止進(jìn)樣。靜置5分鐘后,依次打開(kāi)真空泵和真空泵球閥,將sf6放電氣室再次抽至真空,當(dāng)sf6放電氣室真空度為0.005~0.01mpa時(shí)依次關(guān)閉真空泵和真空泵球閥。重復(fù)以上步驟上次兩次,以充分清洗罐體吸附的微量雜質(zhì);
步驟4、打開(kāi)進(jìn)樣口球閥,并從進(jìn)樣口充入體積分?jǐn)?shù)為99.999%為sf6氣體,直至sf6放電氣室內(nèi)氣壓達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需氣壓。并關(guān)閉進(jìn)樣口球閥。打開(kāi)真空泵將采樣口和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀相連的ptfe軟管抽至真空。管關(guān)閉真空泵并打開(kāi)采樣口球閥,通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀采集初始?xì)鈽硬⒎治觯瑢?duì)sf6放電氣室中的h2o和o2含量進(jìn)行測(cè)量,確保氣室中h2o和o2含量符合iec60480-2004與中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t596—2005要求;
步驟5、接通單刀雙擲繼電器控制電路電源,使單刀雙擲繼電器穩(wěn)定工作在0.25hz的頻率下。調(diào)節(jié)調(diào)壓控制臺(tái),逐步升高電壓,使施加在儲(chǔ)能電容的電壓值升高,直至本組實(shí)驗(yàn)設(shè)定的電壓值u0;
步驟6、在火花放電分解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的12個(gè)小時(shí)內(nèi),每隔1個(gè)小時(shí)關(guān)閉調(diào)壓控制臺(tái),打開(kāi)真空泵將采樣口和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀相連的ptfe軟管抽至真空。管關(guān)閉真空泵并打開(kāi)采樣口球閥,通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)樣氣進(jìn)行分析。分析結(jié)束后,關(guān)閉采樣口球閥,并打開(kāi)真空泵將ptfe軟管抽至真空。關(guān)閉真空泵,將調(diào)壓控制臺(tái)調(diào)至所施加的實(shí)驗(yàn)電壓;
步驟7、每組實(shí)驗(yàn)加壓結(jié)束后,經(jīng)過(guò)抽真空和洗氣后,從氣室中取出火花放電電極。將板電極上沉積的固體粉末保存在樣品袋中,并進(jìn)行xps分析。
步驟8、在步驟7完成后,關(guān)閉調(diào)壓控制臺(tái),依次打開(kāi)真空泵和真空泵球閥,將sf6放電氣室再次抽至真空。當(dāng)sf6放電氣室真空度為0.005~0,01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵和真空泵球閥。更換其他金屬材料制成的金屬突出物缺陷模型,然后重復(fù)1—步驟7。
本發(fā)明成本低,試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易于推廣,具有以下的技術(shù)效果:能良好的模擬sf6電氣絕緣設(shè)備中,不同金屬突出物缺陷造成的火花放電故障狀態(tài)。填補(bǔ)了現(xiàn)有檢測(cè)sf6分解氣體組分評(píng)估sf6絕緣電氣設(shè)備狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法不能評(píng)估不同金屬材料對(duì)sf6火花放電分解的影響的空白,為厘清金屬材料對(duì)sf6火花放電分解的影響特性及其作用機(jī)制創(chuàng)造了可能。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明裝置的實(shí)驗(yàn)電路原理框圖。
圖2為本發(fā)明裝置的sf6放電氣室的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4為本發(fā)明利用的裝置的金屬突出物缺陷模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明裝置的單刀雙擲繼電器的電路原理圖。
圖6為實(shí)施例4檢測(cè)的cf4含量的變化曲線(xiàn)圖。
圖7為實(shí)施例4檢測(cè)的sof2含量的變化曲線(xiàn)圖。
圖8為實(shí)施例4檢測(cè)的so2f2含量的變化曲線(xiàn)圖。
圖9為實(shí)施例4檢測(cè)的sof4含量的變化曲線(xiàn)圖。
圖10為實(shí)施例4檢測(cè)的so2含量的變化曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,圖中,圖1、圖2、圖3和圖4中:1.調(diào)壓變壓臺(tái),2.高壓無(wú)暈實(shí)驗(yàn)變壓器,3.保護(hù)電阻,4.分壓電容器,5.高壓整流硅堆,6.單刀雙擲繼電器,7.耦合電容,8.ross線(xiàn)圈,9高速數(shù)字示波器,10.sf6放電氣室,11.氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,12.高壓sf6/空氣套管,13.氣室封蓋,14.氣室腔體,15.不同金屬突出物缺陷模型,16.采樣口球閥,17.采樣口,18.真空泵,19.接地金屬桿,20.四角金屬支架,21.進(jìn)樣口球閥,22.進(jìn)樣口,23.真空泵,24.真空泵球閥,25.壓力表針閥,26.壓力表,27.o型密封圈,28.螺桿螺帽,29.石英觀察窗,30.接地導(dǎo)電桿,31.針電極,32.地電極,第一電阻33、頻率可調(diào)電阻34、第一二極管35、第三電阻36、占空比可調(diào)電阻37、電容組38、第二二極管39、第五電容40、第五電阻41、第一穩(wěn)壓電源42、第二穩(wěn)壓電源43、光耦44、第六電阻45、第七電阻46、三極管47、第三二極管48、方波發(fā)生器49和單刀雙擲開(kāi)關(guān)50。
實(shí)施例1
一種不同金屬材料對(duì)sf6火花放電分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置。主要包括:加壓系統(tǒng),sf6放電氣室,檢測(cè)系統(tǒng)和不同金屬材料突出物缺陷模型。其特征是所述的不同金屬材料突出物缺陷模型中,高壓針電極均采用鎢金屬制成,低壓板電極分別采用純鋁、黃銅和18/8不銹鋼制成,并在所述的不同金屬材料對(duì)sf6火花分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置中分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
所述的加壓系統(tǒng)由調(diào)壓變壓器、高壓無(wú)暈實(shí)驗(yàn)變壓器、高壓整流硅堆、濾波電容、電容分壓器和保護(hù)電阻組成。調(diào)壓變壓臺(tái)1輸入端連接220kv/50hz市電,并經(jīng)過(guò)高壓無(wú)暈實(shí)驗(yàn)變壓器2,在輸出端獲得所需的交流電壓。連接非接地保護(hù)水阻3,并通過(guò)分壓電容器4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓值。再通過(guò)所述的高壓整流硅堆5、單刀雙擲繼電器6和充放電電容8的共同作用,獲得可施加于sf6放電氣室9的中同金屬材料突出物缺陷模型上的可調(diào)節(jié)的火花放電。
所述sf6放電氣室9為放置不同金屬材料突出物缺陷模型,并進(jìn)行火花放電實(shí)驗(yàn)的部分。其包括高壓sf6/空氣套管12、氣室封蓋13、氣室腔體14、金屬突出物缺陷模型15、采樣口球閥16、采樣口17、真空泵18、接地金屬桿19、四角金屬支架20、進(jìn)樣口球閥21、進(jìn)樣口22、真空泵23、真空泵球閥24、壓力表針閥25、壓力表26、o型密封圈27螺桿螺帽28、石英觀察窗29和接地導(dǎo)電桿30。氣室整體略呈橢球型,并通過(guò)四角金屬支架20獲得支撐。氣室封蓋13和氣室腔體14采用202鋼材料制成。并通過(guò)o型密封圈27和螺桿螺帽28得到密封。外施直流電壓通過(guò)高壓sf6/空氣套管12施加到不同金屬材料突出物缺陷15上,進(jìn)行高壓火花放電實(shí)驗(yàn)。
所述檢測(cè)系統(tǒng)包括耦合電容7、ross線(xiàn)圈8、高速數(shù)字示波器9和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11。ross線(xiàn)圈8通過(guò)電纜和高速數(shù)字示波器9相連,在進(jìn)行火花放電實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得并儲(chǔ)存記錄相應(yīng)的放電信號(hào)。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11通過(guò)ptfe軟管與采樣口17相連,分析并獲取樣氣組分。
所述金屬突出物缺陷模型15制成針-板型,針電極31由純鎢制成針電極的主體,尾部為黃銅,總長(zhǎng)度為60mm,針尾部直徑為10mm,頭部直徑為4mm,針尖曲率半徑為0.5mm。并通過(guò)內(nèi)螺紋孔與高壓sf6/空氣套管12固接;板電極32分別采用黃銅制成,其形狀為圓形,直徑為100mm、厚度10mm,過(guò)內(nèi)螺紋孔與接地導(dǎo)電桿30固接。針-板間距可通過(guò)接地金屬桿19和接地導(dǎo)電桿30之間的升降螺紋實(shí)現(xiàn)調(diào)整,可使針-板間距在0-40mm范圍內(nèi)調(diào)整。
所述單刀雙擲繼電器6為產(chǎn)生可調(diào)節(jié)火花放電的重要部分。其控制器包括第一電阻33、頻率可調(diào)電阻34、第一二極管35、第三電阻36、占空比可調(diào)電阻37、電容組38、第二二極管39、第五電容40、第五電阻41、第一穩(wěn)壓電源42、第二穩(wěn)壓電源43、光耦44、第六電阻45、第七電阻46、三極管47、第三二極管48、方波發(fā)生器49和單刀雙擲開(kāi)關(guān)50。
實(shí)施例2
一種不同金屬材料對(duì)sf6火花放電分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,同實(shí)施例1。針電極31由純鎢制成針電極的主體,尾部為黃銅,總長(zhǎng)度為60mm,針尾部直徑為10mm,頭部直徑為4mm,針尖曲率半徑為0.5mm。并通過(guò)內(nèi)螺紋孔與高壓sf6/空氣套管12固接;板電極32采用18/8不銹鋼制成,其形狀為圓形,直徑為100mm、厚度10mm,過(guò)內(nèi)螺紋孔與接地導(dǎo)電桿30固接。針-板間距可通過(guò)接地金屬桿19和接地導(dǎo)電桿30之間的升降螺紋實(shí)現(xiàn)調(diào)整,可使針-板間距在0-40mm范圍內(nèi)調(diào)整。
實(shí)施例3
一種不同金屬材料對(duì)sf6火花放電分解的影響實(shí)驗(yàn)裝置,同實(shí)施例1。針電極31由純鎢制成針電極的主體,尾部為黃銅,總長(zhǎng)度為60mm,針尾部直徑為10mm,頭部直徑為4mm,針尖曲率半徑為0.5mm。并通過(guò)內(nèi)螺紋孔與高壓sf6/空氣套管12固接;板電極32采用純鋁制成,其形狀為圓形,直徑為100mm、厚度10mm,過(guò)內(nèi)螺紋孔與接地導(dǎo)電桿30固接。針-板間距可通過(guò)接地金屬桿19和接地導(dǎo)電桿30之間的升降螺紋實(shí)現(xiàn)調(diào)整,可使針-板間距在0-40mm范圍內(nèi)調(diào)整。
實(shí)施例4
一種不同金屬材料對(duì)sf6直流pd分解的影響實(shí)驗(yàn)方法。利用實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的裝置,在相同室溫、相同sf6放電氣室氣壓及相同外施電壓下進(jìn)行不同金屬材料對(duì)sf6火花直流分解的影響實(shí)驗(yàn)。所述方法的具體步驟如下:
1、首先,用無(wú)水乙醇對(duì)金屬突出物缺陷模型15和氣室封蓋13和氣室腔體14內(nèi)壁進(jìn)行擦拭,以除去在缺陷模型和氣室壁上的水分、氧氣和殘留的分解氣體;
2、將實(shí)例1中的不同金屬突出物缺陷模型15的針電極31與高壓sf6/空氣套管12固接,然后將板電極32與與接地導(dǎo)電桿30固接,并調(diào)節(jié)。關(guān)閉采樣口球閥16、進(jìn)樣口球閥21和壓力表針閥25。并調(diào)節(jié)針-板間隙,密封氣室。打開(kāi)真空泵球閥24,將真空泵23通電運(yùn)行,對(duì)sf6放電氣室10抽真空,當(dāng)sf6放電氣室10真空度為0.005~0.01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵23和真空泵球閥24,并靜止12小時(shí),觀察sf6放電氣室10密封性;
3、按附圖1所示連接并檢查電路。打開(kāi)和壓力表針閥25。依次打開(kāi)真空泵23和真空泵球閥24,將sf6放電氣室10再次抽至真空,當(dāng)sf6放電氣室10真空度為0.005~0.01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵23和真空泵球閥24。打開(kāi)進(jìn)樣口球閥21,并從進(jìn)樣口22充入體積分?jǐn)?shù)為99.999%為sf6氣體,直至壓力表26所示讀數(shù)為0.1mpa時(shí),關(guān)閉進(jìn)樣口球閥21停止進(jìn)樣。靜置5分鐘后,依次打開(kāi)真空泵23和真空泵球閥24,將sf6放電氣室10再次抽至真空,當(dāng)sf6放電氣室10真空度為0.005~0.01mpa時(shí)依次關(guān)閉真空泵23和真空泵球閥24。重復(fù)以上步驟上次兩次,以充分清洗罐體吸附的微量雜質(zhì);
4、打開(kāi)進(jìn)樣口球閥21,并從進(jìn)樣口22充入體積分?jǐn)?shù)為99.999%為sf6氣體,直至sf6放電氣室10內(nèi)氣壓達(dá)到0.42mpa。并關(guān)閉進(jìn)樣口球閥21。打開(kāi)真空泵18將采樣口17和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11相連的ptfe軟管抽至真空。管關(guān)閉真空泵18并打開(kāi)采樣口球閥16,通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11采集初始?xì)鈽硬⒎治?,?duì)sf6放電氣室10中的h2o和o2含量進(jìn)行測(cè)量,確保氣室中h2o和o2含量符合iec60480-2004與中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t596—2005要求;
5、接通單刀雙擲繼電器6控制電路電源,使單刀雙擲繼電器6穩(wěn)定工作在0.25hz的頻率下。調(diào)節(jié)調(diào)壓控制臺(tái)1,逐步升高電壓,使施加在儲(chǔ)能電容的電壓值升高,直至16.0kv;
6、在火花放電分解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的12個(gè)小時(shí)內(nèi),每隔1個(gè)小時(shí)關(guān)閉調(diào)壓控制臺(tái)1,打開(kāi)真空泵18將采樣口17和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11相連的ptfe軟管抽至真空。管關(guān)閉真空泵18并打開(kāi)采樣口球閥16,通過(guò)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀11對(duì)樣氣進(jìn)行分析。分析結(jié)束后,關(guān)閉采樣口球閥16,并打開(kāi)真空泵18將ptfe軟管抽至真空。關(guān)閉真空泵18,將調(diào)壓控制臺(tái)1調(diào)至所施加的實(shí)驗(yàn)電壓;
7、每組實(shí)驗(yàn)加壓結(jié)束后,經(jīng)過(guò)抽真空和洗氣后,從氣室中取出火花放電電極。將板電極32上沉積的固體粉末保存在樣品袋中,并進(jìn)行xps分析。
8、在采用實(shí)例1的裝置完成第7步后,關(guān)閉調(diào)壓控制臺(tái)1,依次打開(kāi)真空泵23和真空泵球閥24,將sf6放電氣室10再次抽至真空。當(dāng)sf6放電氣室10真空度為0.005~0,01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵23和真空泵球閥24。更換實(shí)例2中的不同金屬突出物缺陷模型15,回到第1步,然后重復(fù)1—7步。
9、在采用實(shí)例2的裝置完成第7步后,關(guān)閉調(diào)壓控制臺(tái)1,依次打開(kāi)真空泵23和真空泵球閥24,將sf6放電氣室10再次抽至真空。當(dāng)sf6放電氣室10真空度為0.005~0,01mpa時(shí),依次關(guān)閉真空泵23和真空泵球閥24。更換實(shí)例3中的不同金屬突出物缺陷模型15,回到第1步,然后重復(fù)1—7步。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代,但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。