一种六氟化硫电气设备故障诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法，首先获取电气设备内部的杂质气体含量，通过气体中HF含量和氟离子含量判断设备处于注意状态或异常状态；同时通过二氧化硫含量多少来判断设备是否存在高温过热故障；本发明专利技术通过测量六氟化硫电气设备中杂质气体HF、SO2、SOF2、SO2F2、CO、CO2含量，来判断电气设备是否处于正常、异常、故障状态。并依据CO、CO2含量是否存在增加倾向、SO2含量、SOF2/SO2F2比值等参数，能够判断设备内部出现以下哪种故障类型：电弧放电、低能量放电、高温过热，不仅能够为六氟化硫电气设备的安全可靠运行提供依据，而且能够为运维检修人员进行设备检修提供有效的参考。

【技术实现步骤摘要】
一种六氟化硫电气设备故障诊断方法及系统
本专利技术涉及电力系统在线监测
，特别涉及一种六氟化硫电气设备故障判 别诊断方法及系统。
技术介绍
六氟化硫气体物化性能稳定，在电气设备正常运行情况下（没有放电或过热），不 易分解，相应不会产生硫化物和氟化物等分解产物。电弧放电、火花放电、电晕放电以及过 热都促使六氟化硫气体分解产生硫化物和氟化物。电弧放电主要是由于设备发生短路故障 引起，火花放电是一种气隙间极短时间的电容性放电，能量较低产生的分解物与电弧放电 的分解物有明显的差异。sf 6电气设备内部的另外一种放电形式是电晕放电或局部放电，长 时间的电晕放电或局部放电会导致分解产物的积累，最终引发设备故障。另外，过热作用也 会促使六氟化硫气体分解。目前，相关统计数据表明，正常运行中的sf 6电气设备普遍存在 C02、C0以及CF4三种气体。当SF6电气设备存在故障时，设备内部SF 6气体、杂质气体以及 部分绝缘材料会发生分解，会产生HF、S02、S0F2、S0 2F2、⑶、C02主要气体，可以认为上述前四 种组分气体是故障时产生的特征气体。 -般情况下，六氟化硫气体中的硫化物和氟化物成分和含量可以作为判断六氟化 硫设备内部异常的指标。对于运行中的SF 6电气设备，目前通过准确测量H2S和so2两种气 体含量可以判断电气设备是否可继续安全运行。但是无法依据测量结果明确电气设备的运 行状态，不能确定设备内部存在什么样的故障，处于什么样的严重程度，无法得知故障的相 关信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种六氟化硫电气设备内部故障诊 断方法及系统。 本专利技术的目的之一是提出一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法；本专利技术的目 的之二是提出一种六氟化硫电气设备内部故障诊断系统。 本专利技术的目的之一是通过以下技术方案来实现的： 本专利技术提供的一种SF6电气设备内部故障诊断方法，包括以下步骤： S1 :获取电气设备内部的杂质气体含量，判断气体HF含量是否超过HF含量第一阈 值或氟离子含量是否超过氟离子含量第一阈值；如果为否，则设备正常；如果为是，则进行 下一步； S2 :判断气体HF含量是否超过HF含量第二阈值或氟离子含量是否超过氟离子含 量第二阈值；如果为否；则判定设备处于注意状态；如果为是，则设备处于异常状态，并进 行下一步； S3 :在设备为异常状态的基础上，判断是否存在气体S02，如果是，则表明设备存在 高温过热故障；如果否，则表明设备内部存在放电，并进行下一步； S4 :判断S0F2/S02F2商值是否大于商阈值，如果是，则表明设备内部存在电弧放电 故障；如果否，则表明设备内部存在低能量放电； 其中，运行设备的故障状态分为正常、注意和异常； 注意状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，得出六氟化硫气体或绝缘 材料分解，判断六氟化硫电气设备有出现异常的可能性时； 异常状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，判断出六氟化硫电气设备 内部有异常时。 进一步，在步骤S2中设备为异常状态时还包括以下步骤：获取气体杂质中C0、 C02、CF4含量，与相应的历史数据相比，判断含量是否有明显增加倾向，如果是，则判定设备 内部故障与绝缘材料相关；如果否，则判定设备内部故障与绝缘材料无关。 进一步，所述杂质气体的含量是通过气体成分分析仪器获取的。 本专利技术的目的之二是通过以下技术方案来实现的： 本专利技术提供的六氟化硫电气设备故障诊断系统，包括杂质气体获取模块、HF含量 判断模块、二氧化硫含量判断模块、电弧放电故障判断模块和状态输出模块； 所述杂质气体获取模块，用于获取电气设备内部的杂质气体含量， 所述HF含量判断模块，用于判断气体HF含量是否超过阈值； 所述二氧化硫含量判断模块，用于判断电气设备内部的二氧化硫含量； 所述电弧放电故障判断模块，用于根据S0F2/S02F 2商值来判断设备内部是否存在 电弧放电故障； 所述状态输出模块，用于输出经过判断设备工作状态；所述工作状态包括注意状 态、异常状态、高温过热故障状态。 进一步，还包括绝缘材料判断模块，所述绝缘材料判断模块通过气体杂质中C0、 C02、CF4含量来判断设备内部故障与绝缘材料的相关性。 进一步，所述杂质气体的含量是通过气体成分分析仪器获取的。 本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过测量六氟化硫电气设备中杂质气体HF、S02、 S0F2、S02F2、C0、C02含量，来判断电气设备是否处于正常、异常、故障状态。并依据C0、C0 2含 量是否存在增加倾向、S02含量、S0F2/S02F 2比值等参数，能够判断设备内部出现以下哪种故 障类型：电弧放电、低能量放电、高温过热，不仅能够为六氟化硫设备的安全可靠运行提供 依据，而且能够为运维检修人员进行设备检修提供有效的参考。 【附图说明】 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进 一步的详细描述，其中： 图1为本专利技术实施例提供的六氟化硫电气设备故障分析判断流程图； 图2为本专利技术实施例提供的故障设备离子色谱图； 图3为本专利技术实施例提供的故障设备的红外谱图； 图4为本专利技术实施例提供的故障样品当天色谱图； 图5为本专利技术实施例提供的故障样品一周后色谱图； 图6为本专利技术实施例提供的六氟化硫电气设备故障诊断系统框图。 【具体实施方式】 以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例 仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。 实施例1 如图1至图6所示，本实施例是针对测量&5、302、册、、30? 2、5(^2、0)、0)2等多种 气体组分含量，来判断运行设备的故障状态，提供一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方 法。 运行设备的故障状态定义： 注意：从六氟化硫气体杂质性质和含量的分析结果，推测六氟化硫气体或绝缘材 料分解，怀疑六氟化硫电气设备异常时。 异常：从六氟化硫气体杂质性质和含量的分析结果，明显判断六氟化硫电气设备 内部有异常时。 实现本专利技术的技术方案具体步骤如下： 本实施例提供的一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法，包括以下步骤： S1 :获取电气设备内部的杂质气体含量，判断气体HF含量是否超过HF含量第一阈 值，一般HF含量第一阈值取1 μ 1/L或氟离子含量是否超过氟离子含量第一阈值，一般氟离 子含量第一阈值取〇. 5 μ g/g ;如果为否，则设备正常；如果为是，则进行下一步； S2 :判断气体HF含量是否超过HF含量第二阈值或氟离子含量是否超过氟离子含 量第二阈值；如果为否；则判定设备处于注意状态；如果为是，则设备处于异常状态，并进 行下一步；一般HF含量第二阈值取10 μ 1/L，一般氟离子含量第二阈值取1 μ g/g ; 所述HF含量第一阈值、HF含量第二阈值之间表不设备处于注意状态；超出HF含 量第二阈值表示设备处于异常状态； 同理，所述氟离子含量第一阈值；氟离子含量第二阈值之间表示设备处于注意状 态；超出氟离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取电气设备内部的杂质气体含量，判断气体HF含量是否超过HF含量第一阈值或氟离子含量是否超过氟离子含量第一阈值；如果为否，则设备正常；如果为是，则进行下一步；S2：判断气体HF含量是否超过HF含量第二阈值或氟离子含量是否超过氟离子含量第二阈值；如果为否；则判定设备处于注意状态；如果为是，则设备处于异常状态，并进行下一步；S3：在设备为异常状态的基础上，判断是否存在气体SO2，如果是，则表明设备存在高温过热故障；如果否，则表明设备内部存在放电，并进行下一步；S4：判断SOF2/SO2 F2商值是否大于商阈值，如果是，则表明设备内部存在电弧放电故障；如果否，则表明设备内部存在低能量放电；其中，运行设备的故障状态分为正常、注意和异常；注意状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，得出六氟化硫气体或绝缘材料分解，判断六氟化硫电气设备有出现异常的可能性时；异常状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，判断出六氟化硫电气设备内部有异常时。

【技术特征摘要】
1. 一种六氟化硫电气设备内部故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤： 51 :获取电气设备内部的杂质气体含量，判断气体HF含量是否超过HF含量第一阈值或 氟离子含量是否超过氟离子含量第一阈值；如果为否，则设备正常；如果为是，则进行下一 [K 少； 52 :判断气体HF含量是否超过HF含量第二阈值或氟离子含量是否超过氟离子含量第 二阈值；如果为否；则判定设备处于注意状态；如果为是，则设备处于异常状态，并进行下 一步； 53 :在设备为异常状态的基础上，判断是否存在气体S02，如果是，则表明设备存在高温 过热故障；如果否，则表明设备内部存在放电，并进行下一步； 54 :判断S0F2/S02 F2商值是否大于商阈值，如果是，则表明设备内部存在电弧放电故 障；如果否，则表明设备内部存在低能量放电； 其中，运行设备的故障状态分为正常、注意和异常； 注意状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，得出六氟化硫气体或绝缘材料 分解，判断六氟化硫电气设备有出现异常的可能性时； 异常状态：从六氟化硫气体杂质性质和含量分析结果，判断出六氟化硫电气设备内部 有异常时。2. 根据权利要求1所述的六氟化硫电气设备内部故障诊断方法，其特征在于：在步骤 S2中设备为异常状态时还包括以下步骤：获取气体杂质中CO、C02、CF4含量，与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，伏进，姚强，苗玉龙，邱妮，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85