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局部放电(Partial Discharge)是气体绝缘组合电器(Gas Insulated Substation,简称GIS)绝缘故障早期的主要表现形式,PD会引起SF6气体发生分解,并且不同的绝缘缺陷可能导致SF6分解过程、分解速率、分解产物等不同。深入开展对PD分解产物的形成过程、机理、相对含量关系等的研究,寻找能有效表征故障类型的特征气体,提出以气体组分定量检测评判绝缘状况的理论与方法,对实现GIS绝缘缺陷引起突发性故障的早期诊断和预测,保障GIS安全稳定运行都有着重大意义。本文从局部放电分解气体组分检测角度出发,依据GIS内部典型的绝缘缺陷模型,结合电气测量和气相色谱分析技术,开展了对SF6局部放电分解气体组分检测的研究。主要研究工作内容如下:①研制了SF6局部放电气体分解组分研究试验装置及针针、针板、自由金属微粒等三种人工模拟缺陷,能有效产生PD,装置在密封性、耐压性和防电晕等方面均表现良好,允许放置多种人工缺陷,能连续调节试验电压、电极距离和SF6气压,为SF6局部放电分解试验提供了有效的试验研究平台;②设计了包括脉冲电流检测系统、气体组分检测系统和紫外检测系统的综合检测系统。实测表明,紫外成像检测系统能够有效摄取PD微观图形;脉冲电流检测系统可有效地检测PD脉冲电流波形、相位、幅值、放电量等放电参数;气体组分检测系统可有效从SF6中分离和检测浓度低至1ppmv的SOF2、CF4等气体组分。该综合检测系统为研究SF6放电分解过程、机理及影响因素提供了技术手段;③通过大量试验探索了SF6局部放电基本试验方法及步骤,对组分采集、进样、载气流速、色谱柱温度等色谱操作条件进行了优化,并确定了适宜的色谱定性定量方法及步骤,从而保证了试验数据的可用性、有效性和精度;④在不同试验电压和缺陷类型下进行了大量试验,获取了SF6分解气体组分、放电脉冲电流波形以及微观放电图像等数据样本,并对不同试验条件下的分解产物成分、产气速率、浓度变化趋势、放电脉冲波形、起始放电电压、放电稳定性等进行了对比分析。