[发明专利]一种空气型开关柜用伴生物预警检测方法

说明书

本发明公开了一种空气型开关柜用伴生物预警检测方法，具体包括以下步骤：S1、建立数据库：1)、首先搭建空气型开关柜内部过热性故障模拟试验装置，采用热重分析法和质谱分析方法监测环氧树脂、交联聚乙烯、有机硅橡胶等绝缘复合材料在空气气氛下的热分解逸出气体，本发明涉及电力设备检测技术领域。该空气型开关柜用伴生物预警检测方法，通过开展劣化气体在高温及局部放电条件下的分解特性和反应机理的对应关系研究，有效完善现有的局部放电分解物组分分析理论、提高局部放电诊断可靠性，还能在基于分解物分析的过热性故障检测方法的基础上，利用劣化气体分解物特性实现多类绝缘故障统一检测、诊断。

技术领域

本发明涉及电力设备检测技术领域，具体为一种空气型开关柜用伴生物预警检测方法。

背景技术

高压开关柜作为配电网中重要的组成部分之一，其安全稳定的运行对于配网系统稳定的供电至关重要，高压开关柜主要故障是由局部放电和过热故障引起的，然而智能电网的提出给故障检测带来了更大考验，开关柜内部集成有断路器、接触器、负荷开关、熔断器、隔离开关、互感器、电容器、避雷针、母线、测量装置、检测装置、控制装置、保护装置、联锁装置、信号装置等并将它们置于方形金属外壳内，如果开关柜发生故障将会导致配网系统供电不稳定，影响居民用电质量和国家经济发展，更为严重情况还会导致开关柜爆炸。

随着电网日益扩大以及变电站无人值班管理模式和综合自动化的普及与推广，高压开关柜故障造成的停电事故给生产和生活带来的影响及损失也越来越大，统计表明，无论是气体绝缘开关柜还是空气型开关柜，开关事故类型分布如下：机械故障(拒分、拒合、误动)33.3％，温升故障(载流)8.9％，绝缘故障37.3％，其它20.5％，其中大约有70％以上的故障伴随有特征性气体的产生和规律性变化，本项目针对10-35kV高压开关柜内部发生过热性、局部放电等故障时，固体绝缘材料分解产生的特征气体和故障类型对应关系进行研究。

由于过热、放电故障的特性差异，实际中过热、放电故障的检测系统通常需要分别安装配置，尚难以实现统一监测。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种空气型开关柜用伴生物预警检测方法，解决了由于过热、放电故障的特性差异，实际中过热、放电故障的检测系统通常需要分别安装配置，尚难以实现统一监测的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种空气型开关柜用伴生物预警检测方法，具体包括以下步骤：

S1、建立数据库：1)、首先搭建空气型开关柜内部过热性故障模拟试验装置，采用热重分析法和质谱分析方法监测环氧树脂、交联聚乙烯、有机硅橡胶等绝缘复合材料在空气气氛下的热分解逸出气体，根据气体产出速率与温度变化的关系筛选主要特征气体分解产物，探究主要绝缘材料与空气分子在不同温度下的分解规律，其中热重分析法通过公式(1)计算在程序控制温度下，物质的质量与温度或时间的关系，

m＝f(t或T) (1)

式中，t为时间，T为温度，m为物质的质量；

2)、进一步采用热重-气相色谱-质谱联用技术，研究开关柜主要绝缘材料环氧树脂、交联聚乙烯、有机硅橡胶等与空气分子在不同温度下的分解规律与主要特征气体分解产物，然后结合热重、质谱、扫描电子显微镜、红外光谱及热重-气相色谱-质谱联用分析结果，确定主要绝缘材料热分解反应机理，对比研究主要绝缘材料在不同温度下的反应动力学特性及差异性行为；

3)、建立空气放电模拟分解气室，进行局部放电实验，利用脉冲电流法对各类绝缘缺陷模型进行放电量的校准，通过逐步升压法确定电压梯度或微粒颗数调节放电量，并测量各实验组的局部放电特性，采集统计相关数据，实验持续24小时，用烟气分析仪每四小时测量一次分解组分，记录各组分的浓度值，最终建立起模拟过热、局放故障下固体绝缘材料特征气体分解产物的分布规律与故障类型的对应关系；