局部放电监测是实现气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)缺陷预警的重要依据和手段。DL/T639—1997《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》等化学诊断法规程将S_2OF_(10)作为一种GIS局部放电特征气体列入常规检测范围。为探究S_2OF_(10)作为局部放电特征气体的有效性,在110k V GIS试验平台上设置典型放电模型,研究不同放电类型和放电程度下S_2OF_(10)随时间的变化规律,并通过B3P86/6-31G(d,p)量子化学计算揭示了S_2OF_(10)的生成机理。试验和理论计算均表明,S_2OF_(10)由自由基SF5、SF5O结合生成,放电状态下只有极少量的SF5、SF5O生成,且二者共存机会很小,GIS内不同放电类型和能量条件下,S_2OF_(10)均不会大量生成。结合对运行GIS放电气室气体组分分析结果,S_2OF_(10)不能作为一种有效的局部放电特征气体用于GIS潜伏性缺陷诊断。
盆式绝缘子沿面放电是气体绝缘组合电器(GIS)的主要绝缘故障形式。为监测盆式绝缘子的绝缘状况,研究GIS内环氧树脂固体绝缘介质发生沿面放电情况下SF6特征分解产物的变化规律,在小型模拟平台上试验发现,CS2是盆式绝缘子沿面放电时SF6气体生成的产物,并在110 k V GIS母线段实体绝缘子沿面放电试验中得到验证。用B3P86量子化学理论计算方法,得出了SF6在盆式绝缘子沿面放电条件下CS2的产生途径和能量条件。试验与理论计算结果表明,盆式绝缘子等固体绝缘介质发生沿面放电时GIS的内部发生复杂的化学反应,会有多种途径生成CS2,且由盆式绝缘子等环氧树脂介质表面炭化后提供碳源。CS2是一种可用于GIS中盆式绝缘子沿面放电故障诊断的特征气体。将CS2作为特征气体应用于生产实际检测,成功发现多起运行中的GIS涉及盆式绝缘子沿面放电导致绝缘损坏的潜伏性缺陷。
