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大量研究证明,利用SF6分解组分分析(Decomposition Component Analysis,DCA)对气体绝缘设备内部绝缘故障进行诊断是科学、有效的,但当前的研究重点主要集中于交流气体绝缘设备,尚未获取以直流穿墙套管为代表的直流气体绝缘设备在典型绝缘故障状态下的SF6分解特性。而交流条件下的SF6分解特性是否可以直接应用于直流气体绝缘设备的故障诊断,这是当前广大电力科技人员亟需弄清的热点问题。本文首先通过一系列实验,获取了 SF6在金属突出物、自由金属微粒和绝缘子气隙三种典型绝缘缺陷产生的不同局部放电(Partial Discharge,PD)强度下的分解特性并进行了对比。在此基础之上,深入研究了一定放电量Qsec下SF6分解组分有效含量CRMS及其比值CRRMS、组分有效产气速率RRMS与PD强度之间的关联特性。并以金属突出物缺陷为例,对比了 SF6在不同交直流PD强度下的分解特性差异。同时,为完成对三种缺陷故障的识别,建立了一定PD时间下SF6分解组分有效含量CTRMS及其比值CRTRMS与PD故障类型的关联关系,并以三组SF6分解组分有效含量比值为基础构建决策树对三种PD故障类型进行了识别诊断。通过上述研究工作,得到如下主要创新结论:1)三种绝缘缺陷下的负极性直流PD均会使SF6发生分解,生成SO2F2、SOF2、CF4、CO2、和SO2这五种稳定组分,其中SO2F2和SOF2为主要分解产物,且各组分随PD时间的延长均呈现不同的变化特性。2)SF6在三种典型绝缘缺陷产生的不同强度PD下的分解特性存在明显差异,三种典型绝缘缺陷PD作用下,每秒平均放电量与SF6分解组分有效含量CRMS、有效产气速率RRMS均与每秒平均放电量Qsec有很明显的对应关系,相关系数计算也证明了CRMS、RRMS与放电量Qsec均大致呈线性正相关性。在组分有效含量的基础上继续研究了三组有效含量比值CRRMS与PD强度之间的关联特性,结果表明:CRRMS[CF4/CO2]、CRRMS[SO2F2/(SOF2+SO2)]与PD强度之间有强关联特性,可以用于PD故障程度评估。3)金属突出物缺陷产生的不同强度交直流PD作用下,SF6均分解产生了 SO2F2、SOF2、CF4、CO2四种组分,各组分含量随Qsec的上升均呈现增长趋势;且除SOF2外,其他三种组分在交直流PD下增长趋势相似。对比三组CRRMS,发现交直流PD下各比值随Qsec的变化规律存在一定差异,但均与放电量有很明显的关联关系。4)根据SF6在三种不同缺陷下的直流分解情况,获得了一定放电时间下SF6分解组分有效含量CTRMS和由其构成的三种比值CRTRMS与PD缺陷类型之间的关联特性,结果表明有效含量CTRMS(SOF2)、CTRMS(SO2F2)、CTRMS(CO2)、CTRMS(SO2)及三组比值CRTRMS[CF4/CC2]、CRTRMS[(CF4+CO2)/(SO2F2+SOF2+SO2)]和CR TRMS[SO2F2/(SOF2+SO2)]适合与PD类型相关联,可以用于缺陷类型辨识。并采用谱聚类算法证明了利用S02F2、SOF2、CF4、CO2组分含量及三组特征比值对缺陷辨识的有效性。5)以三组SF6分解组分有效含量比值CRTRMS[CF4/CC2]、CRTRMS[(CF4+CO2)/(S02F2+SOF2+SO2)]和 CRTRMs[SO2F2/(SOF2+SO2)]为基础,构建了故障识别决策树,结果显示决策树对缺陷类型具有良好的辨识效果。