SF6氣體微水含量超標原因分析與控制措施

劉志勇

摘 要：SF6氣體微水含量與設(shè)備安裝、設(shè)備檢修、設(shè)備補氣、設(shè)備質(zhì)量、吸附劑等因素有關(guān)，對影響SF6氣體微水含量超標因素進行了分析，并提出了微水控制措施。

關(guān)鍵詞：SF6（六氟化硫）；微水超標；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.238

0 引言

SF6氣體作為一種不易燃的惰性氣體，具有優(yōu)良的絕緣性能與滅弧特性，現(xiàn)代電力系統(tǒng)得到廣泛使用，如斷路器、CT、GIS等高壓設(shè)備都采用SF6作為絕緣材料。SF6氣體的純度對高壓設(shè)備的影響最大，氣體微水含量決定SF6氣體的絕緣性能與滅弧特性，當氣體微水含量超標時，降低氣體絕緣性能與滅弧能力，不能有效斷開設(shè)備，易造成設(shè)備故障、危及人身安全。在SF6設(shè)備在運行中，需定時檢測分析氣體的微水含量，防止氣體中微水含量超標，保證設(shè)備的安全運行，因此對SF6氣體的微水分析與技術(shù)處理具有重要的意義[1-2]。

本文從設(shè)備安裝、設(shè)備檢修、設(shè)備補氣、設(shè)備質(zhì)量、吸附劑4個方面分析SF6氣體微水含量超標的原因，并針對影響因素提出具體的控制，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

1 SF6微水超標原因分析

SF6設(shè)備內(nèi)氣體的微水與設(shè)備安裝、設(shè)備檢修、設(shè)備補氣、設(shè)備質(zhì)量、吸附劑等因素有關(guān)，通過對這些因素具體分析，探討SF6設(shè)備微水超標原因，為控制SF6設(shè)備微水以及處理提供技術(shù)指導。

1.1 設(shè)備絕緣材料的影響

設(shè)備氣室內(nèi)壁采用的是環(huán)氧樹脂材料，氣室解體檢修時，水分吸附在環(huán)氧樹脂上，對這些水分采用短時抽真空很難全部排除嗎，影響氣體微水含量。設(shè)備安裝與設(shè)備檢修中，暴露的設(shè)備零部件帶入水分；安裝與檢修后抽真空不合格也會帶入水分。

1.2 設(shè)備補充SF6氣體帶入水分

SF6氣體在高壓的狀態(tài)下，以液體形態(tài)存于補氣瓶內(nèi)，當進行設(shè)備補氣時，液體轉(zhuǎn)化氣體使補氣管道接頭表面附著大量水分；補氣管道在充氣前未清洗干凈，導致SF6氣體不純，這些水分都會通過補氣帶入設(shè)備。

1.3 設(shè)備質(zhì)量影響

設(shè)備質(zhì)量問題，導致密封不良、接頭松動，造成設(shè)備漏氣，在內(nèi)外壓差作用下，大氣中的水蒸氣通過漏氣點帶入水分，時間越長，空氣濕度越大，滲入的水分越多。設(shè)備檢修過程中密封圈損壞最常見，密封圈使用時間過長，材料老化，導致密封不良，水分滲入氣室內(nèi)。

1.4 吸附劑帶入水分

氣室內(nèi)部的吸附劑不斷吸附氣室內(nèi)的水分，吸附劑使用時間過長，吸收水分太多，吸附劑吸收水分會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。安裝吸附劑前，未對吸附劑徹底干燥，吸附劑含有水分；其次吸附劑使用時間過長，未及時更換吸附劑，以上因素導致吸附劑受潮，將水分帶入設(shè)備內(nèi)，影響SF6氣體含量。

2 SF6氣體微水含量監(jiān)測分析

目前國內(nèi)SF6微水含量在線監(jiān)測[3-4]，首先對運行設(shè)備抽取氣體，再撿測樣本氣體的微水含量，然后通過微水儀檢測樣本氣體微水含量，檢測新SF6微水含量同樣通過微水儀。微水儀可以在0～100%RH相對濕度范圍內(nèi)進行全程檢測，且檢測結(jié)果精確，屬于精密測量，但是不能帶電測量，需提取樣本，增加了樣本氣體與外界的接觸。也有研究者提出在線監(jiān)測的方法，以濕度理論為基礎(chǔ)，監(jiān)測SF6氣體的相對濕度、溫度和壓力，這三個特征量作為監(jiān)測氣體的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)分析融合可以更全面、更精確反應SF6氣體微水含量的變化。

3 SF6微水超標控制措施

SF6氣體在常溫下非常穩(wěn)定，如果氣體微水含量超標，在高溫條件下SF6與水分發(fā)生反應，產(chǎn)生劇毒腐蝕性物，易影響設(shè)備絕緣，造成設(shè)備事故，劇毒強腐蝕也會影響人身安全。因此嚴格控制微水含量及其重要，對設(shè)備質(zhì)量，設(shè)備檢修嚴格把控，制定規(guī)范的SF6氣體處理流程，SF6氣體步驟規(guī)范化，控制氣體微水含量以保證人身設(shè)備安全。

3.1 設(shè)備安裝條件選擇

安裝與檢修設(shè)備選擇在空氣濕度低的天氣進行，降低設(shè)備內(nèi)部空氣的水分；其次對設(shè)備內(nèi)部零件干燥、烘干處理，并抽真空保存，減少零件與空氣接觸時間，降低零件表面水分；酒精易蒸發(fā)，清洗設(shè)備采用酒精清洗設(shè)備，降低設(shè)備內(nèi)表面的水分。

3.2 設(shè)備補充氣體質(zhì)量控制

補充SF6前，選擇合格的氣體，嚴格控制氣體的純度，微水含量；選擇長度較短、管徑較大，密封性較好、承受壓力強的管道補充SF6；對大設(shè)備，采用多接口充氣，減少充氣時間；定期使用酒精清洗充氣管的接頭與設(shè)備的逆止閥，確保水分侵入設(shè)備。

3.3 設(shè)備質(zhì)量控制

檢查設(shè)備的密封零件，嚴格保證質(zhì)量。空氣中水蒸氣透過密封零件滲透到設(shè)備內(nèi)部，通過把控設(shè)備的密封接觸面的工藝、按要求緊固法蘭螺絲、更換密封圈等措施提高設(shè)備接頭法蘭密封性，降低設(shè)備微水含量。

3.4 吸附劑更換

設(shè)備運行中，吸附劑是處理設(shè)備內(nèi)部微水的重要工具。新設(shè)備安裝以及設(shè)備檢修時，安裝吸附劑前應干燥烘干處理，并密封保存吸附劑，減少吸附劑與空氣接觸時間，防止吸附劑吸收空氣中水分。

4 SF6微水處理方法

氣體微水超標時，針對微水含量采取不同的方法，以微水含量500微升/升為界限當設(shè)備內(nèi)氣體微水含量低于500微升/升可以通過更換吸附劑等方法，而高于氣體微水含量處理方法比較復雜。

微水含量高于500微升/升。

5 結(jié)論

SF6氣體作為一種絕緣介質(zhì)已廣泛用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)。水分是影響SF6氣體絕緣性能的重要因素，本文從設(shè)備質(zhì)量、補充氣、吸附劑方面對SF6氣體微水含量超標進行了分析，針對SF6氣體微水含量超標原因提出了微水控制措施，為處理控制微水提供理論分析與技術(shù)指導。

參考文獻：

[1]王永強.關(guān)于SF6氣體絕緣組合電器微水含量問題的研究[J].電力情報，2001，1（02）：40-43.

[2]羅飛，陳偉根，陳新崗.SF6氣體中微水含量在線監(jiān)測方法[J].高壓電器，2004（40）：459-461.

[3]陳小剛.GIS設(shè)備中SF6的微水含量檢測系統(tǒng)的研究[D].南京航空航天大學，2010.

[4]滑春桃，王曉東.SF6電氣設(shè)備氣體濕度測量分析[J].山西電力，

2004（03）：17-18.endprint