摘要：随着科学技术的发展，电力电网中的电气设备不断更新，越来越多的质量高的电气设备得到了运用。在高压和超高压电力电网中，SF6气体设备依靠绝缘性好、维护少且方便的优点，被广泛使用在电网系统。但是SF6气体设备在运用过程中时常出现气体微水超标的现象，严重威胁电气设备安全运行，影响电力电网的稳定运行。故此，开展SF6气体微水超标原因分析并探索有效的解决对策显得尤为重要。
关键词：SF6气体；微水超标；原因；处理
0 引言
在很多行业和设备中都会运用到六氟化硫，其有良好的灭弧性能，绝缘性能良好，但是容易引发温室效应，出现微水超标，对电力电网和环境产生严重的影响。如果设备水分含量太高，温度在200℃以上，此时SF6就会产生水反应[1]，出现微水超标，生成亚硫酸和氢氟酸等有毒或腐蚀性强的物质，不仅腐蚀设备致使绝缘劣化，同时也容易降低设备绝缘性能，导致内部高电压击穿，严重影响设备可靠运行。
1 SF6气体设备微水超标的原因分析
1.1 新气的水分不合格
如果制气厂不严格进行新气检测或者运输过程和存放环境不达标，就容易使得新气不合格。而且存储太长时间，新气的水分含量也容易升高。
1.2 带入水分
1）设备充气时带入水分。如果工作人员不根据规程检修工艺操作进行充气，如充气时没有将气瓶倒立放置，管路、接口不干燥，装配时在空气中暴露的时间太长等等，都会将水分带入到设备中。
2）绝缘件带入水分。很多厂家的装配过程不达标，不重视绝缘件的干燥处理，不能满足装配要求。而且在解体检修电气设备时，通常回将绝缘件长时间暴露在空气中，使得其受潮带入水分。
3）吸附剂带入水分。SF6气体中的水分和分解物都依靠吸附剂进行吸附，但是有时候也会通过吸附剂带入水分。比如吸附剂活化处理时间短，干燥不彻底；安装时在空气中暴露的时间长受潮等多种原因，都会大大增加吸附剂中的水分[1]。
1.3 渗入水分
1）透过密封件渗入的水分。如果电气设备的充气压力为0.5Mpa，SF6气体水分体积分数就是30×10-6，水压为0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa，如果外界温度20℃，相对湿度为70%，此时水蒸气的饱和压力就是2.38×10 -3×0.7=1.666×10-3Mpa，所以可以发现外界水压力比内部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。因此，虽然SF6设备气体的压力比外界高，但是其内部水分压力比外界低。而且，水分子等效分子直径的通常是SF6分子的0.7倍，呈V形结构，渗透力比较强，在这样的巨大压差作用下，水分可透过密封件渗入设备内部。
2）电气设备泄漏点渗入的水分。SF6气体设备中渗入的水分越多，时间越长，进入SF6气体的水分比重就越大。而水分渗入电气设备内部的通道主要有充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等部位，这也是空气中水蒸气渗入设备内部的主要方式。
2 SF6气体设备微水超标的处理对策
2.1检查SF6管接头密封面
运行时间太长的电气设备密封垫容易老化渗漏，通过微孔向气腔内扩散将大气中的水分渗透进来，使得SF6气体中的含水量超标。因此，首先要将设备充SF6气体侧挡板打开，将充气封口螺帽拆下，进行逆止阀封圈、顶杆和阀芯的检查，观察顶杆和阀芯是否存在变形的情况并进行及时更换。如果SF6管接头密封面有严重的伤痕也要及时更换封头，有轻微伤痕可以在修理后直接使用[2]。
2.2 SF6气体处理
如果发现SF6气体设备出现微水超标，就要及时进行气体处理，并严格把控处理工艺。结合现场工作经验，可将SF6气体处理过程细分为10道工序，如图2-1所示。针对上述工序，我局结合国家标准相关规定，在不断实践中提出要求更高的处理工艺。如国家标准要求抽真空至133Pa开始充气，而我局要求真空度达到40Pa后继续抽2小时，静止2小时，让其水份充分气化，再抽2小时以上，把微水降到更低。此外，为避免处理过程容易带入空气水分的问题，东莞供电局还自主研发一套高效SF6气体处理工具，通过一次性将SF6气室、回收装置、多瓶SF6气瓶、N2气瓶连通至一个多气道集中装置中，无需重复拆装接口，有效避免水分进入气室，也避免了SF6气体进入大气，更是大大提高处理效率。还有，在晴朗干燥的天气可以充气，充气的管子内部比较干燥，无油无灰尘，常用聚四氟乙烯管。在充气前必须将充气头、连接管路、减压阀等用新的SF6气体进行反复冲洗[3]。
2.3 保证SF6新气质量
装配SF6气体设备时必须保证环境的空气湿度达标，依据一定的标准和工艺进行安装，设备内绝缘件和部件必须要清洁。同时也要第一时间进行SF6设备检验，对SF6新气的厂家名称、装灌日期、批号、质量检验单等进行检查。根据GB 12022《工业六氟化硫》规定来复核检验新气，只有新气合格才可以使用。如果使得的新气已经存放了半年以上，在使用前必须对微水量和空气进行检验，保证其符合相应标准。如果新气是从国外进口的，要依据IEC 376或GB 12022的新气质量标准进行验收，保证其安全运行。
2.4 做好存储工作
存储收集SF6气体需要利用回收装置，而且存储SF6气瓶一般要注意防潮防晒，将其放置在阴凉干燥、通风良好的地方，阀门上不能粘有水分或油污。
3 结语
SF6气体设备在运行过程中出现气体微水超标问题较为突出，这与设备安装工艺把控、充气过程带入水分、设备密封不严等多种原因有关。因此，必须结合原因分析来控制SF6气体设备的气体微水，通过提升设备工件制造和安装工艺，采用有效的SF6气体检测方法，结合充气装置、充气管路、充气进度和时间、气体成分等多种途径来解决SF6气体设备微水超标的问题。
参考文献：
[1]倪健.SF6气体中水分对设备的危害及设备绝缘状况的判断[J].电工技术杂志，2001（7）：45-46
[2]蒋伯付.SF6断路器SF6气体微水超标原因分析及改进措施[J].中国高新技术企业，2016（1）：25-26.
[3]高强.110kV世贸变GIS设备SF6气体微水超标原因分析及其处理方法[J].科技风，2015（10）：42.
[4]徐晟，杨伟刚.电气设备中SF6气体微水超标原因分析及控制处理措施探讨[J].电气时代，2017（10）：101-103.
作者简介：
袁志坚（1988.10-），男，广东东莞人，单位：广东电网有限责任公司东莞供电局，职位：变电设备检修助理专责，广东工业大学工学硕士，研究方向：变电检修。
论文作者:袁志坚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
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