摘要：SF6开关设备的抽真空属于粗真空范畴；绝缘击穿电压和真空度的关系是处于图1的右侧；在133Pa左右时，击穿电压处于最低点。因此，在抽真空和真空保持期问所施加的电压，即使是低电压，也是极其危险的。
关键词：SF6设备；抽真空；误操作事故；
0引言
由于SF6开关设备的电气性能、可靠性、经济性、占地面积小等方面表现卓越，该种设备已逐步成为海南供电公司电网主要电气设备，特别是在35kV及110kV电压等级领域。但该设备在安装和检修时，存在与真空断路器很大差异，具有特殊性。下面对该种开关设备的抽真空的程序和技术要求，对抽真空误操作过程分析2部分做探讨、分析。
1 抽真空的程序与技术要求
1.1 抽真空的程序
《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》GB11023-1989和《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》DL/T603-1996对抽真空顺序和技术要求都有明确规定。后者规定：
（1）真空度达到133Pa开始计算时间，维持真空泵运转至少在30min以上；（2）停泵并与泵隔离，静观30min后才能读取真空度A；（3）再静观5h以上，读取真空度B，要求B-A≤67Pa（极限允许值133Pa）合格，否则，要先检测泄漏点；（4）抽真空要有专人负责，要防止误操作而引起的真空泵油倒灌事故。
1.2 对抽真空技术要求的探讨
图2表示200L容器内装入20mL的水，在常温下抽真空的试验装置。试验后，得容器内水分和真空度的关系如下：（1）在1333.2Pa左右时，水分沸腾；（2）在533.28Pa左右时，真空度平衡不变，水分慢慢减少；（3）在266.64Pa左右时，水分已除去。由此可知，如果抽真空至133.32Pa，容器内的水分完全能够除去。来
本试验若继续抽真空，真空度到达13.332~19.998Pa时处于饱和状态，该饱和点是到达133.32Pa压力后，再抽真空30min的开始点。图3为到达规定真空度所经过的时间。
由上所述，采用设备内部抽真空的方法，可除去残存的水分，但是从有机绝缘材料中析出的水分也用抽真空的方法除去的话，则必须进行较长时间的抽真空，这部分水分必须用吸附剂除去。
上述介绍可了解用抽真空去除水分的过程和试验结果；也可了解标准中所规定的133.32Pa和继续抽真空30min的作用。
2.对抽真空误操作过程分析
进行抽真空程序经常会遇到以下5种误操作，要注意防范。
2.1 抽真空和真空保持时应施加的电压
SF6开关设备的抽真空属于粗真空范畴；绝缘击穿电压和真空度的关系是处于图1的右侧；在133Pa左右时，击穿电压处于最低点。因此，在抽真空和真空保持期问所施加的电压，即使是低电压，也是极其危险的。现举下述典型事例供参考。
事例1：某工程126kV GIS抽真空到133Pa并处于真空保持期间，为了实现交叉作业缩短工期，对其做了回路电阻试验。虽然施加电压仅6V，但已构成放电条件，造成盆式绝缘子沿面闪络。
事例2：某工程550kV罐式SF6断路器（带合闸电阻）含水量超标，安装单位先用充高纯氮（气）、后用红外线灯烘烤的方法，都未能充分去除水分。以后，他们试图在罐体外侧缠绕线圈用涡流法加热，施加电压于合闸电阻上驱除水分，与此同时再通过抽真空去除水分。显然，该方案如果付诸实现必将带来严重后果。
综上所述，建议：（1）抽真空和保持真空期间切记勿施电压，即使是低电压。（2）对于扩建工程，如果新装产品处于高电压覆盖区，例如处于高压母线下方，抽真空作业时应谨防感应电压的伤害。建议将设备进、出线接线端子直接接地。
2.2 读取真空度时不停泵和不与泵隔离
标准规定应停泵和与泵隔离。但操作时，有时因图方便或不理解，出现不停泵和不与泵隔离的情况下读取真空度的现象。其后果往往是读取值为虚假值。
与泵隔离常用方法是关闭位于真空泵进气口侧的截止阀（图2中截止阀1）。目的是为了保证读取值能正确反映产品内部的绝对压力。反之，读取值极大可能是真空泵进气口的数值。该值通常都大于产品实际到达的真空度。
2.3 返油现象
返油是指真空泵处于抽真空运行期间，因失电而引起泵油倒灌进入产品的事故。当前，抽真空配用的泵大多是叶片泵或柱塞泵。将它与SF6气瓶等原件组合在一起成为“充气装置”。将它与压缩机、储气罐等元件组合在一起成为“充放气装置”。正规的“装置”都配有防返油装置。
防返油措施有多种，常见在真空泵进气口处（图2截止阀1左侧）装1个电磁阀。当失电时，电磁阀开启并与大气相通，使真空泵进气口与出气口压力迅速达到一致，可有效地防止返油。反之，正在运行的真空泵会因进气口和出气口的压力差，迫使泵油由高压区进入低压区，通过管道进入产品。
一旦出现返油应迅速处理，不应延误修复，因为返油会危及产品性能及安全运行。
因此，建议：（1）使用“充气装置”或“充放气装置”前应将电磁阀动作可靠性列入检查项目。（2）真空泵单独使用时应了解该泵有无防返油装置或措施。若有，应检验其可靠性；若无，应采取相应措施。（3）对于已购但尚无防返油措施的“装置”应尽早改造；（4）应设专人负责。对设备保养、精通业务及监督“装置”运行都十分有益。
2.4 真空保持时间问题
上述2个标准规定的真空保持时间都是5h以上，即再静观5h以上读取真空度B值。这是为了让隐藏在绝缘件、铸件、金属件及金属焊缝等处的水分在真空状态下逐步汽化。通过B-A值判别产品内部元件装配前的干燥状态及能否进行下一程序。
对此，笔者认为5h应是下限。真空保持的时间应视产品而异（特别是GIS），国外一些制造厂规定值为24h，将24h作为上限也许是有利的。
2.5 真空检漏问题
GBll023-1989将真空检漏确定为2种定性检漏的方法之一。标准规定：试品抽真空到真空度113×10-6MPa，再维持真空泵运转30min后停泵，30min后读取真空度A值，5h后再读取真空度B值，如果B-A值小于133×10-6Pa，则认为密封性能良好。
在执行该标准时，往往认为：B-A值超过133×10-6MPa时，试品肯定密封不良、存在泄漏点。笔者认为不应绝对化，具体情况应具体分析。如果B-A值远大于133Pa，密封不良的可能性较大；如果差值较小，有可能是由于真空保持期间，隐藏在试品元件内部水分汽化所致。为了确认这一点，建议再重复进行1次上述标准规定的测试。如果B-A值降低至133Pa以下，则可排除密封不良的结论。
3.结束语
上述2.1~2.3属于误操作。如果能理解和执行标准，2.2与2.3的误操作是极易避免的。2.1是因为未能充分注意真空状态对SF6开关设备的影响。2.4与2.5是笔者提供的参考操作。它与标准并不相违，仅存在理解问题。如2.4中标准规定真空保持时间为5h以上，未提上限，笔者建议上限为24h；2.5中，标准规定B-A值小于133Pa，则认为密封良好，但并未作出明确的相反结论。笔者根据自身的经验，提出再进行1次测试的建议。2.4与2.5可作为参考意见，可在不违背标准的前提下斟酌采用。
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论文作者:张龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/13
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