摘要：本文通过具体实验，对220kV全封闭组合电器(GIS)微水超标的影响及处理措施进行了简要分析，希望对电力系统的安全稳定运行有所帮助。
关键词：220KV全封闭组合电器；微水超标；处理措施；
220KV全封闭组合电器因具有体积小，可靠性高、检修周期长、维护量小、安装便利等优势，被广泛应用在电力系统中。不过由于其存在的结构部件较多，设备密封性要求较高，在运行较长时间后，会出现微水量超标的情况，进而产生一系列物理、化学性能的改变，对人身、设备安全构成严重威胁。因此需要对220KV全封闭组合电器微水情况进行有效分析，减少危险的产生，保证系统的正常运转。
1全封闭组合电器中的微水超标的影响
SF6气体虽然具有较好的绝缘和灭弧效果，但是随着微水量的增加，气温的降低，产生的气体会凝结成水滴并附着在设备内部元件上，进而导致元件受潮损坏自身的性能，设备运行处出现闪络、绝缘强度降低的情况，影响电气设备的正常使用。同时，在电弧的作用下，SF6气体会分解出多种低氟化合物，若环境中存在杂质，则这些化合分解物有可能会与水发生反应，产生有毒物质，同时会形成腐蚀性物质，如强硫酸与强氢氟酸等，设备内部元件的金属材料与绝缘材料均会受到影响。
2全封闭组合电器微水实验分析
选取两台220KVGIS设备进行检验，在测试过程中发现，这两台设备在间隔电缆终端某气室中存在微水量超标的情况，但是在其它气室中的指标结果是正常的。因此本次试验采用阻容法进行测试。另外，为了保证测试结果的准确性，采用了露点法加以验证，发现两次测试结果并无明显差异。因此可以断定GIS设备在电缆终端室存在严重的微水超标现象。气室内部采用了绝缘盆进行相邻气室的隔离，且气室内含有电缆终端头。
通过对检测结果分析了解到，造成GIS设备存在微水超标的主要原因为：SF6气体中含水量相对较多；在气体补充时，补充设备存在较大含水量；绝缘件水分较多，吸附效果降低；电缆终端存在水分渗漏情况，增加了SF6气体的含水量，导致微水超标现象的出现。
通过对原有检测信息以及检验报告的查询和浏览，发现SF6气体在充气前已经进行过详细的检查工作，且根据记录记载，间隔气室中并不存在任何的泄漏现象，所以可以将SF6气体水分超标以及渗漏等问题造成的微水超标情况进行排除，通过多方面资料数据的研究分析，最终确定造成微水量超标的主要原因是由于绝缘件自身水分较多以及电缆终端头渗水这两方面因素导致的。
3全封闭组合电器微水处理
3.1电器设备解体处理
在明确微水超标问题出现的原因后，对两台GIS设备进行了解题分析工作。首先，将两台设备所在的终端气室的顶盖打开，在查看顶盖过程中发现绝缘件上并没有吸附剂，也没有安装任何的吸附设备，且顶板上端并未发现有安装过吸附装置的痕迹，相关人员结合实际情况，与生产厂家的设计图纸进行了对比，发现图纸上明确标注安装了吸附剂罩，但是厂家却并未按照图纸内容实施安装作业。
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全封闭组合电器设备中，气室并非完全封闭，按照技术应用规程，每年每气室的漏气几率不应该超过0.5%，设备的SF6气体压力远高于外部空气压力，但与外部空气中水分的压力相比，SF6气体中的水分压力较小。随着设备使用年限的增加，外部空气中的水分会逐渐向设备内部进行渗透，设备内部的SF6气体压力与含水量都会发生变化。例如，若全封闭组合电器设备内部SF6气体压力为0.5MPa，水分含量为150μL/L，设备内部水分压力为0.075kPa，假设设备的外部环境气温为20°C，相对湿度为85%，水分饱和压力为2.33kPa，外部水分压力为1.98kPa，那么设备外部与内部之间的水分压力比值为26.4，也就是设备外部的水分压力为设备内部的26倍有余。
考虑到SF6气体分子与水分子的直径分别为4.56×10-4μm与3.2×10-4μm，相比之下水分子的直径较小，且呈现为细而长的棒状，因而具备较好的渗透效果。当设备的内外压力差较大的情况下，细长的水分子会穿透球状SF6气体分子之间的孔隙逐渐进入设备当中。对以上两台设备的历次检测结果进行对比，发现SF6气体的微量水含量逐年递增，且由于两台设备气室的顶盖缺少吸附剂罩，就进一步增加了微水超标的概率。另外，经过检查与分析，确定设备电缆终端气室中的电缆终端头也存在水分渗出情况，这也是导致设备内部SF6气体微水超标的重要因素。
3.2具体处理措施
针对两台设备的微量水含量超标的具体原因，采取相对应的处理措施：首先，对这两台设备的吸附剂罩进行重新安装，更换吸附剂、密封圈与电流互感器线圈。将经过拆机检查而导致外部气体涌入的设备气室进行真空处理，并重新加充高纯氮气进行冲洗与气体置换，二次真空处理之后，补充检验合格的SF6气体。同时，对拆机之后的密封面进行重新包扎与静置，一天后对设备进行渗漏检验，经检验合格之后，需要测试SF6气体的微量水含量，经检合格之后才能够运行全封闭组合电器设备。
吸附工作可以分成静态吸附与动态吸附两种，静态吸附通常将吸附剂放置于固定安装的过滤吸附剂罩内，通过SF6气体分子与水分子的不规则运动，来产生吸附效果，通常在电流互感气室、断路器气室中，运用静态吸附方式较为常见。而动态吸附通常是将吸附剂放置于气体流通环境当中，例如气室与SF6气体充气接口、管路接口等，通常在隔离开关气室中的应用较为常见。若设备气室内并未加装吸附剂，则会产生平衡吸附量缺失的情况，无法吸收多余水分，气室内部环境中的水分增加，发生微量水含量超标的现象。
4结语
总之，GIS中SF6气体会直接影响设备的安全运行，但只要掌握设备特性和缺陷原理，从各环节、细微处入手，在接口采取有效措施，便可避免危险的产生，提高设备的运转效率，增大安全系数。
参考文献：
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[2]杨永欢,张克选,季新明,陈怀亮,张帅军.全封闭组合电器GIS局部放电在线检测技术的应用[J].黑龙江科技信息.2017(04)
[3]贾志辉,蒋曦,王伟,刘东亮.220kV组合电器SF6微水超标原因分析及处理[J].河北电力技术.2017(02)
论文作者:贾庆辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
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