SF6 斷路器和 GIS 組合電器安全運行的實踐

作者：中試高測時間：2013-5-4 閱讀：83

1 引言

隨著"兩網"建設和改造工程迅猛發展，六氟化硫（SF6）斷路器和 GIS 電器的使用量大約按 15%的速度增加。這類產品既符合無油化的要求，又符合小型化、自動化的要求。但如果使用不當也會發生事故。
2 SF6 電力設備簡介
(1)SF6 斷路器。六氟化硫（SF6）斷路器的絕緣和滅弧介質均為 SF6 氣體。優點如下： ①滅弧能力強，介電強度高，絕緣性能好，斷口電壓可以做得很高，使用安全可靠。 ②介質恢復速度特別快，冷卻特性好，開斷近區故障的性能特別好，使用壽命長。 ③SF6 氣體電弧分解場中不含有碳等影響絕緣能力的物質，觸頭在開斷電弧中燒損極其輕微，因此 SF6 斷路器又有允許開斷次數多、安裝操作簡便、檢修周期長、運行可靠等優點。 (2)GIS 組合電器。GIS 組合電器是由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件等單元，封閉在接地的金屬體內組成。其內部充有一定壓力并有優異滅弧和絕緣能力的 SF6 氣體。由于 GIS 既封閉又組合，故占地面積小，占用空間少，基本不受外界環境影響，不產生噪聲和無線電干擾，運行安全可靠，且維護工作量少。它的突出優點是： ①限度地縮小整套配電裝置的占地面積和空間體積，結構十分緊湊。在人口高度集中的大都市和密集的負荷中心，顯得更為重要。 ②全封閉的電器結構，不受雨雷、塵沙及鹽霧等各種惡劣自然條件的影響，減少了設備事故的可能性，特別適合工業污染和氣候惡劣以及高海拔地區。 (3)安裝方便。因 GIS 已向三相共筒化、復合化和智能化方向發展，一般由整體或若干單元組成，可大大縮短安裝工期。

ZSLF型便攜式SF6氣體檢漏儀

3 SF6 電力設備的運行檢修實踐
(1)SF6 電力設備的安全運行。目前 220kV 及以下電力企業管理的變電所，在"四遙"技術較為成熟的基礎上，正大力推廣無人值守的運行模式。SF6 電力設備能否安全可靠運行，設備制造質量、安裝質量、運行監測及檢修質量等，是至關重要的。運行實踐證明：SF6 電力設備的氣體壓力降低是較常發生的，有時降至報警壓力以下。氣體壓力的降低，說明 SF6 電力設備某些部件發生泄漏，必將使 SF6 氣體的絕緣強度、滅弧能力下降，給設備的安全運行帶來嚴重隱患。因此，SF6 電力設備壓力值的實時準確監測十分重要。當壓力降低或頻繁打壓時，報警信號的傳輸應及時可靠。應能智能化地顯示出異常數據，以告知運行人員處理。運行中 SF6 電力設備，一般應每三個月監測濕度。因濕度隨氣溫的升高而增加，特別應在夏季加強對水分含量的監測，有條件的單位應投入壓力、水分在線檢測系統。(2)SF6 電力設備檢漏和濕度測量。檢漏分定性和定量兩種測量辦法。定性測量一般用高靈敏度探頭，探測設備規定的易漏部位。其特點是：聲光報警，定位方便。在現場，定性檢漏更實用，具體包括：簡易定性檢漏法、壓力下降法、分割定位和局部蓄積法。簡易定性法使用一般的檢漏儀，對所有組裝的密封面、管道連接處及其他懷疑的地方進行檢測。方法簡單，能查找較明顯的局部泄漏。壓力下降法用精密壓力表測量 SF6 氣體壓力，隔數天或數十天進行復測，結合溫度換算或進行橫向比較來判斷發生的壓力下降。分割定位法適用于三相 SF6 氣路連通的斷路器，把 SF6 氣體系統分割成幾部分后再進行檢漏，可減少盲目性。局部蓄積法是用塑料布將測量部位包扎，經過數小時后，再用檢漏儀測量塑料布內是否有泄漏的 SF6 氣體，它是目前較常采用的定性檢漏方法。運行實踐證明，SF6 斷路器易漏部位主要有：各檢測口、焊縫、充氣嘴、法蘭連接面、壓力表連接管、密封底座等。GIS 的常見漏氣點有：焊縫、法蘭結合面、充氣嘴和壓力表等處。定量測量有掛瓶檢漏法和局部包扎法，應在充氣 24h 后進行。可采用 LDD2000 型檢漏儀作為定量測量儀，使用安全方便，比較理想。定量測量的判斷標準為年漏氣率不大于 1%。濕度的測量。濕度測量應在氣室的濕度穩定后進行，一般在封閉式組合電器充氣 24h 后進行。可使用露點微水測試儀或 DP19-SH-Ⅲ型 SF6 微水測量儀測試。 SF6 氣體中水分含量要求值(PPm，V/V)見表 1。表 1 水分含量要求值項目交接驗收大修后運行中斷路器滅弧室氣室其他氣室 <150 <150 <150 <500 <250 <500當用不同儀器測量同一臺設備時，有可能得到不同的數據，這可能除與儀器本身的性能有關外，與所用的氣體管路和操作等因素有關，建議使用同一臺儀器測量，以保持數據的可比性。在對氣體進行測量前，應對氣路接頭進行干燥處理，以免影響測量的準確性。
4 SF6 電力設備維修應注意的事項

SF6 氣體作為絕緣和滅弧介質封閉在 SF6 電力設備中，由于制造質量和安裝工藝、密封元件的老化等原因，SF6 設備的泄漏是難以避免的，水分的滲入現象也是存在的。氣體泄漏和水分滲入是影響 SF6 設備能否長期安全運行的關鍵，應予以高度關注。 (1)當需要補氣時，應對 SF6 新氣體按新氣質量標準驗收，新 SF6 氣體的純度不應小于 99.8%，充入設備后的純度不應小于 97%。四氟化碳、空氣、水分、純度、酸度等八項技術指標應符合國家標準。充氣前，所有管路必須沖洗干凈，充氣后使氣壓稍高于要求值。水分含量的檢測，應由人員使用專用儀器進行，并防止在現場檢測時水分乘機滲入。 (2)進入氣室工作時，應事先對氣室進行充分換氣。在氣室含氧量達到 18%以上時方可入室工作。 (3)SF6 電力設備復裝時，密封槽面應清潔，無劃傷痕跡，應選用由氯丁橡膠等優質材料特殊配方生產的密封圈；已用過的密封(墊)圈，不得再使用；涂密封脂時，不得使其流入密封(墊)圈內側而與 SF6 氣體接觸。 (4)SF6 電力設備檢修時，一是作業人員應嚴格按工作票上所指定的工作地點和在指定的設備上作業；二是檢修工藝規范化。即作業人員的職責、執行規章制度的嚴格程度、技術標準和工藝標準等加以具體的規定和量化，使之有章可循，有據可依。 SF6 電力設備新產品新技術正在不斷出現和迅速發展，該設備具有小型化、復合化和智能化，高科技含量高。檢修運行人員必須掌握 SF6 電力設備的基礎理論知識，熟練掌握有關技術規程、工藝標準和操作程序，使 SF6 電力設備發揮更好的作用。

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產品特點

采用國外公司先進原理及技術，設計先進，功能齊全，結構合理，操作簡潔明了。
壓縮系統引進國外壓縮技術的半封閉壓縮機，該機性能穩定使用壽命比以往大大延長。
抽真空系統采用雙級旋片式真空泵，真空速率快，系統中設有防止返回油裝置。
凈化系統采用美國尼爾公司原理過濾器，過濾器采用雙級內置式電加熱及內裝高效吸咐劑，凈化效果更顯著（無需頻繁更換吸附劑）
裝置電氣系統三相電源自動確認、調整
裝置控制系統新技術的SF6專用儀表和閥門，同類產品儀表球閥更可靠。
貯存系統按用戶要求配置貯液罐。
設備采用風冷移動式，可在無外部水源情況下使用。

產品參數

1、回收
回收初壓力≤0.8MPa
回收終壓力≤50KPa
回收時間：對初壓力0.8MPa的1 m3 SF6氣體容積，回收至終壓力50KPa，回收時間小于2.5小時。
2、充氣
對初壓力為133Pa的1 m3 SF6氣體容積充至0.8MPa，充氣時間小于0.8小時。
3、抽真空
裝置極限真空度小于等于10 Pa
對初壓力為0.1MPa的1 m3 SF6氣體容積抽真空至133Pa所需時間小于1.0小時。
4、貯存
貯存容器容積0.015m3
名義液態貯存量20kg
貯存壓力3.8 MPa
5、凈化
對含水量1000PPM（體積比）以下的SF6氣體，經本裝置回收凈化后，水份小于60PPM（重量比），油份小于10PPM（重量比）
6、年泄漏率≤1%名義儲存量
7、噪聲≤75dB(A)聲壓級
8、工作環境溫度 -10°—40℃
9、功率≤4.5KW
10、電源：交流三相五線制 50HZ 380V±10%
11、重量約300 kg
12、外形尺寸（長×寬×高）：1360×800×1300