SF6氣體微水含量超標原因分析與控制措施

劉志勇

摘 要：SF6氣體微水含量與設備安裝、設備檢修、設備補氣、設備質量、吸附劑等因素有關，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，具有優良的絕緣性能與滅弧特性，現代電力系統得到廣泛使用，如斷路器、CT、GIS等高壓設備都采用SF6作為絕緣材料。SF6氣體的純度對高壓設備的影響最大，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，不能有效斷開設備，易造成設備故障、危及人身安全。在SF6設備在運行中，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，保證設備的安全運行，因此對SF6氣體的微水分析與技術處理具有重要的意義[1-2]。

本文從設備安裝、設備檢修、設備補氣、設備質量、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，保證電力系統安全穩定運行。

1 SF6微水超標原因分析

SF6設備內氣體的微水與設備安裝、設備檢修、設備補氣、設備質量、吸附劑等因素有關，通過對這些因素具體分析，探討SF6設備微水超標原因，為控制SF6設備微水以及處理提供技術指導。

1.1 設備絕緣材料的影響

設備氣室內壁采用的是環氧樹脂材料，氣室解體檢修時，水分吸附在環氧樹脂上，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。設備安裝與設備檢修中，暴露的設備零部件帶入水分；安裝與檢修后抽真空不合格也會帶入水分。

1.2 設備補充SF6氣體帶入水分

SF6氣體在高壓的狀態下，以液體形態存于補氣瓶內，當進行設備補氣時，液體轉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備。

1.3 設備質量影響

設備質量問題，導致密封不良、接頭松動，造成設備漏氣，在內外壓差作用下，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。

1.4 吸附劑帶入水分

氣室內部的吸附劑不斷吸附氣室內的水分，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飽和現象。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，將水分帶入設備內，影響SF6氣體含量。

2 SF6氣體微水含量監測分析

目前國內SF6微水含量在線監測[3-4]，首先對運行設備抽取氣體，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相對濕度范圍內進行全程檢測，且檢測結果精確，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測的方法，以濕度理論為基礎，監測SF6氣體的相對濕度、溫度和壓力，這三個特征量作為監測氣體的數據，并通過數據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定，如果氣體微水含量超標，在高溫條件下SF6與水分發生反應，產生劇毒腐蝕性物，易影響設備絕緣，造成設備事故，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，對設備質量，設備檢修嚴格把控，制定規范的SF6氣體處理流程，SF6氣體步驟規范化，控制氣體微水含量以保證人身設備安全。

3.1 設備安裝條件選擇

安裝與檢修設備選擇在空氣濕度低的天氣進行，降低設備內部空氣的水分；其次對設備內部零件干燥、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，清洗設備采用酒精清洗設備，降低設備內表面的水分。

3.2 設備補充氣體質量控制

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備的逆止閥，確保水分侵入設備。

3.3 設備質量控制

檢查設備的密封零件，嚴格保證質量?？諝庵兴魵馔高^密封零件滲透到設備內部，通過把控設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備接頭法蘭密封性，降低設備微水含量。

3.4 吸附劑更換

設備運行中，吸附劑是處理設備內部微水的重要工具。新設備安裝以及設備檢修時，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/升為界限當設備內氣體微水含量低于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 結論

SF6氣體作為一種絕緣介質已廣泛用于現代電力系統。水分是影響SF6氣體絕緣性能的重要因素，本文從設備質量、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指導。

參考文獻：

[1]王永強.關于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測方法[J].高壓電器，2004（40）：459-461.

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

[4]滑春桃，王曉東.SF6電氣設備氣體濕度測量分析[J].山西電力，

2004（03）：17-18.endprint