SF6開關設備抽真空工藝的分析

何光龍 范懷昆 王林 胡斌 劉賢澤

摘要：SF6開關設備是目前電力系統應用較為普遍的設備之一，是保障整個電力系統可靠運行的關鍵設備之一。而在對其進行安裝、維保期間往往需要進行抽真空處理。其主要目的是為了可以有效減少開關設備中的水蒸氣并對設備進行一定的檢漏測試。此次就SF6開關設備抽真空相關工藝展開討論。

關鍵詞：SF6開關設備;抽真空;工藝

引言

相較于傳統形式的開關斷路器，新型SF6開關設備無疑可以大大提升整個電力系統運行可靠性、經濟性，同時開關占地面積更小，運行性能更為優越，因此在業內得到廣泛應用。由于工作原理的差異性，因此SF6開關設備在安裝以及維修期間需要進行特別的抽真空處理。此次就抽真空的主要意義以及相關技術要求等方面展開討論，從而使相關作業人員可以更好的了解SF6開關設備抽真空的操作意義以及注意事項，以免在日后工作中出現各種失誤。

1.SF6開關設備抽真空的意義

常見的SF6開關設備，包括GCB、SF6BUS、SF6CT等等，在為其諸如SF6氣體之前往往都需要預先將其內部殘留的空氣進行徹底的抽真空處理。實際抽真空的主要目的主要包含以下兩個方面：第一，抽真空工序實際也是一種典型的定性檢漏方式，可以有效排查當前設備的氣密性，避免后期使用出現SF6氣體泄露等情況發生;第二，可以有效降低殘留于SF6開關設備中的水蒸氣含量，即降低其內部的濕度。當SF6開關設備中水蒸氣含量超標時，一定程度上會導致整個斷路器運行工況下降，進而可能會威脅到整個電網的運行安全，因此務必保證SF6開關設備中水蒸氣的含量控制在合理范圍內。實際在整個的抽真空操作過程中，往往由于各種復雜原因，經常會出現一系列問題，從而導致設備損壞或者返修等。

2.抽真空流程概述

依據《氣體絕緣金屬封閉開關設備運行及維護規程》以及《高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗方法》等相關文件要求，對整個SF6開關設備抽真空操作流程以及技術規范等進行明確規定。首先，當實測真空度達到133帕時開始時間統計，保持抽真空設備持續運行不低于半小時;其次，停止抽真空泵并將其與SF6開關設備進行有效隔離，靜置等待半小時后再次檢測真空度情況;隨后在等待不低于5小時的時間，再次測量真空度情況，前后兩次所測得的真空度差值不得大于67帕。如若實測值遠高于該值，則可以判定當前設備勢必存在泄漏情況，應當進一步排查并確定具體泄漏點。最后，整個抽真空工作需要委派專業人員進行，切忌避免誤操作等導致真空泵油逆流至設備中等事故發生。

3.抽真空技術要點

3.1抽真空與真空保持情況下應當施加的電壓

針對SF6開關設備所進行的一系列抽真空工藝實際是一種典型的粗真空技術形式。大量實驗研究表明，真空度達到133帕的情況下，此時整個的擊穿電壓達到最小值。故而，真空以及抽真空保持期間的所施加的電壓，即便是最小電壓也存在一定的危害性。例如某工程550kV的罐式SF6開關設備其內部含水量已經遠超規范要求，現場作業單位首先使用高純度的氮氣進行充入，隨后使用紅外線燈進行加熱，但實際去水分情況并不理想。之后，他利用渦流加熱的方式以期去除內部殘留水分，利用電壓加載至相關電阻上產生熱量蒸發水分，并結合抽真空的方式進行聯合去除水分。可想而知該操作工藝存在巨大的風險性。需要注意，在抽真空以及保持真空過程中避免任何電壓的施加，無論是高電壓還是低電壓;其次，一些擴建項目，一些設備可能需要安置在高電壓區域，在進行抽真空作業期間應當謹慎小心，避免操作導致感應電壓而造成其它危害。在操作期間將設備的進出線端子和大地連接，可以大大規避安全隱患。

3.2真空度測取時不停泵與不和泵隔離

相關要求明確規定應當停泵并和泵進行有效隔離。而實際操作期間為了省力以及相關作業人員不理解規章內容時，經常會出現不停泵以及不與泵隔離的情況下直接測量真空度情況。實際這樣所測得的的真空度并不是實際值，存在一定的偏差。常用的和泵隔離的方式主要為將位于真空泵進氣一端的截止閥進行徹底的合上，確保在觀測真空度數值時可以精確的反饋當前內部的實際情況。否則，在測量時極有可能為抽真空設備進氣口位置結果，而該結果普遍會高于設備的實際大小。

3.3返油問題處理

返油現象主要是指在抽真空設備運行期間，由于突然停止供電而導致抽真空設備中的油進一步逆流至產品中。目前常見的抽真空設備主要為葉片泵以及柱塞泵形式。將其和SF6氣瓶進行連接從而組成充氣設備。而將其與壓縮機以及儲氣罐等其它元件進行連接時，則稱為充放氣設備。往往規范的設備均會配有專門的防治返油組件。規避返油的方法有許多，較為常用的主要為在抽真空設備的進氣口位置加裝一電磁閥。當突然失去供電時，電磁閥隨即啟動并和大氣之間進行有效聯通，從而使得抽真空是設備的進氣口和出氣口之間的壓力立即達成一致，有效規避返油情況發生。否則，正處于裕興情況下的抽真空設備會由于氣壓差而導致位于設備中的油被迅速擠壓至產品中。而當發生返油情況時，泵油可能會導致產品運行性能的大大降低，應當立即采取措施進行處理，切忌延誤修復。為了規避返油問題的發生，相關人員在對抽真空設備維保期間應當將配套的電磁閥運行性能納入檢查范疇、當需要單獨使用抽真空設備時應當對其防返油設備以及方式有一定的了解，并檢查其運行可靠性、對于一些不帶防返油的設備應當及時進行技術改造，提升設備的防返油能力、定期委派專業人員進行設備的維保，保證設備運行工況良好。

3.4真空保持時間

《氣體絕緣金屬封閉開關設備運行及維護規程》以及《高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗方法》兩個文件均要求真空的保持時間不低于5小時，隨后在觀察5小時再次讀取真空度情況。這樣做的目的是為了更好的使得原先隱藏在絕緣設備、鑄件以及金屬焊縫等位置的水分可以在真空的環境下進一步的汽化。基于前后兩次所測得的真空度差值即可判斷當前被檢測設備在安裝前的干燥度，并決定下一階段的程序是否進行。不安看出，5小時只是整個測試需要保持的時間下限，真空保持的時間應當依據不同的產品而有所不同。例如國外的一些設備在時間規定上則要24小時等等。

4.結束語

隨著電力系統建設越來越完善，對于高可靠性以及經濟性的SF6開關設備應用也越來越多。而一旦SF6開關設備設備運行期間出現認可問題，則有可能無法及時響應導致線路難以迅速通斷，整個電網的運行可靠性以及安全性也就得不到保障。故而務必保證SF6開關設備運行的可靠性。在安裝以及維保期間對SF6開關設備進行抽真空處理，一方面可以有效降低設備內部的水蒸氣殘留，另一方面也可以及時排查設備是否存在泄漏點情況。但在抽真空操作期間務必按照相關流程規定進行作業，切忌出現未隔離抽真空設備讀取真空度情況的發生，不合規的操作極有可能導致一系列難以預料到后果。未來隨著供電水平越來越高，對于電力系統中設備的運行質量要求也越來越高，故而對于SF6開關設備抽真空操作人員，務必保證整個抽真空操作的合規性、可靠性，切實提升業務素養，保證工作可靠落實。

參考文獻

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