六氟化硫（SF6）電氣設備的補氣方式探討

王玉春

【摘 要】 六氧化氟電氣設備補氣具有一定的要求，應結合實際情況規范地進行補氣操作，本文對六氧化氟氣體性質進行了介紹，并闡述了電站按轉換現場補氣過程中操作步驟及需要注意的操作要點，以及充氣過程中的充氣質量的保證措施。

【關鍵詞】 六氧化氟 電氣設備 補氣

引 言

六氧化氟SF6是具有良好性質的絕緣與滅弧介質氣體，在輸配電系統開關設備中應用廣泛，為了使SF6氣體電氣設備長期安全可靠運行，需要定期對SF6電氣設備進行維護保養，并定期檢測電氣設備中SF6氣體壓力及純度、水分等參數。一些高壓SF6設備在運行一段時間，需要檢修人員進行氣體回收后再進行補充工作，補氣過程中工作內容比較復雜，管路多，補氣過程應嚴格按照工藝要求操作。因此，應對SF6電氣設備補氣方式方法進行分析，采取合理的補氣方式進行操作，使電氣設備使用能夠達到安全運行的要求。

1概述

六氟化硫氣體因具有優異的滅弧和絕緣性能，純凈氣體狀態無色、無味、無毒、不燃燒，在常溫的環境下性能比較穩定，這種氣體與傳統絕緣油比較具有更好的絕緣性能和滅弧能力，自二十世紀六十年代起被成功地應用于高壓電器中，引起高壓電器設備的一場大革新。目前絕大部分SF6電氣設備都安裝有SF6密度繼電器或電子傳感器，并設置SF6氣壓低閉鎖壓力報警功能，當檢測到開關氣室壓力低后，應及時進行補氣操作，避免影響開關設備的絕緣及滅弧性能。在開關設備檢修過程中

2補氣方式

2.1直接補氣

電氣設備低氣壓報警后，應首先檢測開關設備中SF6氣體純度等各項指標是否滿足設備運行指導書要求，然后根據相應作業指導書要求，判斷是否需要將氣體進行回收置換操作。當設備內氣體指標滿足要求后，可按照指導書要求，將開關氣室補充純凈SF6氣體至額定壓力。當設備內氣體指標已不滿足安全運行要求，則應該參考檢修過程補氣方式對設備內的氣體進行置換。

2.2開關設備檢修過程中補氣

2.2.1氣體回收

SF6氣體在電弧作用下會分解，產生部分有害的低氟化物，這些分解產物的反應能力極強，毒性極大，當有水分和氧氣存在時，它們又會與電極材料、水分發生反應生成組分十分復雜的多種化合物，因此運行過的開關設備內SF6氣體必須進行回收處理，不得對外排放。停電檢修前，應首先檢查回收裝置各項功能正常，連接軟管及接頭無漏氣情況，進行回收時，開關內氣室壓力應回收到1000Pa以下。

氣體回收環節工藝質量控制措施：

1）使用橡膠軟管進行氣體回收之前，需對連接部及橡膠軟管內部進行清理，確認無異物殘留，無異物混入風險。

2）橡膠軟管使用后，需加裝防異物工裝帽，確保無異物混入風險。

3）SF6氣體回收時使用回收裝置進行回收，保證SF6氣體不外排、不外溢，保證現場安裝環境的SF6底數。

4）在氣室抽真空后進行大氣置換以具備解體條件時，使用過濾器，確保不會有異物通過大氣置換進入到氣室內部。

5）大氣置換用過濾器與充氣用過濾器使用標識進行區分，不得混用。

6）過濾器濾芯采取點檢制，使用前對濾芯的使用狀態進行點檢確認，若不符合使用要求即更換新的濾芯，確保無異物混入隱患。

2.2.2抽真空

抽真空功能主要抽除開關內殘余氣體，并對開關內水分進行真空干燥處理，抽真空裝置極限真空度一般不低于133Pa，當達到真空度值后根據氣室大小一般再繼續保持真空泵運行一段時間，使吸附在氣室內部上的水分充分蒸發，抽真空操作步驟一般如下所示。

1）使用前首先檢查：裝置有無螺栓松動、泵組油位是否合適，各閥門是否在關閉位置。

2）設備抽真空：按真空泵起動按鈕，待泵組正常運轉后，慢慢打開真空泵入口球閥， 如需多臺設備同時抽真空，依次打開相應接口閥門。真空度值可以從電子式真空計上直接讀。抽真空完成后，關閉所有閥，最后按真空泵停止按鈕。

3）如需靜態觀察設備真空度，關閉真空泵入口閥門，觀察產品電阻真空計數值，即為真實靜態值。

2.2.3補氣

2.2.3.1檢查與處理充氣接頭、管路

應將充氣管路以及減壓閥置于干燥處，避免受到環境影響，補氣前需要檢查充氣接頭情況，保證接頭良好，氣管沒有損壞。可使用少量的新六氧化氟氣體對充氣管路進行沖洗，判斷充氣管路的狀態，并且使其中的空氣排出。

2.2.3.2檢驗氣瓶

使用新氣前應進行檢驗，檢驗符合標準后進行使用。氣瓶的抽檢率應滿足《GB/T12022-2014 工業六氟化硫》要求。對氣瓶中的氣體進行檢查，確保氣體充足，充氣管理無損壞，減壓閥正常，對減壓閥的壓力監視表計進行檢查。在補氣完成后，對氣瓶中的剩余氣體進行稱重，將重量標注在鋼瓶上，便于下次使用的檢查。采用氣瓶進行補氣的時候，應采用減壓閥進行降壓，氣瓶內一般需要殘留0.2MPa壓力氣體。

2.2.3.3 補氣中應注意的內容

補氣的時候環境溫度應不超過80%，室外GIS設備補氣應避免在雷雨天進行。氣室中含有六氧化氟氣體，同時含水量符合要求的時候，可直接進行補氣作業。應將氣瓶立起，達到額定電壓之后即可完成。在操作中應先將減壓閥與充氣管連接到氣瓶上，使用少量的氣體進行沖洗處理，再將重啟管路連接到設備氣室，之后將六氧化氟氣瓶閥口打開，緩慢打開減壓閥并且補氣。補氣過程中出口的壓力應進行嚴格控制，避免管路結露。不應為了提升速率為對氣瓶進行加熱，禁止采用火焰加熱的方式。當充氣氣壓達到了設備要求的標準后，應將充氣速度進行減緩，對氣室的壓力監視表計所指示的壓力進行觀察，判斷是否出現變化。在氣壓達到了設備要求的數值的時候，應將充氣停止，觀察氣室壓力監視表計指針的情況，判斷是否存在壓力回走現象，將氣壓要求數值進行確定。充氣完成后應將減壓閥先關閉，再關閉氣瓶的閥口，將管路與設備的接口拆去，再拆去氣瓶減壓閥，確定設備的閥口以及氣瓶的閥口已經關閉，在拆除設備接口的時候，由于充氣管路中有高壓六氧化氟氣體，應緩慢將接口拆開，將高壓氣體放出之后，再把設備接口未知的管路拆去。

3補氣環節工藝質量控制措施

在SF6氣體充入之前對氣體純度、水份值等進行抽檢，SF6質量分數≥99.9%，SF6氣體濕度≤40μL/L。

充氣接頭使用防塵工裝帽進行防塵處理，保證無異物混入隱患，確保不會因異物充入氣室內發生質量問題或因密封圈粘附異物發生充氣時的氣體泄露。

充氣前使用蘸有酒精的白綢布對充氣接頭進行清擦處理，并使用強光手電進行確認，保證無異物殘留隱患，確保不會因異物充入氣室內發生質量問題或因密封圈粘附異物發生充氣時的氣體泄露。

在橡膠軟管和產品之間加裝過濾器，保證無異物混入隱患，充入氣室內的所有氣體都經過有效過濾，確保不會有異物通過充氣管路進入到氣室內部發生質量問題。

使用橡膠軟管進行充氣作業之前，需對連接部及橡膠軟管內部進行清理，確認無異物殘留，無異物混入風險。

橡膠軟管使用后，需加裝防異物工裝帽，確保無異物混入風險。

過濾器濾芯采取點檢制，使用前對濾芯的使用狀態進行點檢確認，若不符合使用要求即更換新的濾芯，確保無異物混入隱患。

充氣接頭對接時應按對接工藝執行，避免因接頭磕碰或摩擦產生異物，確保無異物產生，無異物混入風險。

充入SF6和干燥空氣的過濾器使用標識進行區分，不得混用。

結 語

六氧化氟氣體作為電氣設備中的重要絕緣介質氣體，為了使該氣體的使用效果加強，應在補氣過程中按照要求進行作業，保證操作的規范性，使補氣的過程順利完成，避免產生安全問題。在補氣的時候，應將帶電補氣與停電補氣進行明確，注意操作中的要點，控制好壓力值參數，使補氣符合最終的標準，同時可使電氣設備的使用效果加強，進而保障了電氣設備的安全和性能。

【參考文獻】

[1] 丁道軍，戴挈軍，鄧福亮.六氟化硫氣體在電力設備使用中的危害及對策[J].電力設備管理，2020（01）：107-108.

[2] 曲鐵臣.六氟化硫（SF6）電氣設備的補氣方式[J].黑龍江造紙，2019，47（02）：43+46.

[3] 鄧亞平，胡旭.六氟化硫設備運行狀態的在線監測[J].工程技術研究，2017（11）：105-106.

[4] 羅渺科.電氣設備六氟化硫循環利用的研究及應用[J].低碳世界，2017（29）：69-70.