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(wǎng)"建設(shè)和改造工程迅猛發(fā)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(chǎn)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(fā)生事故。
2 SF6 電力設(shè)備簡介
(1)SF6 斷路器。六氟化硫（SF6）斷路器的絕緣和滅弧介質(zhì)均為 SF6 氣體。優(yōu)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(zhì)恢復速度特別快，冷卻特性好，開斷近區(qū)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(zhì)，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(shù)多、安裝操作簡便、檢修周期長、運行可靠等優(yōu)點。 (2)GIS 組合電器。GIS 組合電器是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件等單元，封閉在接地的金屬體內(nèi)組成。其內(nèi)部充有一定壓力并有優(yōu)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(huán) 境影響，不產(chǎn)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(yōu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(shè)備事故的可能性，特別適合工業(yè)污染和氣候惡劣以及高海拔地區(qū)。 (3)安裝方便。因 GIS 已向三相共筒化、復合化和智能化方向發(fā)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(shè)備的運行檢修實踐
(1)SF6 電力設(shè)備的安全運行。目前 220kV 及以下電力企業(yè)管理的變電所，在"四遙"技術(shù)較為成熟的基礎(chǔ)上，正大力推廣無人值守的運行模式。SF6 電力設(shè)備能否安全可靠運行，設(shè)備制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量、運行監(jiān)測及檢修質(zhì)量等，是至關(guān)重要的。運行實踐證明：SF6 電力設(shè)備的氣體壓力降低是較常發(fā)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(shè)備某些部件發(fā)生泄漏，必將使 SF6 氣體的絕緣強度、滅弧能力下降，給設(shè)備的安全運行帶來嚴重隱患。因此，SF6 電力設(shè)備壓力值的實時準確監(jiān)測十分重要。當壓力降低或頻繁打壓時，報警信號的傳輸應(yīng)及時可靠。應(yīng)能智能化地顯示出異常數(shù)據(jù)，以告知運行人員處理。運行中 SF6 電力設(shè)備，一般應(yīng)每三個月監(jiān)測濕度。因濕度隨氣溫的升高而增加，特別應(yīng) 在夏季加強對水分含量的監(jiān)測，有條件的單位應(yīng)投入壓力、水分在線檢測系統(tǒng)。(2)SF6 電力設(shè)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(shè)備規(guī)定的易漏部位。其特點是：聲光報警，定位方便。在現(xiàn)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(shù)天或數(shù) 十天進行復測，結(jié)合溫度換算或進行橫向比較來判斷發(fā)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(tǒng)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(jīng)過數(shù)小時后，再用檢漏儀測量塑料布內(nèi)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(jié)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(yīng)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(yīng)在氣室的濕度穩(wěn)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(shè)備時，有可能得到不同的數(shù)據(jù)，這可能除與儀器本身的性能有關(guān)外，與所用的氣體管路和操作等因素有關(guān)，建議使用同一臺儀器測量，以保持數(shù)據(jù)的可比性。在對氣體進行測量前，應(yīng)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(shè)備維修應(yīng)注意的事項

SF6 氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)封閉在 SF6 電力設(shè)備中，由于制造質(zhì)量和安裝工藝、密封元件的老化等原因，SF6 設(shè)備的泄漏是難以避免的，水分的滲入現(xiàn)象也是存在的。氣體泄漏和水分滲入是影響 SF6 設(shè)備能否長期安全運行的關(guān)鍵，應(yīng)予以高度關(guān)注。 (1)當需要補氣時，應(yīng)對 SF6 新氣體按新氣質(zhì)量標準驗收，新 SF6 氣體的純度不應(yīng)小于 99.8%，充入設(shè)備后的純度不應(yīng)小于 97%。四氟化碳、空氣、水分、純度、酸度等八項技術(shù) 指標應(yīng)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(yīng)由人員使用專用儀器進行，并防止在現(xiàn)場檢測時水分乘機滲入。 (2)進入氣室工作時，應(yīng)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(shè)備復裝時，密封槽面應(yīng)清潔，無劃傷痕跡，應(yīng)選用由氯丁橡膠等優(yōu)質(zhì)材料特殊配方生產(chǎn)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(nèi)側(cè)而與 SF6 氣體接觸。 (4)SF6 電力設(shè)備檢修時，一是作業(yè)人員應(yīng)嚴格按工作票上所指定的工作地點和在指定的設(shè)備上作業(yè)；二是檢修工藝規(guī)范化。即作業(yè)人員的職責、執(zhí)行規(guī)章制度的嚴格程度、技術(shù) 標準和工藝標準等加以具體的規(guī)定和量化，使之有章可循，有據(jù)可依。 SF6 電力設(shè)備新產(chǎn)品新技術(shù)正在不斷出現(xiàn)和迅速發(fā)展，該設(shè)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(shè)備的基礎(chǔ)理論知識，熟練掌握有關(guān)技術(shù) 規(guī)程、工藝標準和操作程序，使 SF6 電力設(shè)備發(fā)揮更好的作用。

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產(chǎn)品特點

采用國外公司先進原理及技術(shù)，設(shè)計先進，功能齊全，結(jié)構(gòu)合理，操作簡潔明了。
壓縮系統(tǒng)引進國外壓縮技術(shù)的半封閉壓縮機，該機性能穩(wěn)定使用壽命比以往大大延長。
抽真空系統(tǒng)采用雙級旋片式真空泵，真空速率快，系統(tǒng)中設(shè)有防止返回油裝置。
凈化系統(tǒng)采用美國尼爾公司原理過濾器，過濾器采用雙級內(nèi)置式電加熱及內(nèi)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(tǒng)三相電源自動確認、調(diào)整
裝置控制系統(tǒng)新技術(shù)的SF6專用儀表和閥門，同類產(chǎn)品儀表球閥更可靠。
貯存系統(tǒng)按用戶要求配置貯液罐。
設(shè)備采用風冷移動式，可在無外部水源情況下使用。

產(chǎn)品參數(shù)

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(tài)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(jīng)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(huán)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