高压充气设备含水量异常现场处理方法论文_李兆洋

(国网襄阳供电公司)

目前,在电力系统中越来越多的高压设备内部都是使用SF6气体作为绝缘介质及灭弧介质。采用SF6作为结缘介质及灭弧介质的设备具有小型轻量、占地面积小、特性好、安全可靠、维护周期长、维护管理方便、不燃不爆、噪音小的优点。

采用SF6的高压设备一个重要的质量指标就是SF6的含水量,根据中国电力电网电力设备预防性试验(Q/CSG10007-2004)规定如下表:

单位:uL/L(ppm体积比)

SF6含水量对设备及其设备的安全运行危害很大,大致可以总结以下几点:

(1)击穿电压下降。当SF6气体中的含水量超过一定限度时,气体的稳定性会受到破坏,表现在气体中沿绝缘材料表面的耐压下降;当SF6气体中的潮气足以使绝缘子表面凝成“露”时,则击穿电压显著下降,绝缘受到破坏,危害很大。

(2)加速设备腐蚀。一般来说气体中的微量水对设备的材料影响不大,然而对SF6气体来说,由于SF6气体在电弧的高温作用下(约4000°K左右)发生分解,产生硫原子和氟原子,这些单原子态的物质在电弧熄灭的瞬间(10-5以内)大部分迅即复合成SF6分子。如果气体中含水量超过一定限度,复合过程中也会发生SF6的分解物与水分等杂质发生反应,阻碍了SF6的复合,也产生某些腐蚀性极强的HF和SO2等酸性气体,这些酸性气体会加速设备腐蚀,危害极大。

(3)SF6的分解物与水分等杂质发生反应,同时也会产生某些金属氟化物、低氟化物、含氧氟化物等有害的杂质,从而增加了气体中有害杂质的组分的含量。

由此可以看出,水分的存在危害很大,而且其危害是多方面的,所有无论对SF6新气还是运行气体,对气体的含水量都要严格控制,以确保设备的安全运行和工作人员的身心健康。

随着电力技术的发展,电力设备也在经历更新换代的变革,越来越多的充气设备代替了充油设备,提高对这些充气设备的检修技能是变电运行检修工作势在必行的,只有这样我们才能更好的驾驭这些设备。

现在,以我公司110KV潘台站潘01开关含水量异常为例,阐述高压充气设备含水量异常现场真空干燥处理方面。

2015年10月20日我公司变电检修工区油务班对110KV潘台站110K潘01开关进行周期试验时,发现潘01开关C相含水量超标,分别为627 uL/L及518uL/L;10月25日再次对该设备进行复试,结果与上次一样,可以肯定该开关内部SF6含水量确实超标,检测使用的设备PD-19露点仪(厂地瑞典),所有微水数据都是采用体积比。

该开关厂家保修10年。通过与厂家协商,厂家不收取任何费用,我公司负责SF6(纯度≥99.9%)气体约80公斤及高纯度氦气(纯度≥99.999%)约250公斤,同时协助厂家完成进站手续、配件、施工及试验;厂家负责提供抽真空机、管道、现场指导。初步制定的大致方案如下:施工条件:现场天气晴朗,风力2级~5级。

要求:采用对潘01开关C相进行检修,厂家提供2台抽真空机(其中1个充高纯氮气及SF6气体用)。

施工步骤:

前期工作:完成对高纯氮气及SF6新气地微水检测,要求氮气微水不大于35uL/L,SF6微水不大于65uL/L。

第一步:申请潘01开关转检修状态,对潘01开关C相进行检漏,如发现漏气,应确定漏气点。顶部处应更换防爆片(应考虑与母线的距离是否足够),防气孔或密度计应更换密封垫。释放01开关内部的SF6气体压力为0,然后再对开关三相抽真空(20Pa)(抽真空时间大约8小时)。

第二步:潘01开关C相充高纯氮气(0.39Mpa,可观察开关的密度计)(充氮气后开关静止大约6~12小时,可根据现场情况定)。

第三步:释放潘01开关C相内部的高纯氮气至压力为0,然后再对其抽真空(20pa)(抽真空时间大约6~8小时,可根据现场情况定)。

第四步:潘01开关C相充高纯氮气(0.39Mpa,可观察开关的密度计)(充氮气后开关静止大约6~12小时,可根据现场情况定)。

第五步:对高纯氮气进行微水试验,检查这几天来的检修是否降低了开关内部含水量,一般情况下试验结果在150uL/L以下,如果的异常,应检查真空机是否正常,管道是否正常及试验方法等。

第六步:释放开关C相内部的高纯氮气至压力为0,然后再对C相抽真空(20pa)(抽真空时间大约6~12小时,可根据现场情况定)。

第七步:对潘01开关C相充合格的SF6气体(0.41Mpa左右,可观察开关的密度计)。

第八步:24小时后对SF6气体进行微水试验,结合应该控制在250uL/L以下,即可将开关投入运行。投运1年后再对开关的SF6微水进行试验。

注意事项:

1)释放SF6气体

(1)由于SF6气体比空气重,释放SF6气体时工作人员必须在开关的迎风面,严禁开关的背风面站人。

(2)用专用的接头接上一条气管,气管的另一头应放至地面。

(3)释放气体时操作的工作人员应戴防毒面具或采取其它有效的安全措施。

(4)当SF6气体压力释放至0时,应等待20~30分钟后再进入现场。

2)抽真空

(1)抽真空时应使用合格的气管与开关连接。

(2)对C相抽真空时,压力控制在20 pa左右。

(3)第一次抽真空时,开关内部可能还有残余的SF6气体,应注意安全。

3)充高纯氮气及开关静放

(1)充高纯氮气时应严格控制压力,不应超过0.4Mpa(可观察开关的密度计)。

(2)充高纯氮气时同样也应保证所有接头及气管干净,无污物。

(3)开关静放时应观察压力表指针是否正常,无波动。

4)充SF6气体

(1)充气装置必须包含一只减压阀。

(2)充气结束,扭紧SF6充气装置,关闭充气接头,锁紧螺母用手扭紧,同时注意部件的清洁。

(3)用检漏仪检查极柱上的气体连接头与气管之间管道的密封性,因SF6气体比空气重,大量出现时会排挤空气,造成窒息危险,所以应在通风条件下进行。

论文作者:李兆洋

论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿

论文发表时间:2016/4/27

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高压充气设备含水量异常现场处理方法论文_李兆洋
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