摘 要：文章介紹GIS電壓互感器氣室微水超標(biāo)情況和微水超標(biāo)后的處理方法，并分析了微水超標(biāo)原因。

關(guān)鍵詞：GIS；電壓互感器；SF6；微水；超標(biāo)

中圖分類號：TM451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）27-0084-02

六氟化硫（SF6）全封閉組合電器具有絕緣性能好、占地面積與空間體積小、運行安全可靠、安裝和維修方便等優(yōu)點，因此，GIS設(shè)備使用日益廣泛。截至2014年7月20日，我局共有變電站213座，其中150座變電站使用了GIS設(shè)備。在我們班組管轄的108座變電站中，有90座變電站使用了GIS設(shè)備。在近些年的預(yù)防性試驗中，我們發(fā)現(xiàn)110個GIS氣室存在著氣體微水超標(biāo)的情況，而電壓互感器氣室占到41個，因此互感器微水容易超標(biāo)引起了我們的關(guān)注。

1 GIS電壓互感器中水分的危害

SF6氣體中含有的水分對設(shè)備及其安全運行的危害是多方面的。一方面，雖然SF6非常穩(wěn)定，但是當(dāng)水含量較高且溫度高于200 ℃時就可能產(chǎn)生水解反應(yīng)，生產(chǎn)SO2和HF。兩者都是強烈腐蝕性物質(zhì)，可嚴(yán)重腐蝕金屬部件。另一方面，水分的存在加劇了SF6電弧分解時低氟化物和金屬氟化物的水解，而前者嚴(yán)重阻礙了SF6分解物的復(fù)原反應(yīng)，后者產(chǎn)生金屬氧化物、氟化亞硫酰、HF等有毒強腐蝕物質(zhì)。同時，氣體中的水分在溫度降低時可能在設(shè)備內(nèi)部結(jié)露，附著在零件表面，容易產(chǎn)生沿面放電事故。

因此，要嚴(yán)格控制GIS設(shè)備內(nèi)部的水分含量。DL/T 603中規(guī)定，無電弧分解物的氣室的微水含量在交接驗收和運行中的允許值分別為250 μL/L和500 μL/L。

2 微水超標(biāo)情況

近4年對我班組所管轄GIS變電站進(jìn)行了SF6微水測試，電壓互感器氣室微水超標(biāo)情況統(tǒng)計見表1。

3 GIS電壓互感器氣體微水超標(biāo)的原因

我們使用的絕大部分電壓互感器是由GIS生產(chǎn)廠家向上?；ジ衅鲝S采購的，我們聯(lián)合廠家和檢修人員共同分析得出，GIS氣室中的水分的主要來源主要有以下幾方面：

①SF6在合成后，要經(jīng)過熱解，水洗，堿洗，干燥吸附等工藝，難免在SF6新氣生產(chǎn)過程中混入微量的水分。

②大氣中的水氣通過電壓互感器設(shè)備密封薄弱環(huán)節(jié)滲透到設(shè)備內(nèi)部。設(shè)備內(nèi)部水蒸氣的分壓很低，而大氣中水蒸氣的分壓很高，在高溫條件下，水蒸氣從高分壓向低分壓區(qū)滲透。水分子的直徑為SF6分子直徑的2/3，而且水分子為細(xì)長棒狀，SF6為球狀，水分子更容易進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。

③在電壓互感器運輸安裝過程中，由于沒有嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)或者其他原因，可能將空氣中所含水分帶到設(shè)備內(nèi)部。

④電壓互感器由多層的繞組線圈繞制而成，而繞組由多匝漆包線構(gòu)成，并且每層繞組之間要用聚酯薄膜隔離。因此在制造過程中，空氣中的水分很容易吸附在每層線圈的聚酯薄膜上，匝數(shù)層數(shù)越多，聚酯薄膜吸附的水分就越多。這些附著在間隙和聚酯薄膜表面的水分會在成型前進(jìn)行干燥，但是達(dá)到徹底干燥是不可能的。這些絕緣材料的含水量一般在0.1%～0.5%之間。在電壓互感器運行過程中，這些水分就會逐步釋放出來，尤其在深圳這種濕熱的南方地區(qū)，這種現(xiàn)象更加明顯。

⑤吸附劑對電壓互感器中的水分含量影響很大，主要有兩種情況。一是電壓互感器沒有安裝吸附劑。如圖1所示，由于電壓互感器的材料體積占滿了整個氣室，使得沒有足夠空間安裝吸附劑。二是在安裝的過程中，由于工作人員的粗心造成漏安吸附劑，從絕緣材料中釋放出來的水分不能夠被吸收。三是電壓互感器裝有吸附劑，但是已經(jīng)達(dá)到了飽和狀態(tài)，不能有效吸收水分。

4 GIS電壓互感器氣體微水超標(biāo)的處理辦法

電壓互感器氣室濕度超標(biāo)一般處理方法如下：

①開工前的準(zhǔn)備：選擇良好天氣進(jìn)行檢修處理，處理現(xiàn)場的環(huán)境濕度要小于80%。工作人員要具有相應(yīng)的作業(yè)資質(zhì)。準(zhǔn)備好檢修所需要的工器具和相應(yīng)物資，合格的SF6氣體和高純度的氮氣要提前準(zhǔn)備充分。檢查回收裝置工作是否良好，提前對其進(jìn)行干燥。

②氣體回收：首先對相鄰氣室進(jìn)行降半壓處理，防止在對維修氣室進(jìn)行抽真空作業(yè)時，由于兩側(cè)壓力過大損壞隔膜。之后對檢修氣室進(jìn)行SF6回收，并且妥善保存以備今后利用。氣體回收過程中，工作人員必須密切注意回收裝置運轉(zhuǎn)是否正常，如發(fā)現(xiàn)問題及時停機。

③開蓋檢查：密封面一定要仔細(xì)處理，要用不起毛的柔軟紙沾上無水乙醇輕輕擦拭，不能出現(xiàn)放射性刮痕，拆下來的密封蓋注意防塵密封處理。

④吸附劑更換：裸露在大氣中的吸附劑必須及時更換，在更換時，吸附劑不能在空氣中放置10 min以上，不然吸附劑的效能會降低。安裝好吸附劑后，及時密封設(shè)備，所有密封圈必須更換，整個過程不超過30 min。

⑤抽真空：這是降低設(shè)備濕度的關(guān)鍵步驟，真空有利于設(shè)備內(nèi)部材料表面的水分快速蒸發(fā)。一般將檢修氣室真空度抽到133 Pa，后再持續(xù)抽1～2 h，然后關(guān)閉閥門，靜置觀察真空度，30 min后讀取真空度A；放置3 h，再讀取真空度B，當(dāng)A-B≤67 Pa時說明氣室密封性能良好，否側(cè)還要進(jìn)行查漏處理。

⑥注入氮氣：抽真空后，立即注入干燥的高純氮氣（濕度要求低于8 ug/g）到檢修氣室，壓力增至0.1 MPa，靜置12 h，觀察壓力變化，并且測試氣體濕度，做好記錄。

⑦重復(fù)⑤和⑥操作一次

⑧注入SF6氣體：再次進(jìn)行步驟5抽真空操作，當(dāng)真空度合格后，立即注入干燥合格SF6氣體（濕度要求低于8 ug/g）。在SF6氣體注入過程中，采用液相充氣法。充氣過程應(yīng)該緩慢平穩(wěn)，流量不能過大。充氣壓力略高于額定壓力，預(yù)留試驗氣體。檢修氣室處理完之后，對降半壓氣室同樣進(jìn)行補氣處理。靜止24 h后，進(jìn)行微水測試，數(shù)據(jù)合格后，等待送電。

通過以上方法處理了大部分氣室，我們得到了良好的效果。

5 結(jié) 語

目前新建變電站高壓設(shè)備普遍采用GIS形式，SF6設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用會越來越多，因此SF6設(shè)備的安全運行是保證供電安全的重中之重，要在供電運行中加強對GIS設(shè)備的試驗監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐘小玲.如何降低全封閉組合電器SF6氣體微水含量[J].科技信息，2009，（27）.