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        GIS運(yùn)行中的SF6氣體管理與泄漏處理

        2017-03-27 11:38:17趙寧
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年4期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)行維護(hù)

        趙寧

        摘 要:GIS是一種氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備,其在變電站中發(fā)揮著重要作用。只有GIS正常運(yùn)行,才可以為變電站正常工作提供保障。如果其中SF6氣體發(fā)生泄漏,就會(huì)直接影響GIS的正常運(yùn)行。因此,在GIS運(yùn)行期間,一定要對SF6氣體進(jìn)行有效管理,盡量防止其發(fā)生泄漏。文章從SF6氣體在水分、壓力以及純度三方面管理入手分析,探索SF6氣體泄漏原因以及處理方法。

        關(guān)鍵詞:SF6氣體;管理與泄露;運(yùn)行維護(hù)

        前言

        近年來,國際社會(huì)一直都在提倡綠色環(huán)保的概念,我國也將生態(tài)保護(hù)納入到了國家發(fā)展戰(zhàn)略之中。以往變電站當(dāng)中高耗能的設(shè)備已經(jīng)逐漸被淘汰,由小型、無油以及自動(dòng)化的設(shè)備所取代。GIS中全部的帶電部分均使用金屬外殼進(jìn)行包圍。GIS在安裝、檢修以及運(yùn)行期間,人們必須對SF6氣體進(jìn)行微水含量、密封以及純度方面的處理,這直接影響著GIS運(yùn)行的年限以及穩(wěn)定性。

        1 水分管理

        1.1 微水超標(biāo)原因

        GIS在運(yùn)行期間,處于斷路器存在空間的SF6氣體中的微水含量不能超過0.0003。通常GIS中進(jìn)入水分主要有三種方法。第一,GIS當(dāng)中有機(jī)絕緣物質(zhì)中原本含有的水分在經(jīng)過長時(shí)間的緩慢蒸發(fā)會(huì)混入到SF6氣體之中。第二,水分從設(shè)備密封墊滲透到了GIS當(dāng)中。第三,安裝期間產(chǎn)品以及裝備器壁上本身就有水分殘留。而GIS之中微水超標(biāo)一般是從密封墊中有水分滲透了進(jìn)來。

        1.2 給GIS造成的危害

        如果GIS當(dāng)中的水分含量達(dá)不到凝露標(biāo)準(zhǔn)時(shí),一般不會(huì)對設(shè)備中的絕緣性產(chǎn)生影響。如果水分處在0度或以下溫度,其在到達(dá)飽和之后,就會(huì)直接出現(xiàn)凝華現(xiàn)象,在絕緣物件的表面凝華成霜。當(dāng)設(shè)備中的相對濕度達(dá)到30%時(shí),盡管水分以固體形態(tài)存在,沒有直接形成液體。但是如果此時(shí)SF6氣體之中含有水分較多,那么受潮的便面覆有SF6氣體分解物的絕緣體就會(huì)變?yōu)榘雽?dǎo)體[1]。這就使得絕緣體電阻值下降,進(jìn)而引發(fā)較高的擊穿電壓,使得GIS整體絕緣性能直線下降。

        1.3 水分管理相關(guān)措施

        相關(guān)人員必須對GIS內(nèi)部氣室中的SF6氣體進(jìn)行定期的水分檢測。一般情況下,GIS在每運(yùn)行三個(gè)月技術(shù)人員就應(yīng)該對SF6氣體之中的水分含量進(jìn)行檢測,直到多次測量之后,水分含量保持平穩(wěn),這是人們可以將檢測周期延長至一年。若氣室中SF6中水分超出了規(guī)定值,則必須要對室內(nèi)氣體進(jìn)行凈化。之后,對于新添加進(jìn)來的氣體還要重新進(jìn)行水分檢測,只有達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)才可進(jìn)行添加。同時(shí),為了控制內(nèi)部水分,可以適當(dāng)添加一些吸附劑,如活性的氧化鋁等。

        2 壓力管理

        當(dāng)前,對GIS之中關(guān)于氣體壓力相關(guān)管理方法主要是在斷路器所處空間設(shè)置了報(bào)警壓力以及閉鎖壓力。報(bào)警壓力的檢修周期一般設(shè)定為6年,以使得GIS內(nèi)部一般不會(huì)達(dá)到這一壓力值。此外,由于現(xiàn)在技術(shù)水平有限,盡管密封墊長時(shí)間劣化會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部氣壓下降,但是人們現(xiàn)在還沒有找到二者間準(zhǔn)確的關(guān)系。因此,當(dāng)前只能將每年的漏氣率定為不超過1%。然后每隔15天對氣室中的SF6氣體壓力值進(jìn)行記錄,并與之前的數(shù)值相對比。如果有大幅度變化,則必須進(jìn)行漏氣方面檢測。

        3 純度管理

        下表為SF6氣體最新質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)圖表。

        上表中的雜質(zhì)在SF6氣體之中的含量是非常少的。在進(jìn)行純度檢測時(shí),SF6氣體在GIS充入24小時(shí)后可以才可以進(jìn)行預(yù)防性相關(guān)試驗(yàn)。GIS中SF6氣體不易大量排放,應(yīng)該采取凈化裝置回收[2]。然后在將設(shè)備抽成真空狀態(tài),之后用高純度氮?dú)膺M(jìn)行3次沖洗,再經(jīng)清洗出來的廢物放進(jìn)20%NaOH溶液之中浸泡12小時(shí)深埋。并且SF6氣體瓶必須要放置到干燥、陰涼以及通風(fēng)良好位置,并且瓶身保持直立,遠(yuǎn)離油污以及熱源。

        4 對于氣體泄漏相關(guān)處理

        4.1 檢測氣體密度和泄漏

        在GIS中充完SF6氣體之后,必須要通過對SF6密度的檢測來衡量GIS內(nèi)是否已達(dá)到要求的絕緣性。由于SF6密度決定氣室絕緣性能,這與溫度沒有關(guān)系。GIS中的SF6一旦發(fā)生泄漏,必然會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部氣壓降低,進(jìn)而SF6的密度下降,接著就會(huì)造成開關(guān)的耐壓性能下降,斷路器失靈等后果。由此可見,要想GIS一直穩(wěn)定運(yùn)行,必須要對SF6的密度以及水分含量進(jìn)行監(jiān)測。SF6氣體具有的溫度與擊穿強(qiáng)度關(guān)系圖如下:

        由圖可知,當(dāng)密度不變時(shí),擊穿強(qiáng)度不隨溫度變化而變化。當(dāng)壓力不變時(shí),擊穿強(qiáng)度會(huì)隨著溫度增加而減小。

        4.2 泄漏原因以及對策分析

        第一,焊縫造成氣體泄漏。在對GIS相關(guān)設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí),必須要使用質(zhì)量較高的對罐體進(jìn)行焊接的技術(shù)。這樣可以有效避免氣體由焊縫泄漏出來。第二,氣體容易從密封面泄漏出來。這對這類氣體泄漏,一般采用的都是錯(cuò)位罐體對正、調(diào)整的方法。然后用砂紙對密封面進(jìn)行手工打磨。最后再將其擦拭干凈,出去灰塵與雜質(zhì)。第三,密封閥與壓力表接觸面的氣體泄漏。SF6通過氣體截止閥的波紋管發(fā)生的泄漏是對GIS造成的最大威脅[3]。因此,在選擇截止閥時(shí),必須選用O形環(huán)以及密封板對其進(jìn)行密封。這樣可以有效避免氣體泄漏。

        5 結(jié)束語

        由于GIS具有體積較小,使用空間不大,不容易受外界因素干擾,運(yùn)行比較穩(wěn)定,配置較為靈活,并且維護(hù)起來相對容易,檢修周期相對較長等多方面優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被大范圍的應(yīng)用到了變電站之中。如果SF6氣體發(fā)生泄漏、存在導(dǎo)電雜質(zhì)、外部滲水或者絕緣體發(fā)生老化等因素,一般會(huì)導(dǎo)致GIS內(nèi)部出現(xiàn)故障,進(jìn)而影響變電站其他設(shè)備無法正常運(yùn)行。所以,人們只有在GIS從安裝、維護(hù)再到檢修期間不斷積累以及總結(jié)經(jīng)驗(yàn),才可以將GIS的作用發(fā)揮到最大值。

        參考文獻(xiàn)

        [1]張浩,吳凱,管敏淵,等.一起GIS設(shè)備SF6氣體泄漏故障的分析與處理[J].浙江電力,2016(09):35-38.

        [2]林向宇,連和,林向昊,等.GIS設(shè)備中SF6氣體泄漏的檢查與處理[J].電世界,2016(09):9-11.

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