gis中sf6气体研究和管理

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1、GIS中SF6气体研究和管理　　摘要：SF6具有优良的绝缘性能和灭弧能力，且不会老化变质。SF6以其特有的性质作为气体绝缘开关GIS中的绝缘介质，被广泛应用在各个电压等级的高压开关中。SF6气体的广泛应用，是与其特有的物理性质、化学性质及电气性能分不开的。关键词：SF6绝缘水份管理中图分类号：O461文献标识码：A文章编号：前言SF6气体具有较强的绝缘性能，广泛应用在GIS中。GIS设备从1968年问世以来，经历了四十多年的发展，技术日臻成熟和完善，电压等级不断提高，设备容量不断增大。近十年来，随着中国国民经济的迅速发展和科学技术的

2、突飞猛进，GIS在电力系统中的应用十分普及，在新建或技改工程项目中的开关设备基本上全是应用SF6气体绝缘开关。本文详细的介绍了SF6气体的电气性能、物理性质和化学性质，以及SF6气体中的水份对设备的不良影响。还提出了SF6气体中的水份控制和一般管理措施。一、SF6的电气特性：5SF6气体分子能在电弧间隙的游离气体中吸附自由电子。灭弧时在电弧过零的瞬间，电极间的电子，借助于SF6分子的强电负性而附着其上。由于SF6分子质量为电子质量的几十万倍，故它移动得很慢，不能获得使电子再次冲击的速度从而使电弧熄灭。SF6气体有优异的绝缘及灭弧能力

3、，与普通空气相比，其绝缘能力约高出2.5-3.0倍，灭弧能力则高近百倍。二、SF6的物理特性：SF6气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体，它是由一个硫原子和六个氟原子组成。比重约为空气的5.1倍，在标准大气压下，-62℃时液化。在1997年防止全球变暖的京都议定书中，将包括SF6气体在内的6种气体列为温室效应气体，它们对温室效应的影响依次为CO2，CH4，N2O，PFC，HFC，SF6。其中CO2气体对温室效应的影响最大，占64％，而SF6气体的影响为最小，仅占0.07％。三、水份对绝缘的影响及SF6的化学特性5SF6气体中在有

4、水份存在时，水份对电器绝缘的影响，与其存在形式有关：温度下降时，水蒸气凝结成露珠，附着在电器的绝缘件表面，引起沿面放电，使击穿电压显著下降，但温度上升后，露珠一旦变成水蒸气，其绝缘特性再次恢复；温度下降到0℃以下，水蒸气结成冰霜，击穿电压也不会下降。所以水份以露珠的形式存在对电器绝缘的影响较大，而以水蒸气或者冰霜的形式存在对电器绝缘的影响不大。SF6中水份的含量是非常重要的指标，它不仅影响设备的绝缘性能，而且水份在电弧的作用下在气体中会分解出有毒和有害的低氧化物质对材料起腐蚀作用。四、SF6气体的水份控制SF6气体中水份的主要来源：

5、SF6新气或GIS的运行气体都不可避免地含有微量的水份。（一）SF6新气中的水份主要是生产过程中混入的，由于SF6在合成后，要经过热解、水洗、碱洗、干燥吸附等工艺，生产的环节多，难免不遗留少量水份。在向GIS设备充气或补气时，这些水份会直接进入设备内部。另外SF6气瓶在长期存放过程中，如果气瓶密封不严，大气中水份会向内渗透，使SF6气体含水量增加。（二）GIS设备生产装配过程中，可能将空气中所含水份带到设备内部。GIS中的固体绝缘材料，主要是环氧树脂浇注品。这些环氧树脂的含水量一般在0.1%～0.5%之间，固体绝缘材料中的这些水份随

6、时间延长可以逐步地释放出来。（三）大气中的水汽通过设备密封薄弱环节渗透到设备内部。因此，SF6气体的水份需从以下几方面进行控制：（一）：在GIS气室中使用合格的SF6气体，新气指标应符合GB12022-2006的要求：（1）SF6纯度≥99.9%（2）CF4≤0.04%（3）空气≤0.04%（4）水分≤5µg/g（5）酸度（以HF计）5≤0.2µg/g（6）可水解氟化物（以HF计）≤1µg/g（7）矿物油≤4µg/g（二）制造厂应降低装置中SF6气体中所含的水份,防止水份凝结在绝缘件表

7、面；减少装置内部元器件的存水；改善密封部位结构并选择优良的密封材料防止水份渗入装置内部；在装置内装入能吸收水份的吸附剂；尽可能采用高绝缘强度的绝缘材料改进绝缘件的设计以尽量降低因水份而引起的沿面耐电强度的降低。（三）安装人员在安装现场必须按安装工艺要求进行装配，保持设备内绝缘件和部件的清洁，监测环境的空气湿度。因在绝缘件表面存在一些污物的情况下，会使绝缘件表面的绝缘电阻降低几个数量级，以致绝缘件沿面放电电压会下降很多。所以，在装配和维修时必须保持绝缘件表面清洁。装配前可用丙酮将其表面揩擦干净，同时还要保证在使用时绝缘件表面的清洁。（

8、四）在设备运行中，认真执行设备巡检并记录每期SF6气体压力值，2-3年做一次微水值测定分析，微水值应满足表2中的规定。表2DL／T596－1996标准中关于SF6含水量的规定五、SF6气体的管理5在日常的设备巡检中，发现某一气室的气体