关于变电站六氟化硫气体微水测量探析

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1、关于变电站六氟化硫气体微水测量探析　　摘要：文章介绍了六氟化硫气体现有设备和测量技术状态及影响微水含量测量的因素及要点，以供参考。关键词：六氟化硫微水测量仪器中图分类号：TM411+.4文献标识码：A文章编号：前言纯净的SF6是一种无色、无臭、无毒、化学性能稳定、不会燃烧的气体。在电气性质上具有绝缘性能良好、无火灾危险、灭弧性能好等诸多优点。因此随着电力行业的迅猛发展，以SF6气体为灭弧介质的断路器和GIS设备有了非常广泛的应用。1六氟化硫气体现有设备和测量技术状态1.1气体密度检测7国家规定的六氟化硫气体泄露标准为不高于l％／年。目前对SF6气体密度的监测主要是通过机

2、械式密度继电器进行的。它采用标准气囊，通过机械杠杆原理进行监测，同事配有压力表以及SF6气体压力与温度关系曲线图。它们的测量精度低，部分继电器没有显示。采取在设备现场进行定期巡检，实时性差，并需耗费大量人力和物力。密度继电器只能起控制作用，即当气体密度降低至报警门限值时，报警继电器动作，发出报警信号，以提示需人工进行补气。当气体密度降低至闭锁门限值时，闭锁继电器动作，禁止设备动作。1.2微水检测由于在设备制造、安装、解体检修和充气补气时，因工艺水平不齐和工艺过程中的疏漏，在气室和管阀内留有水分，或因泄露反向渗入新的水分等，必需对断路器SF6气体微水进行定期检测。电网运行

3、规程规定：126—550kV的新设备投运后，3—6个月测量一次，如无异常，l一2年检测一次，40.5—72.5kV的新设备投运后，每年复检一次，如无异常，2—3年测量一次。目前对SF6气体微水的检测主要采用在现场用露点仪进定期检测。露点仪的测量存在以下缺陷：(1’测量受环境温度限制：仪器温度在测试时不能低干环境温度。仪器的存放和工作环境温度为一10℃～+50℃。同时不同的环境温度，测量范围不同。(2)费时、费事、费气：测试时需长时间排放SF6气体。由于取样管线含有湿气。测量时的前至少10min需用干吹干取样管线。一个完整准确的测试约需45—55min左右。按标准取样气体

4、流量，即30～40L／h计算，一次测试需要排放SF6气体约35升。因此在完成测试后需补充SF6气体。下图l为露点仪测试微水在达到稳定值的变化曲线和所需时间。图1(3)影响现场工作人员健康，污染大气。7(4)非在线。采用露点仪定期检测，是非在线检测方法，不能实时反映设备运行状态和动态变化。不能实现设备的状态检修和真正意义上的电力配网自动化。配网自动化大纲及其细则均要求保证对该设备的现场和远方监测及控制。不能实时确切地测知断路器气室内SF6气体密度和微水的现状，并预知其变化趋势，不能做到实时监控，更不能实现数据及报警信号的远传，无法实现变电站综合自动化状态的要求，处于被动局

5、面。2SF6气体含水量测量的影响因素及要点2.1测量时环境温度对SF6气体含水量测量的影响测量经验表明，对于同一台断路器，由于测量时环境温度不同，其测量结果相差很大。究其原因，包括以下3个方面。1)环境温度不同，SF6设备元件、材料吸附水分的能力不同。微观实验表明，SF6断路器的容器内表面，在安装或运行中都会吸附水分子，而容器吸附或释放水分子，又都和温度有关。温度下降，材料吸附水分能力提高；温度升高，材料吸附水分能力下降。这样一来，SF6气体含水量的测量结果当然就与环境温度有关了。72)环境温度不同，露点仪制冷能力不同。ABB公司生产的DP9露点仪说明书给出了该露点仪制

6、冷能力与环境温度的关系。该仪器的存放和工作环境温度为-10～+50℃。同时不同的环境温度，测量范围不同。所以当测量时的环境温度比较高，SF6气体含水量比较少的情况下，可能会出现由于制冷能力不足造成的露点测量的误差，因而测得的含水量就不会准确或无法得到。3)环境温度不同，吸附剂吸附能力不同。目前SF6电气设备采用的吸附剂主要有分子筛和活性氧化铝两种材料。它们的干燥能力和温度有关，使用吸附剂的SF6气体含水量随温度变化而变化。应对措施：按照标准推荐，测量时的环境温度应在20℃。根据挪威工业技术大学的研究发现一年之中气体水分含量随着气温升高的变化趋势。2.2测量管道和接头等部

7、件材质对SF6气体含水量测量的影响现场测试经验得出：连接气路的材料、接头对SF6气体含水量的测量结果有较大影响。表1给出了现场对3个气室用不同连接材料进行SF6气体含水量的测量结果(温度12℃，湿度40%)。表1用不同连接材料对SF6气体含水量的测量结果7从表1可以看出，以氧气减压阀、橡皮管为测量管道的测量结果得到的含水量要比用专用调节阀、充气管为测量管道的微水测量结果大得多。产生这个现象的原因主要是氧气减压阀内部空腔比较大，死角较多，橡皮管材料表面比较疏松，分子间的空隙较大，因此，测量时管道材料的水分子释放出来，使得测量结果和实际结果相