关于220kV六氟化硫断路器气体微水含量超标检测与处理

王鹏

（国网山西省电力公司阳泉供电公司山西泉阳045000）

摘要：由于对环境保护的要求越来越高，在电力输送过程中要求向大容量、远距离和超高压方向发展，同时，电气设备的发展又依赖于优良的绝缘介质和灭弧介质。SF6气体是一种优良的绝缘气体，被普及运用到各大电力系统，发挥了良好的绝缘功能，将其用在电力断路器中，确保了设备安全、稳定运行，同时也便于操作、保养，现阶段，已经大范围的变电站引入了SF6绝缘技术，然而这一气体绝缘功能的发挥很容易受到其内部杂质的不良影响，尤其是水分超标会严重阻碍其优良性能的发挥，要想避免气体绝缘功能受到影响，维护电力系统的正常运转，就要加强对SF6气体微水超标的检测与处理。本文针对220kV六氟化硫断路器SF6气体微水展开讨论，分析了正确的检测方法与处理方案。

关键词：220kV六氟化硫断路器SF6气体；微水超标处理

一、SF6气体微水超标的原因分析

引发220kV六氟化硫断路器SF6气体微水超标的原因有很多，经过长时间的实践应用、调查分析，并结合相关的技术文件资料等加以评价和评估，最终将主要原因归结成以下几方面：

1.来源于气体内部的水分，SF6气体本身就属于液化气体，内部必然含有少许水分，但是含量较小，每升气体大概含65微升以下的水分，这一含量由于较小，很容易被忽略。

2.组织、安装电力设备过程中带来的水分。这部分水分主要是在设备抽真空过程中其内部残留的水分，在组装设备过程中，客观地理环境、外部环境因素等都很容易造成设备内外壁面残留水分。

3.固体绝缘物中的水分。电力设备中配置了很多绝缘材料，这些绝缘材料经过长时间的使用会释放出水分。或者利用充放气设备来充入SF6气体过程中，携带的少许水分。

4.从密封件与微孔等区域渗透的水分。在SF6绝缘装置的外面都配置了密封层，而且表面铺设了橡胶层，装置经过长时间的工作运转，上面的橡胶垫难免会出现破损、老化现象，这样就为水分的渗透提供了可乘之机。

以上都是造成SF6气体微水超标的原因，其中来自密封件与微孔的渗透水分为主要原因，因为密封设备经过长时间的使用，如果不及时进行更换，就必然会造成其表面老化，造成外界水分的入侵，在特殊状态下，如果水分持续聚集就会超出标准范围，对绝缘设备以及内部的各个金属零件产生破坏作用，影响绝缘性能的发挥，甚至会在电缆外瓷套外面出现凝水层，甚至出现漏电等现象，影响了设备的安全运行。

二、220kV六氟化硫断路器SF6气体微水超标处理方法

造成220kV六氟化硫断路器SF6气体微水超标的原因是多方面的，要结合原因进行针对性的处理，俗话说：要防患于未然，要本着预防为主、防治结合的原则加强对SF6气体微水的处理，首先要从控制预防的角度入手，只有这样才能减少日后的工作量，具体的预防控制措施如下：

1.加强对新的SF6气体的质量控制。要严格参照安全法规来对新的SF6气体进行质量鉴定和检验，具体内容包括：生产商、装罐时间、安检单等等，同时对购入的新气要通过实验加以验证，确定其达到合格标准才能投入运用，其中具体气体水分含量标准如表1所示：

要将装置SF6气体的设备放在相对干燥、阴凉而且通风相对顺畅的地方，预防一切潮湿气体的侵入，并预防阳光直射，确保阀门

内外清洁干燥，无任何污染物，要注意明确区分与安置检验与未检验的气瓶，防止出现错用带来风险。为了能够全面保证SF6气体内部的微水含量确实达标，确保其气体的标准质量，在其尚未被充入断路器前要开展微水测试，明确其达到相关的质量规定标准后才能投入使用。

2.控制绝缘件的处理关。绝缘件密封处理程度也会在很大程度上影响SF6气体的微水含量，所以，从绝缘件走出厂房时就要对其进行密封处理，可以采用添加密封包装的方法，在包装前要做好绝缘件的干燥清洁干燥，防止由于绝缘件本身携带污物造成内部水分的转移和释放，影响气体的质量，待清洁干燥处理达到合格标准后，再进行密封包装，对于没有组合、安装的绝缘件要在干燥的氮气中给予保存。

3.严格保护密封件质量。尽量选择渗水性较小的密封设备，同时要注意对断路器的密封层进行深入处理和维护，确保其达到标准的密封水平，无论是法兰面还是动密封面都要选择双密封圈，这样能够带来两全其美的效果，不仅能够确保密封完备，控制SF6气体的渗漏；而且也能够发挥对外界水分的拦截作用，防止其深入装置内部。

4.做好吸附剂的检查工作，确保其质量。要优选高质量的吸附剂，在没有开启吸附剂的正式运用前，要做好活化实验，确保其活化性，在没正式安装前要保护好吸附剂，防止其暴露在外，以此来预防由于吸附剂携带的水分影响气体干燥度的问题。

5.对充气的操作关进行严格处理。要尽量使充气工作在一个干燥稳定的环境中进行，最好是选择晴朗且阳光明媚的时候，同时要切实根据相关的科学程序与工艺加以操作，最好使用聚四氟乙烯管，同时确保管子里面清洁、卫生、干燥，在没有充气使要做好冲洗工作，可以选择SF6气体。

在做好了控制措施后，在气体的实际运行中，也难免会出现意外微水超标的现象，当产生微水超标现象以后，要善于采取科学方法进行处理。

具体的微水超标处理方法如下：

1.当微水含量<500微升/升时，可以引入吸附剂，通过动态吸附的方法来解决问题。总的来看，吸附方法具有成本低、便于操作等优势，实际操作过程如下：第一，活化吸附剂；第二，通过气体回收器来把电气设备中的气体回收干净，这样操作几个来回，这样就能有效控制微水量，通常情况下，每回收一次都要对电气设备中的SF6含量做出一次新的检测，由此来决定何时结束回收，其中要重点关注活化剂的活化，以便有效控制微水量。

2.当微水含量>500微升/升时，可以在吸附剂的基础上引入氮气置换法。这种情况下，微水含量相对较大，设备里面绝缘材料也可能含有水分，可以采用以下步骤进行处理。

（1）先利用吸附剂来对设备中的气体加以回收；

（2）将设备进行抽真空处理，使其残压在50帕以下，再放进浓度较大的氮气（通常要确保压力在0.5毫帕，而且其含水量要在10微升/升范围内）在一昼夜过后，对N2中的含水量进行检测，当其含量仍然>150微升/升时，则要重复以上操作，相反则正常进行下一步，具体过程：将设备抽成真空，在对即将输入的六氟化硫气体实行干燥处理，可以同样采用吸附剂的功能，实行动态吸附，等到

气体达到合格的标准之后，才能正式充入设备内。

三、总结

SF6气体作为一种新型的绝缘介质，在电力系统中发挥着关键而重要的作用，要积极开发这一气体的优势功能，做好事先的预防控制措施，不断降低气体内部的微水含量，并善于采取科学的解决方法来治理微水超标问题，这样才能减少微水超标带来的危害。

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作者简介：

王鹏，男（1976.10）河南省淇县人，武汉大学本科，电力工程师，单位：国网山西省电力公司阳泉供电公司。研究方向：六氟化硫气体绝缘。