GIS 设备SF6 气体湿度超标的原因分析及处理

汪小平，李众

( 国网湖南省电力公司株洲供电分公司，湖南 株洲412000)

GIS 设备SF6断路器、SF6电流互感器等SF6电气设备中的微水含量是影响气体绝缘性能的重要因素，如果SF6气体湿度超标或产生凝露，将会对设备安全构成严重威胁。

1 气室现场跟踪检测结果

某变电站GIS 设备于2008 年11 月进行了交接试验，2008 年12 月投运。2012 年6 月4 日对该变电站GIS 设备SF6气室进行了例行检测时发现5×14TV气室SF6湿度为718 μL/L。根据“GIS 开关设备无电弧分解物隔室运行中湿度≤500 μL/L”的规定〔1〕，测试结果超标。发现该状况后，对该气室SF6湿度进行了1 次/月跟踪检测。历次测试结果见表1 所示。

表1 气室SF6气体湿度测试结果

在检测出5×14TV 气室SF6湿度超标后，对该气室进行了分解产物检测，结果见表2 所示。从表2 中的SO2+SOF2，H2S 和CO 测试数据可以看出，检测结果符合标准要求，未见异常。

表2 气室SF6气体分解产物检测结果

在检测出5×14TV 气室SF6湿度超标后，对该气室进行了超声波带电局放检测，结果如图1，2所示。从超声波局放检测图谱可以看出，检测结果未见异常。

图1 背景噪声图谱

图2 5×14TV 气室测试图谱

2 湿度超标原因分析

SF6电气设备中水分的主要来源有:新气中固有的残留水分;安装充气过程也会将水分带入SF6气体;密封不良导致的水分渗入;设备零部件、内部固体绝缘材料及外壳及吸附剂等所吸收的水分也会部分释放到SF6气体中;设备运行过程中各种化学变化产生的水分等。

从表1 中可以看出，每次测量时气室压力值无明显变化，说明气室密封良好，SF6气体无泄漏，排除了因外界水分进入而使SF6气体湿度超标的可能性。通过与GIS 设备厂家的多次沟通，进一步分解认为:由于气室内部零部件在加工、储存与装配过程中吸附了空气中的水分，这些水分在短时间干燥处理过程中真空处理不彻底，因此相当一部分的水分仍会吸附在零部件中。零部件中的水分含量往往大于干燥SF6气体中的水分含量，长期运行过程中会慢慢地向SF6气体中排放。由于设备内装设有吸附剂，在运行的最初一段时间内渗出的水分都被吸附剂吸收，因此，湿度不会有大的变化。但随运行时间增加，分子筛趋于饱和，水分不能被充分吸收，造成气体湿度快速增长，气室内SF6气体水分含量增大。

3 现场处理

因其它检测(包括绝缘电阻、漏气率、外观检查、压力检查等)均未发现异常，气室SF6气体湿度超标异常情况发现后的分解产物及超声波带电局放检测结果也未见异常，因此认为5×14TV 气室应该不存在绝缘等缺陷，此次异常情况只是单一的SF6湿度超标，需要停电对气室进行处理。

2012 年8 月底，对GIS 设备5×14TV 气室进行了停电处理:利用气体回收装置回收气室内的超标SF6气体;更换内部吸附剂;对该气室抽真空，抽至200 Pa 时关闭真空阀，3 h 后检查气室压力值;确认压力值保持不变后，充入高纯氮气至0.5 MPa并保持3 h 后再次抽真空，之后充入高纯氮气至0.5 MPa 保持3 h;进行气室湿度检测，结果为65 μL/L，排除氮气，继续抽真空至200 Pa;充入SF6气体;静置一段时间后，检测气体湿度并对该气室进行全面的检漏。

处理后，气室湿度检测结果为59 μL/L，数据合格。

4 气室处理后现场检测结果

处理合格投运后，继续对5×14TV 气室进行了多次跟踪检测，检测结果见表3。可以看出，处理后5×14TV 气室SF6气体湿度稳定，表明此次处理取得了良好的效果。

表3 气室处理后SF6气体湿度测试结果

5 结束语

1)文中所述GIS 设备SF6气体湿度超标的原因是产品在短时间干燥处理过程中真空处理不彻底而造成内部零部件中水分残留。建议加强该类设备驻厂监造。

2)在发现5×14TV 气室SF6气体湿度超标后，对该气室进行了分解产物及超声波局放检测，更全面地掌握了该设备运行状况，为现场处理方案的制定提供了有力的依据。

3)处理后的检测结果表明，本次问题处理取得圆满成功。

〔1〕DL/T 393—2010 输变电设备状态检修试验规程〔S〕. 北京:中国电力出版社，2010.

〔2〕GB/T 8905—1996 六氟化硫电气设备中气体管理和检修导则〔S〕. 北京:中国标准出版社，1996.

〔3〕陈化钢. 电力设备事故处理手册〔M〕. 北京:中国科学技术出版社，2004.

〔4〕罗学琛. SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)〔M〕. 北京:中国电力出版社，1998.

〔5〕季严松，王承玉，杨 韧，等. SF6气体分解产物检测技术及其在GIS 设备故障诊断中的应用〔J〕. 高压电器，2011，47(2):100-103.

〔6〕黎斌，沈栋良，杨 洁. SF6的温度与湿度及其对产品绝缘性能的影响〔J〕. 高压电器，2010，46 (1):97-98.