SF6气体微水含量超标原因分析与控制措施

刘志勇

摘 要：SF6气体微水含量与设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂等因素有关，对影响SF6气体微水含量超标因素进行了分析，并提出了微水控制措施。

关键词：SF6（六氟化硫）；微水超标；控制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.238

0 引言

SF6气体作为一种不易燃的惰性气体，具有优良的绝缘性能与灭弧特性，现代电力系统得到广泛使用，如断路器、CT、GIS等高压设备都采用SF6作为绝缘材料。SF6气体的纯度对高压设备的影响最大，气体微水含量决定SF6气体的绝缘性能与灭弧特性，当气体微水含量超标时，降低气体绝缘性能与灭弧能力，不能有效断开设备，易造成设备故障、危及人身安全。在SF6设备在运行中，需定时检测分析气体的微水含量，防止气体中微水含量超标，保证设备的安全运行，因此对SF6气体的微水分析与技术处理具有重要的意义[1-2]。

本文从设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂4个方面分析SF6气体微水含量超标的原因，并针对影响因素提出具体的控制，保证电力系统安全稳定运行。

1 SF6微水超标原因分析

SF6设备内气体的微水与设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂等因素有关，通过对这些因素具体分析，探讨SF6设备微水超标原因，为控制SF6设备微水以及处理提供技术指导。

1.1 设备绝缘材料的影响

设备气室内壁采用的是环氧树脂材料，气室解体检修时，水分吸附在环氧树脂上，对这些水分采用短时抽真空很难全部排除吗，影响气体微水含量。设备安装与设备检修中，暴露的设备零部件带入水分；安装与检修后抽真空不合格也会带入水分。

1.2 设备补充SF6气体带入水分

SF6气体在高压的状态下，以液体形态存于补气瓶内，当进行设备补气时，液体转化气体使补气管道接头表面附着大量水分；补气管道在充气前未清洗干净，导致SF6气体不纯，这些水分都会通过补气带入设备。

1.3 设备质量影响

设备质量问题，导致密封不良、接头松动，造成设备漏气，在内外压差作用下，大气中的水蒸气通过漏气点带入水分，时间越长，空气湿度越大，渗入的水分越多。设备检修过程中密封圈损坏最常见，密封圈使用时间过长，材料老化，导致密封不良，水分渗入气室内。

1.4 吸附剂带入水分

气室内部的吸附剂不断吸附气室内的水分，吸附剂使用时间过长，吸收水分太多，吸附剂吸收水分会出现饱和现象。安装吸附剂前，未对吸附剂彻底干燥，吸附剂含有水分；其次吸附剂使用时间过长，未及时更换吸附剂，以上因素导致吸附剂受潮，将水分带入设备内，影响SF6气体含量。

2 SF6气体微水含量监测分析

目前国内SF6微水含量在线监测[3-4]，首先對运行设备抽取气体，再捡测样本气体的微水含量，然后通过微水仪检测样本气体微水含量，检测新SF6微水含量同样通过微水仪。微水仪可以在0～100%RH相对湿度范围内进行全程检测，且检测结果精确，属于精密测量，但是不能带电测量，需提取样本，增加了样本气体与外界的接触。也有研究者提出在线监测的方法，以湿度理论为基础，监测SF6气体的相对湿度、温度和压力，这三个特征量作为监测气体的数据，并通过数据分析融合可以更全面、更精确反应SF6气体微水含量的变化。

3 SF6微水超标控制措施

SF6气体在常温下非常稳定，如果气体微水含量超标，在高温条件下SF6与水分发生反应，产生剧毒腐蚀性物，易影响设备绝缘，造成设备事故，剧毒强腐蚀也会影响人身安全。因此严格控制微水含量及其重要，对设备质量，设备检修严格把控，制定规范的SF6气体处理流程，SF6气体步骤规范化，控制气体微水含量以保证人身设备安全。

3.1 设备安装条件选择

安装与检修设备选择在空气湿度低的天气进行，降低设备内部空气的水分；其次对设备内部零件干燥、烘干处理，并抽真空保存，减少零件与空气接触时间，降低零件表面水分；酒精易蒸发，清洗设备采用酒精清洗设备，降低设备内表面的水分。

3.2 设备补充气体质量控制

补充SF6前，选择合格的气体，严格控制气体的纯度，微水含量；选择长度较短、管径较大，密封性较好、承受压力强的管道补充SF6；对大设备，采用多接口充气，减少充气时间；定期使用酒精清洗充气管的接头与设备的逆止阀，确保水分侵入设备。

3.3 设备质量控制

检查设备的密封零件，严格保证质量。空气中水蒸气透过密封零件渗透到设备内部，通过把控设备的密封接触面的工艺、按要求紧固法兰螺丝、更换密封圈等措施提高设备接头法兰密封性，降低设备微水含量。

3.4 吸附剂更换

设备运行中，吸附剂是处理设备内部微水的重要工具。新设备安装以及设备检修时，安装吸附剂前应干燥烘干处理，并密封保存吸附剂，减少吸附剂与空气接触时间，防止吸附剂吸收空气中水分。

4 SF6微水处理方法

气体微水超标时，针对微水含量采取不同的方法，以微水含量500微升/升为界限当设备内气体微水含量低于500微升/升可以通过更换吸附剂等方法，而高于气体微水含量处理方法比较复杂。

微水含量高于500微升/升。

5 结论

SF6气体作为一种绝缘介质已广泛用于现代电力系统。水分是影响SF6气体绝缘性能的重要因素，本文从设备质量、补充气、吸附剂方面对SF6气体微水含量超标进行了分析，针对SF6气体微水含量超标原因提出了微水控制措施，为处理控制微水提供理论分析与技术指导。

参考文献：

[1]王永强.关于SF6气体绝缘组合电器微水含量问题的研究[J].电力情报，2001，1（02）：40-43.

[2]罗飞，陈伟根，陈新岗.SF6气体中微水含量在线监测方法[J].高压电器，2004（40）：459-461.

[3]陈小刚.GIS设备中SF6的微水含量检测系统的研究[D].南京航空航天大学，2010.

[4]滑春桃，王晓东.SF6电气设备气体湿度测量分析[J].山西电力，

2004（03）：17-18.endprint