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前言

純凈的SF6是一種無色、無臭、無毒、化學(xué)性能穩(wěn)定、不會(huì)燃燒的氣體。在電氣性質(zhì)上具有絕緣性能良好、無火災(zāi)危險(xiǎn)、滅弧性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，以SF6氣體為滅弧介質(zhì)的斷路器和GIS設(shè)備有了非常廣泛的應(yīng)用。

1六氟化硫氣體現(xiàn)有設(shè)備和測(cè)量技術(shù)狀態(tài)

1.1氣體密度檢測(cè)

國(guó)家規(guī)定的六氟化硫氣體泄露標(biāo)準(zhǔn)為不高于l％／年。目前對(duì)SF6氣體密度的監(jiān)測(cè)主要是通過機(jī)械式密度繼電器進(jìn)行的。它采用標(biāo)準(zhǔn)氣囊，通過機(jī)械杠桿原理進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同事配有壓力表以及SF6氣體壓力與溫度關(guān)系曲線圖。它們的測(cè)量精度低，部分繼電器沒有顯示。采取在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定期巡檢，實(shí)時(shí)性差，并需耗費(fèi)大量人力和物力。密度繼電器只能起控制作用，即當(dāng)氣體密度降低至報(bào)警門限值時(shí)，報(bào)警繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提示需人工進(jìn)行補(bǔ)氣。當(dāng)氣體密度降低至閉鎖門限值時(shí)，閉鎖繼電器動(dòng)作，禁止設(shè)備動(dòng)作。

1.2微水檢測(cè)

由于在設(shè)備制造、安裝、解體檢修和充氣補(bǔ)氣時(shí)，因工藝水平不齊和工藝過程中的疏漏，在氣室和管閥內(nèi)留有水分，或因泄露反向滲入新的水分等，必需對(duì)斷路器SF6氣體微水進(jìn)行定期檢測(cè)。電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：126—550kV的新設(shè)備投運(yùn)后，3—6個(gè)月測(cè)量一次，如無異常，l一2年檢測(cè)一次，40.5—72.5kV的新設(shè)備投運(yùn)后，每年復(fù)檢一次，如無異常，2—3年測(cè)量一次。目前對(duì)SF6氣體微水的檢測(cè)主要采用在現(xiàn)場(chǎng)用露點(diǎn)儀進(jìn)定期檢測(cè)。露點(diǎn)儀的測(cè)量存在以下缺陷：

(1’測(cè)量受環(huán)境溫度限制：儀器溫度在測(cè)試時(shí)不能低干環(huán)境溫度。儀器的存放和工作環(huán)境溫度為一10℃～+50℃。同時(shí)不同的環(huán)境溫度，測(cè)量范圍不同。

(2)費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)氣：測(cè)試時(shí)需長(zhǎng)時(shí)間排放SF6氣體。由于取樣管線含有濕氣。測(cè)量時(shí)的前至少10min需用干吹干取樣管線。一個(gè)完整準(zhǔn)確的測(cè)試約需45—55min左右。按標(biāo)準(zhǔn)取樣氣體流量，即30～40L／h計(jì)算，一次測(cè)試需要排放SF6氣體約35升。因此在完成測(cè)試后需補(bǔ)充SF6氣體。下圖l為露點(diǎn)儀測(cè)試微水在達(dá)到穩(wěn)定值的變化曲線和所需時(shí)間

圖1  

(3)影響現(xiàn)場(chǎng)工作人員健康，污染大氣。  

(4)非在線。采用露點(diǎn)儀定期檢測(cè)，是非在線檢測(cè)方法，不能實(shí)時(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和動(dòng)態(tài)變化。不能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修和真正意義上的電力配網(wǎng)自動(dòng)化。配網(wǎng)自動(dòng)化大綱及其細(xì)則均要求保證對(duì)該設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)及控制。不能實(shí)時(shí)確切地測(cè)知斷路器氣室內(nèi)SF6氣體密度和微水的現(xiàn)狀，并預(yù)知其變化趨勢(shì)，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，更不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及報(bào)警信號(hào)的遠(yuǎn)傳，無法實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化狀態(tài)的要求，處于被動(dòng)局面。 

2 SF6氣體含水量測(cè)量的影響因素及要點(diǎn)  

2.1測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度對(duì)SF6氣體含水量測(cè)量的影響  

測(cè)量經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于同一臺(tái)斷路器，由于測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度不同，其測(cè)量結(jié)果相差很大。究其原因，包括以下3個(gè)方面。 

1)環(huán)境溫度不同，SF6設(shè)備元件、材料吸附水分的能力不同。微觀實(shí)驗(yàn)表明，SF6斷路器的容器內(nèi)表面，在安裝或運(yùn)行中都會(huì)吸附水分子，而容器吸附或釋放水分子，又都和溫度有關(guān)。溫度下降，材料吸附水分能力提高；溫度升高，材料吸附水分能力下降。這樣一來，SF6氣體含水量的測(cè)量結(jié)果當(dāng)然就與環(huán)境溫度有關(guān)了。 

2)環(huán)境溫度不同，露點(diǎn)儀制冷能力不同。ABB公司生產(chǎn)的DP9露點(diǎn)儀說明書給出了該露點(diǎn)儀制冷能力與環(huán)境溫度的關(guān)系。該儀器的存放和工作環(huán)境溫度為-10～+50℃。同時(shí)不同的環(huán)境溫度，測(cè)量范圍不同。所以當(dāng)測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度比較高，SF6氣體含水量比較少的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)由于制冷能力不足造成的露點(diǎn)測(cè)量的誤差，因而測(cè)得的含水量就不會(huì)準(zhǔn)確或無法得到。 

3)環(huán)境溫度不同，吸附劑吸附能力不同。目前SF6電氣設(shè)備采用的吸附劑主要有分子篩和活性氧化鋁兩種材料。它們的干燥能力和溫度有關(guān)，使用吸附劑的SF6氣體含水量隨溫度變化而變化。 

應(yīng)對(duì)措施：按照標(biāo)準(zhǔn)推薦，測(cè)量時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)在20℃。根據(jù)挪威工業(yè)技術(shù)大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)一年之中氣體水分含量隨著氣