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500KV SF₆絕緣金屬全封閉式組合電器（即500KV GIS）是由沈陽(yáng)高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司成套供貨的設(shè)備，有九個(gè)斷路器間隔，兩條進(jìn)線，三條出線，一個(gè)聯(lián)絡(luò)變間隔，兩組分段主母線，均為單相分箱式布置，共177個(gè)被監(jiān)視的氣室，分別是斷路器（CB）氣室，隔接（DS\ES）氣室,電壓互感器（PT）氣室，避雷器氣室及母線氣室等。

 這些氣室均須在罐內(nèi)清洗完畢后封裝吸附劑，然后抽真空、充SF₆氣體。因?yàn)?span>GIS 的超高壓500KV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT、CT、避雷器、母線等設(shè)備都被封裝在充滿SF₆氣體的罐狀氣室內(nèi)，并以SF₆作為高強(qiáng)度絕緣介質(zhì)，氣室內(nèi)SF₆的純度、壓力、含水量及年泄漏率直接影響GIS設(shè)備安裝后的運(yùn)行狀況，而且，除年泄漏率主要為安裝及檢測(cè)過(guò)程控制外，其余三項(xiàng)均須在抽真空、充氣的過(guò)程中加以控制， 所以抽真空、充SF₆氣體是GIS安裝的重要環(huán)節(jié)，并尤其以微水量的控制為最易出問(wèn)題的環(huán)節(jié)。

1  GIS抽真空、充SF₆氣體流程說(shuō)明及問(wèn)題提出

我們編制的500KV GIS抽真空、充SF₆氣體流程圖見(jiàn)下頁(yè)，這個(gè)流程圖是根據(jù)規(guī)程^①和廠家GIS安裝使用說(shuō)明書(shū)編制的，其中虛線框內(nèi)氮?dú)猓?span>N₂）置換過(guò)程為斷路器（CB）氣室，因?yàn)榭紤]綏中屬沿海、氣候潮濕地區(qū)，且CB氣室內(nèi)有CT線圈、導(dǎo)體觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣件等吸潮元件，*抽空不易達(dá)到，充氣后潮氣也會(huì)逐漸釋放到氣室內(nèi)SF₆氣體中，采用氣室充干燥純N₂方法較好地解決了這個(gè)問(wèn)題。

氣室微水值≤250ppm(μL/L)，并保證檢測(cè)時(shí)環(huán)境相對(duì)濕度均不大于80%，但在3個(gè)月后的微水復(fù)檢中卻發(fā)現(xiàn)斷路器氣室的微水值均有不同程度的升高，尤其是5013B、5013C、5011A、5011C、5021A、5021C 6個(gè)斷路器氣室，微水值全部超標(biāo)（>150ppm(μL/L)），即不能滿足規(guī)程所規(guī)定的≤150ppm(μL/L)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，而隔接、母線等其他氣室則無(wú)大的回升。經(jīng)與廠家技術(shù)指導(dǎo)人員分析并結(jié)合綏中電廠220KV GIS安裝經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生這種情況的原因就是斷路器（CB）氣室屬有電弧分解物氣室，其內(nèi)部CT線圈、觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣件等吸潮元件在抽空過(guò)程中不能*釋放所吸收的水分，充氣后短時(shí)間內(nèi)（24-48小時(shí)）也只有少部分?jǐn)U散到氣室SF₆氣體中，此時(shí)檢測(cè)微水不能準(zhǔn)確反映CB氣室的氣體濕度，而隔接、母線等其他氣室因?yàn)槲痹^少，附在氣室內(nèi)壁、導(dǎo)體、絕緣件上的水分大部分在抽空過(guò)程中隨空氣排出氣室，因此，雖然未經(jīng)N2置換，其微水值反而比CB氣室小，充完氣24小時(shí)后和3個(gè)月相比無(wú)大的回升。實(shí)踐證明，CB氣室微水值回升最多的時(shí)候是充氣后最初的一段時(shí)間，以后微水增加逐漸減少直到趨于穩(wěn)定。所以，建議對(duì)于CB氣室，充罷SF₆氣體可按正常程序進(jìn)行檢漏，檢漏不合格，進(jìn)行漏點(diǎn)處理并重復(fù)抽空、充氣過(guò)程，而微水檢測(cè)可在檢漏后和7-10天后各進(jìn)行一次，24小時(shí)后的微水檢測(cè)僅為檢出檢漏合格而微水嚴(yán)重超標(biāo)氣室和確定檢漏不合格氣室內(nèi)微水是否需進(jìn)行干燥或更換，其他氣室則只需在充氣24小時(shí)后進(jìn)行微水檢測(cè)，微水值要求仍為CB氣室≤120ppm（μL/L）, 其他氣室≤250ppm(μL/L)。

2  如何在抽真空、充氣的過(guò)程中降低氣室內(nèi)SF₆氣體的微水含量

2.1 可依氣室類(lèi)別確定抽真空過(guò)程

抽真空的目的，一是為了保證充入氣室的SF₆氣體的純度，同時(shí)也使氣室內(nèi)的水分被排出氣室之外。對(duì)于CB氣室，必須在一定長(zhǎng)時(shí)間（時(shí)間可根據(jù)氣室大小確定，比如綏中電廠500KV GIS CB氣室為 10-12小時(shí)）抽空過(guò)程之后，充分保持（4-12小時(shí)），然后續(xù)抽至40Pa以下，充以0.35MPa的高純N₂，保持至少4小時(shí)，釋放N₂至零表壓以上，再進(jìn)行抽真空直到40Pa以下，最后充SF₆氣體。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，這個(gè)過(guò)程中，保持起著很重要的作用。因?yàn)楸３值倪^(guò)程實(shí)際是氣室中各元件所吸附的水分向氣室中空氣或N₂擴(kuò)散的過(guò)程，保持時(shí)間越長(zhǎng)，水分釋放越充分，所抽真空度越低，氣室內(nèi)水分越少，抽空效果也越好。

2.2  根據(jù)地域氣候條件確定抽空過(guò)程

在氣候較干燥地區(qū)，比如伊敏電廠，空氣濕度低，通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的抽空、保持、續(xù)抽過(guò)程，基本上就能達(dá)到較理想的含水量降低效果，伊敏電廠500KV GIS CB 氣室?guī)缀跞课唇?jīng)N₂置換過(guò)程，但微水值也全部合格；在綏中電廠這樣一個(gè)沿海、氣候潮濕的地區(qū)則以在CB氣室的抽空過(guò)程中加入N₂置換較為合適。對(duì)于隔接、母線等其他氣室，在干燥地區(qū)，則可適當(dāng)減少抽空及保持時(shí)間，按抽真空、充SF₆氣體流程圖進(jìn)行即可。

2.3  選擇合適的抽真空及充氣機(jī)械

設(shè)備抽空能力越強(qiáng)，所抽極限真空度越低，抽空效果越好。綏中工程500KV GIS安裝過(guò)程中共使用了三種施工機(jī)械，即①ZCHJ系列ABCDE型SF₆充放回收及凈化裝置，②德國(guó)進(jìn)口迪羅回收及凈化裝置DILO，③2XT-70型真空泵。實(shí)踐證明，ABCDE型SF₆氣體充放回收及凈化裝置用羅茨泵和2X真空泵組成真空泵組，使用電阻真空計(jì)，同時(shí)有氣瓶加熱裝置，它不僅具有抽空能力強(qiáng)、速度快，極限抽空度高的特點(diǎn)，還具有抽空過(guò)程安全、可靠，可同時(shí)進(jìn)行抽真空、充氣及充氣速度可以控制等優(yōu)點(diǎn)。因此，這種裝置是GIS安裝抽真空、充氣設(shè)備。迪羅回收及凈化裝置，它具有干燥過(guò)濾和空氣壓縮系統(tǒng)，既能在充氣或回收過(guò)程中對(duì)氣體進(jìn)行過(guò)濾清潔和干燥，又能依靠其*的空氣壓縮系統(tǒng)提高回收或充氣速度，但一個(gè)干燥濾筒能干燥的氣體質(zhì)量?jī)H有970kg，因此，迪羅裝置的干燥系統(tǒng)一般只用于回收微水不合格或有電弧分解物氣室的SF₆，正?；厥蘸统錃膺^(guò)程中通常不必使用。另外，迪羅回收及凈化裝置也可以進(jìn)行抽真空，但其極限抽空能力僅為100Pa（實(shí)際上一般達(dá)不到），若想繼續(xù)下抽，則須改換其它形式抽真空機(jī)械。隨設(shè)備一起還有兩個(gè)儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣重量分別為 980kg和280kg，可用于檢修時(shí)儲(chǔ)存回收的氣體。因?yàn)榈狭_回收及充放裝置功能比較齊全，而且可同時(shí)進(jìn)行充放和回收，在GIS安裝過(guò)程中可與ZCHJ系列ABCDE型充放回收及凈化裝置或2XT-70型真空泵配合使用。但本套裝置價(jià)格昂貴，多為生產(chǎn)企業(yè)配備。2XT-70型真空泵為單純的抽真空機(jī)械，抽空能力較強(qiáng)，安裝中應(yīng)與其它回收及充氣裝置配合使用。

2.4 選用合格（保證純度及水分含量）且盡量干燥的SF₆氣體

按照《氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)規(guī)程》^②的要求，為了保證氣室內(nèi)SF₆氣體的微水含量，在合理抽空的基礎(chǔ)上，充氣時(shí)選用氣體的原則如下：應(yīng)選用微水值≤8 ppm（μg/g）(或65.04ppm(μL/L))的合格氣體；斷路器（CB）氣室所充SF₆盡量選擇微水值低的新氣，一般微水值都小于30ppm（μL/L）；微水值≤65.04ppm（μL/L）的氣體均可以用于隔接、母線氣室；對(duì)于微水值≥65.04 ppm(μL/L)的瓶氣則堅(jiān)決返廠。這樣處理基本上能滿足GIS交接驗(yàn)收及運(yùn)行對(duì)氣體含水量的要求。

2.5 嚴(yán)格施工程序，按程序逐步進(jìn)行

我們根據(jù)流程圖編制了500KV GIS抽真空記錄、充SF₆氣體記錄表格（見(jiàn)附表），嚴(yán)格按表格規(guī)定程序施工，不丟項(xiàng)漏項(xiàng)，取得了很好的效果，各氣室微水值均控制在100ppm(μL/L)以下。

上述過(guò)程均是在氣室密閉性基本良好的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，若氣室嚴(yán)重泄漏，外部潮氣會(huì)侵入氣室，從而使水分超標(biāo)。