浅析水分对SF6气体及SF6设备的影响

左玮，李震，郭财富，毕彩山

（国网鸡西供电公司，黑龙江 鸡西 158100）

浅析水分对SF6气体及SF6设备的影响

Inf uence of Moisture on SF6 gas and SF6 equipment

左玮，李震，郭财富，毕彩山

（国网鸡西供电公司，黑龙江 鸡西 158100）

SF6气体是从水分中提取出来的，分析SF6设备的水分含量，研究SF6气体内部水分的开关装置设计，分析开关装置存在的各种问题，研究SF6气体中微水监测标准，采用合理的设备控制提高SF6气体的特点，加强设备的维护和检修，分析有效保护SF6气体设备的维护方法。本文将针对水分对SF6气体的设备影响进行具体分析，研究设备内部需要的水分来源，加强水分对SF6设备维护的方法。

水分；SF6气体；维护监测

SF6气体具有较强的电气绝缘性能，被广泛应用与高压设备电气中。随着我国国民经济快速稳定的发展，科学技术不断进步，电网的内外建设和发展也逐步提升，设备的无油率提高。设备内部填充SF6气体的高压电气，已经被电力系统广泛的应用。SF6断路器是具有绝缘闭合组的，在新建或改良的设备项目中SF6气体作为绝缘灭弧介质，实现SF6气体性质的改变。SF6气体对设备的影响和维护检修是重点部分,通过对SF6气体的微量水检测分析，确定检漏。

1 SF6在水分的主要来源范围

1.1 SF6内涵水分

在设备生产过程中常常会混入水分，是SF6新气水份的主要来源。因为SF6综合后，需要一定的加工时间，水洗、热解、干燥，完成吸附等步骤，复杂的生产环节会造成水分遗留。SF6再生水分中，主要通过过滤器的吸附剂作用实现更换，向设备填充补气的时候，水分就会进入到设备的内部，SF6气瓶在长期存放过程中会出现密封性不严的问题，大气中水分就会渗透到内部，造成SF6气体的水含量迅速增加。

1.2 SF6在组装过程中的水分

在设备组装和维修拆卸过程中，可能会混入空气，及时在设备组装完毕后仍然会需要较高氮气冲洗，确保真空干燥的作用，附着的设备内壁存在拉杆部件，这些部件上没有进行烘干，就会造成水分。如果补充气体的管道存储方法不当，管道冲洗处理不合理，就会造成水分进入设备内部的现象。

1.3 吸附剂存在水分

在环氧树脂浇筑过程中，SF6电气设备中的固定绝缘材料中一般会含有0.1%~0.5%左右的水分，这些绝缘材料中的水分会随着时间流逝，慢慢的释放出来，造成吸附剂实效，对于增多的水分，设备无法进行吸收处理，造成SF6气体内含有的水分量增多。

1.4 由密封薄弱环节渗透进入

因为SF6设备的内部气体湿度和温度直接由人工进行控制，这造成设备内部存在较低的气体。内部的水蒸气压力较低，但大气中的水蒸气含量较高。在这样高温条件下，水分子会随着高压区向低压区渗透，由于外接温度的改变，造成水分子蒸汽差异逐步加大，导致大气中的设备密封减弱，SF6分子的直径为5×10-10m，水分的直径有3×10-6m，所以SF分子会被水分子进入到设备中。

2 水分子对SF6设备可能产生的各种问题

2.1 绝缘材料会出现外露的现象

SF6气体的内部含水量如果较高，就会造成绝缘材料外露，容易造成绝缘效果的降低，严重的会出现闪络现象。经过电弧的影响，含水量会出现SF6气体破坏的现象，多种水解从SF6气体中出现，产生多种粉末状的绝缘物质。其中CU2是具有较强的吸湿性作用，附着在绝缘表面，造成设备电压的降低，设备金属表面的腐蚀作用大，会造成设备寿命降低。

2.2 电弧作用的产生

含水量较高会影响SF6气体，许多化合物的影响下电弧产生，影响SF6气体的纯度和精度，造成SF6气体介质的复原数量减少，还有物质的分解物受到影响，还原受阻，造成SF6气体的灭弧能力降低。

2.3 有毒气体的产生

含水量较高，SF6气体在二氧化物的作用下产生电弧，这些电弧产生的化合物都有毒，随着水分的增加，化合物的含量增加，与其中的水分发生一些反应，造成毒气进一步加深。

2.4 SF6气体受温度的影响

SF6气体是稳定的，只要温度不超过500 ℃，都不会出现变化，但当在水分含量较高的时候，温度高于200 ℃就会出现水解的反应，生成有毒有害气体。腐蚀性最强的当属HF，对于绝缘材料和金属材料的腐蚀性最大，在温度较低的时候会在金属表面凝聚露水，在绝缘表面可能产生冲击放电的事故。

3 SF6气体的水分解控制办法

3.1 SF6气体需要严格的控制，防止新气体超出国家标准

在运行过程中，需要逐步提高SF6的气体含水量，不可超过国家规定的SF6气体运行标准，补充的SF6气体应当存放在一年以上的气瓶。使用前，需要对气体进行微水含量测定，国家要求的新SF6气体含量不可超过5 ppmw。

3.2 完善SF6电气的组装和维护

安装检测人员需要保证部件的清洁，因为污物在绝缘表面存在的时候，会造成电阻降低数量等级，导致绝缘器件的电压大大下降。经过试验理论证明，可以利用丙酮清理表面，确保绝缘器件的合理性，保持良好的补气管道，防止水分进入设备内部。

3.3 提高SF6设备的密封效果

将SF6设备裁量质量、密封部分的部位结构进行改善，提高材料的密封效果，防止水分渗入到设备内部，提高设备的干燥效果。避免使用含有较高水分的绝缘材料设备，使用吸附剂加强设备的干燥处理，防止出现受潮的现象，提高SF6设备的内部吸附作用，确保设备的烘干效果。在高温作用下，需要烘干的时间温度在12 h左右，当温度升高到300 ℃的时候，需要烘干5 h左右。烘干过程中的吸收剂需要防止在密封的干燥容器内，将气体冷却到室温后快速置于设备内部，暴露在空气中的时间不可高于8 min。

3.4 工艺检修

安装检修人员需要严格的遵守相关工艺设备的制造要求，通过组装或维修的方法，对对面进行防水密封处理，使用密封胶对封面进行螺旋加固，提高的均匀紧密固定程度，确保密封性的良好，防止因为水汽经SF6设备的薄弱环节，渗透到设备的内部。及时对设备进行检修处理，加强设备工艺的部件衔接性，确保工艺检修的合理性。

4 结语

综上所述，水分对SF6气体具有极大的影响，SF6气体内部的含水量与SF6气体绝缘强度、高度有一定的影响，良好的绝缘性会造成设备的稳定安全运行。在SF6设备中，加强SF6气体的微水含量的处理，将SF6气体内部的水分分子含量控制在标准要求范围内，降低SF6气体对设备的影响，从而有效的降低设备的水分含量，提升SF6气体的绝缘强度，确保绝缘稳定性，加强设备的安全运行效果。

[1] 邱勇仁. 提高GIS设备SF6气体微水与密度监测系统技术可靠性[J]. 冶金动力，2013（08）.

[2] 蔡琴，王琪. 电气工程及其自动化专业实践教学的探索[J].成都工业学院学报，2015（01）.

[3] 唐跃林，伍平，谢林涛，黄海涛. 一台252 kV SF6断路器合闸故障分析及处理[J]. 高压电器， 2011（02）.

(P-05)

TQ125

1009-797X (2015) 24-0096-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.038

左玮（1972-），男，毕业于东北电力大学，本科学历，高级工程师，从事电气设备检修试验工作。

2015-11-03