SF6充气设备的真空处理方法探析

康宇轩　杨凌　姚勇

摘 要：SF6充气设备的真空处理持续时间长、规范要求多、工序复杂。如果不严格按照规范实施，则会使设备存在严重的安全隐患，危及电网和人身的安全，降低供电可靠性。在进行真空处理的施工过程中，需要选择合适的施工方法，合理、规范、标准地进行各环节的施工。对此，就SF6充气设备的真空处理施工方法和新技术进行了分析和探讨。

关键词：SF6充气设备；真空处理技术分析；一体化真空处理装置；电磁阀

中图分类号：TM561 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.057

SF6充气设备具有良好的绝缘及灭弧性能，在电网中使用十分普遍。此类设备在安装及检修过程中，必须对设备进行真空处理。真空处理的要求十分严格，但在此过程中存在真空装置与施工人员因各种问题出现失误的可能。如何避免出现问题，需要对真空处理过程中易出现的失误进行分析。

1 SF6设备真空处理现状

在SF6充气设备的安装和检修过程中，由于施工单位的施工器具及人员素质参差不齐，存在多种不利于真空处理严格按照规范实施的因素。对于真空处理装置，在对SF6充气设备抽真空过程中，常出现未使用出口带电磁阀的装置的情况。真空处理的持续时间与被抽真空的密闭气室容积有关，在对容积较大的气室抽真空时，为了达到真空度要求，真空装置需要长时间运行。在此过程中，如果装置电源故障，则出口不带电磁阀的装置便无法满足使用要求。在真空度测量方面，使用麦氏真空计直接对SF6充气设备进行真空度测量的方法也不可取。

SF6充气设备为密封设备，已进行真空处理，并充入SF6气体的设备无法通过外观检查发现问题，存在一定的安全隐患。为了避免事故的发生，需回收SF6并重新进行真空处理，这将耗费大量的时间和物力，进而造成了不必要的浪费。

2 真空处理装置的使用分析

2.1 目的与标准

SF6设备在生产、运输、安装的过程中，其内部微观结构比较粗糙，且在大气环境下极易受潮。进行真空处理的目的主要是去除设备内部的水分，而水在真空度为133 Pa左右的气化速度最快。

此外，真空度的保持也能作为设备检漏的重要依据。《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》（GB 11023—1989）的第4.1.1条规定，抽真空检漏应在真空度为113 Pa后，维持真空泵运转30 min后停泵，30 min后读取真空度A，5 h后再读取真空度B，如果B-A<133 Pa，则密封良好。而在《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》（DL/T 603—1996）第7.15.2条中要求B-A<67 Pa，其真空处理的标准十分严格。

在真空处理过程中，如果未能按照以上标准实施，则可能出现以下2类故障。

2.1.1 设备运行后微水含量超标

如果在施工过程中未严格遵循以上标准执行，未将SF6气室内附着在粗糙表面的水分充分气化并抽出，则在安装后短时间内微水含量可能不会超标，但长期运行后，内部水分析出与SF6气体混合，会使SF6气体含量过高，我公司某变电站110 kV GIS就出现过此类情况——由于安装单位在施工过程中未能有效对GIS内部进行真空处理，运行后多个气室微水含量超标。经检查，气室未出现漏气现象，交接试验微水含量正常，不存在外部潮气进入的可能。经解体检修后，严格按照真空处理标准执行，故障气室微水含量恢复正常。

2.1.2 设备运行后发生严重的漏气现象

通过对真空处理设备进行真空度的保持，可以检测出设备的密封性能。如果不满足以上标准要求，则在运行中可能出现严重漏气的现象。比如，我公司多个新投运的SF6充气设备在运行不到一年的时间内出现了SF6气体压力降低的情况，其原因为设备密封较差，且在安装、真空处理的过程中未能发现此问题。如果在运行后发现漏气，则只能通过解体检修解决问题，降低了供电可靠性。

2.2 对抽真空设备的要求

除了以上的对真空度的要求外，《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》的第7.15.3条还规定，真空泵应设置电磁逆止阀和相序指示灯。这是为了防止在真空处理过程中，真空处理装置意外断电或相序错误，进而导致真空处理装置电机停转或运转缓慢。此时，外界大气压可能将真空处理装置内的机油或其他污染物倒灌进SF6设备内部，如果未能发现并处理，则会引起内部放电等重大故障。

3 真空计的选择

SF6充气设备在真空处理过程中使用的设备只需满足10 Pa以上的要求即可。按照真空度的划分，此类为粗真空，量程范围内能使用的表计较多。在满足使用需要的前提下，还要确定真空计是否会受到检测装置的影响。在国家电网公司发布的《十八项电网重大反事故措施》中要求，禁止使用麦氏真空计，因为此真空计为直接测量，表计内的水银与被测腔体相连，通过水银受压力变化产生形变读取数值。水银在常温、常压下会气化，形成水银蒸汽，当开始测量时，水银蒸汽进入被测腔体并附着在表面。在使用中，如果操作不当，麦氏真空计内的水银可能倒灌进腔体，存在潜在的放电隐患。

4 一体化真空处理及测量装置技术

在使用真空度装置抽真空和检测真空度的过程中，耗时较长，在满足相关规程的前提下，可以使用抽真空、测量、自动控制一体化的装置，既能避免人为操作出现失误，也能通过自动控制系统提高真空处理的质量及效率

4.1 工作原理

该装置主要是由真空泵、单向电磁阀、电子真空计、自动控制器等组成。在真空处理前，连接管道并检查可靠密封后，启动真空泵，当真空度达到预设压力值时，电子真空计度数、记录时间并启动控制回路停泵，关闭电磁阀。在真空度维持一段时间后，自动控制器启动真空泵，进入第二次抽真空，按照规定时间完成并测量合格后，装置发出完毕信号。

4.2 功能特点

4.2.1 控制准确

该装置通过电子真空计的测量及自动控制器的判断，可定时、定量完成真空处理。

4.2.2 安全性和可靠性高

该转职极大程度地减少了因人员操作失误引起的安全风险和质量问题。

5 结束语

SF6充气设备的真空处理技术，需要不断总结、分析，通过对新技术的探索、使用提高真空处理效率和质量，从而提高电网设备的安全性和可靠性。

〔編辑：张思楠〕