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摘要:文本讲述了330kV SF6电流互感器气体湿度异常情况,对SF6微水量超标的原因进行了分析及处理,确保了设备的安全运行,消除安全隐患。
关键词:SF6电流互感器SF6气体真空度湿度
1 基本前情况
某330 kV变电站在定期预防性SF6湿度试验当中发现,型号为LQB-W2的 SF6电流互感气体湿度严重超标最高达到1501 uL/L,已经超过国家电网公司18相反措的规定值(运行设备不大于300uL/L 20℃),为了及时消除设备的安全隐患,确保设备的正常运行,因此对SF6电流互感气体湿度偏高的原因从根本上进行必要的分析处理。
2 SF6湿度的测量工作
纯净的SF6气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃的惰性气体,化学性能稳定,具有优良的灭弧和绝缘性能。SF6气体在充装过程中可能混入少量的空气、水分等杂质,可能生成腐蚀性很强的氟化氢(HF)或在高温下分解出SO2,对绝缘材料、金属材料都有很强的腐蚀性。因此,必须严格控制SF6气体中水分的含量。为了减小试验仪器、环境、人员等误差对数据的影响,测量工作选在干燥、湿度低的天气进行,并且邀请电力工程院一同参加。试验分别使用型号为MBW973和河南日立信公司出厂的DMT242P两台仪器进行测量,数据如下:(当天环境温度30℃,)
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月13日):
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月18日):
经过试验测试对比确诊设备存在SF6湿度超标的安全隐患应及时处理。
3 原因分析
电气设备SF6气体中水分的主要来源有:SF6气体本身含有的水分;在设备制造过程中干燥不彻底,存在于固体材料内的水分逐渐释放到SF6气体中,现场安装或补气过程中将空气中的水分带入设备中(通常在装配完设备后要立即进行抽真空,但是也不能保证设备中水分的完全清除);设备运行过程中各种化学变化产生的水分等。另外,就是设备在制造过程当中产品内部真空度未达到工艺要求,产品真空处理不彻底,特别有可能是产品二次上层间绝缘中含的少量水分残留,经长时间运行后,水分慢慢渗出,在运行的最处几年内渗出的水份都被分子筛吸收,因此,湿度不大,但随着运行时间的增加,分子筛趋于饱和,水分不能被充分吸收,造成了气体湿度快速增长,互感器内在SF6气体水分量增大。但经查阅设备运行记录表明,本设备在安装运行至今从未补过气,因此排除补气带进水分的可能, 另外,在设备所选的吸附材料分子筛的质量和放入量的多少,也影响它本身的吸附能力。经综合分析,现场安装和设备制造工艺处理不佳导致SF6电流互感器湿度超标为主要原因。
4 設备处理方法
西安中新电流互感器厂的专业技术人员到现场指导,采用更换分子筛、高纯氮冲洗气室、抽真空处理的方法,由工区专业人员的配合,根据实际的工作流程制定了详细的检修方案,开始检修处理。
4.1 设备SF6气体回收 在履行相关工作手续后,将电流互感器由运行状态转为检修状态后,就可以进行SF6气体的更换,将胶管与电流互感器的SF6气体充气阀管道联通车载SF6回收装置进行气体回收。
4.2 更换分子筛气室抽真空 当释放完SF6气体后,更换设备原装分子筛后,当检修人员取出设备的分子筛与新的分子筛进行比较颜色明显发黑,再次,证明设备气体湿度过大,导致分子筛吸附饱和情况。用真空泵对电流互感器气室抽真空,至残留气体压力为133帕后,再用高纯氮气(或干燥的空气)冲洗气室两次,以保证气室符合要求。在操作的同时也要注意注意如下几点:①真空泵电源必须连续可靠供电,并派专人守护。防止负压倒抽空气进入电流互感器气室损坏电流互感器。②真空度至少要抽够足够的时间,使真空度达一0.1MPa。③充分将气室内的空气、杂质抽出气室外,确保新充入的SF6气体的纯度。
4.3 SF6气体的充入工作 当气室的真空度达到-0.1MPa后开始对设备进行新SF6充气工作。充气全过程严格按照国标要求:①充入的气体首先是经检验微水、纯度、组分成分分析合格的新气,并用SF6气体冲洗管道2-3次。②操作过程保证充气接口的清洁,而且要将管道内的空气用瓶内的SF6气体充分排空后,才能将管道与气室充气口对接。③调节SF6充气压力不宜过大,一般控制在1MPa,禁止不经减压阀而直接用高压充气。④充入设备内的气体压力应稍高于额定压力。
4.4 更换气体后试验 电流互感器额定压力为0.52MPa,气室的SF6气体充至0.52MPa后,关闭SF6气瓶阀门,然后将管道从电流互感器充气口拔出,气室的逆止阀自锁住内部的SF6气体。在新充好的气体静置24h之后,进行检漏试验、湿度测量试验。试验使用仪器:型号为MBW973和河南日立信公司出厂的DMT242P两台湿度仪和Q200J检漏仪进行试验测量,数据如下:(当天环境温度30℃,)
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器B相复测数据(6月18日):
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月18日):
符合国家标准GB 50150-2006的试验标准:检修设备后气体湿度不得大于250uL/L (20℃)和电力行标2006版的预防性试验规程;检修设备后气体湿度不得大于150uL/L(20℃),经过抽真空换气、换分子筛后,设备湿度最高为122uL/L,最低为77uL/L完全符合要求,并且严格按照规程进行定期跟踪试验监督。
5 后续工作启示
SF6电流互感器微水超标现象,虽然不是大数量的异常,但是,就个别设备情况也足以说明,施工单位为了赶工期,不严格按照技术要求规范施工、安装设备留下了安全隐患,给所用单位造成损失,同时,也提醒我们运行、检修人员对设备安全巡视和定期试验监督才能更好的确保设备、电网的安全。为了再次加强安全监督管理,检修试验人员对所管辖的2座330kV变电所的SF6电流互感器也进行了全面普查试验,未发现异常情况。
6 结束语
随着电力企业不断的改革,电网设备不断的更新,以 SF6气体做为绝缘介质已被广泛的应用于互感器、套管、变压器、避雷器等电力设备中,因此,对SF6气体设备的监督管理十分重要,特别是对330kV 的设备要严格按照国标和行业标准进行监督管理,在设备运行中要加强SF6气体微水量的监测,在测量到微水量超标时要及时处理,将设备隐患消灭在萌芽状态,防止电气设备故,确保电网的安全运行。
参考文献:
[1]中国电力出版社.电气设备六氟化硫标准汇编.
[2]兵器工业出版社.六氟化硫气体分析技术.
[3]GB50150-2006.电气装置安装工程电气设备交接试验标准.
关键词:SF6电流互感器SF6气体真空度湿度
1 基本前情况
某330 kV变电站在定期预防性SF6湿度试验当中发现,型号为LQB-W2的 SF6电流互感气体湿度严重超标最高达到1501 uL/L,已经超过国家电网公司18相反措的规定值(运行设备不大于300uL/L 20℃),为了及时消除设备的安全隐患,确保设备的正常运行,因此对SF6电流互感气体湿度偏高的原因从根本上进行必要的分析处理。
2 SF6湿度的测量工作
纯净的SF6气体是一种无色、无臭、无毒和不可燃的惰性气体,化学性能稳定,具有优良的灭弧和绝缘性能。SF6气体在充装过程中可能混入少量的空气、水分等杂质,可能生成腐蚀性很强的氟化氢(HF)或在高温下分解出SO2,对绝缘材料、金属材料都有很强的腐蚀性。因此,必须严格控制SF6气体中水分的含量。为了减小试验仪器、环境、人员等误差对数据的影响,测量工作选在干燥、湿度低的天气进行,并且邀请电力工程院一同参加。试验分别使用型号为MBW973和河南日立信公司出厂的DMT242P两台仪器进行测量,数据如下:(当天环境温度30℃,)
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月13日):
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月18日):
经过试验测试对比确诊设备存在SF6湿度超标的安全隐患应及时处理。
3 原因分析
电气设备SF6气体中水分的主要来源有:SF6气体本身含有的水分;在设备制造过程中干燥不彻底,存在于固体材料内的水分逐渐释放到SF6气体中,现场安装或补气过程中将空气中的水分带入设备中(通常在装配完设备后要立即进行抽真空,但是也不能保证设备中水分的完全清除);设备运行过程中各种化学变化产生的水分等。另外,就是设备在制造过程当中产品内部真空度未达到工艺要求,产品真空处理不彻底,特别有可能是产品二次上层间绝缘中含的少量水分残留,经长时间运行后,水分慢慢渗出,在运行的最处几年内渗出的水份都被分子筛吸收,因此,湿度不大,但随着运行时间的增加,分子筛趋于饱和,水分不能被充分吸收,造成了气体湿度快速增长,互感器内在SF6气体水分量增大。但经查阅设备运行记录表明,本设备在安装运行至今从未补过气,因此排除补气带进水分的可能, 另外,在设备所选的吸附材料分子筛的质量和放入量的多少,也影响它本身的吸附能力。经综合分析,现场安装和设备制造工艺处理不佳导致SF6电流互感器湿度超标为主要原因。
4 設备处理方法
西安中新电流互感器厂的专业技术人员到现场指导,采用更换分子筛、高纯氮冲洗气室、抽真空处理的方法,由工区专业人员的配合,根据实际的工作流程制定了详细的检修方案,开始检修处理。
4.1 设备SF6气体回收 在履行相关工作手续后,将电流互感器由运行状态转为检修状态后,就可以进行SF6气体的更换,将胶管与电流互感器的SF6气体充气阀管道联通车载SF6回收装置进行气体回收。
4.2 更换分子筛气室抽真空 当释放完SF6气体后,更换设备原装分子筛后,当检修人员取出设备的分子筛与新的分子筛进行比较颜色明显发黑,再次,证明设备气体湿度过大,导致分子筛吸附饱和情况。用真空泵对电流互感器气室抽真空,至残留气体压力为133帕后,再用高纯氮气(或干燥的空气)冲洗气室两次,以保证气室符合要求。在操作的同时也要注意注意如下几点:①真空泵电源必须连续可靠供电,并派专人守护。防止负压倒抽空气进入电流互感器气室损坏电流互感器。②真空度至少要抽够足够的时间,使真空度达一0.1MPa。③充分将气室内的空气、杂质抽出气室外,确保新充入的SF6气体的纯度。
4.3 SF6气体的充入工作 当气室的真空度达到-0.1MPa后开始对设备进行新SF6充气工作。充气全过程严格按照国标要求:①充入的气体首先是经检验微水、纯度、组分成分分析合格的新气,并用SF6气体冲洗管道2-3次。②操作过程保证充气接口的清洁,而且要将管道内的空气用瓶内的SF6气体充分排空后,才能将管道与气室充气口对接。③调节SF6充气压力不宜过大,一般控制在1MPa,禁止不经减压阀而直接用高压充气。④充入设备内的气体压力应稍高于额定压力。
4.4 更换气体后试验 电流互感器额定压力为0.52MPa,气室的SF6气体充至0.52MPa后,关闭SF6气瓶阀门,然后将管道从电流互感器充气口拔出,气室的逆止阀自锁住内部的SF6气体。在新充好的气体静置24h之后,进行检漏试验、湿度测量试验。试验使用仪器:型号为MBW973和河南日立信公司出厂的DMT242P两台湿度仪和Q200J检漏仪进行试验测量,数据如下:(当天环境温度30℃,)
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器B相复测数据(6月18日):
安靖Ⅰ线/安固线3370电流互感器C相复测数据(6月18日):
符合国家标准GB 50150-2006的试验标准:检修设备后气体湿度不得大于250uL/L (20℃)和电力行标2006版的预防性试验规程;检修设备后气体湿度不得大于150uL/L(20℃),经过抽真空换气、换分子筛后,设备湿度最高为122uL/L,最低为77uL/L完全符合要求,并且严格按照规程进行定期跟踪试验监督。
5 后续工作启示
SF6电流互感器微水超标现象,虽然不是大数量的异常,但是,就个别设备情况也足以说明,施工单位为了赶工期,不严格按照技术要求规范施工、安装设备留下了安全隐患,给所用单位造成损失,同时,也提醒我们运行、检修人员对设备安全巡视和定期试验监督才能更好的确保设备、电网的安全。为了再次加强安全监督管理,检修试验人员对所管辖的2座330kV变电所的SF6电流互感器也进行了全面普查试验,未发现异常情况。
6 结束语
随着电力企业不断的改革,电网设备不断的更新,以 SF6气体做为绝缘介质已被广泛的应用于互感器、套管、变压器、避雷器等电力设备中,因此,对SF6气体设备的监督管理十分重要,特别是对330kV 的设备要严格按照国标和行业标准进行监督管理,在设备运行中要加强SF6气体微水量的监测,在测量到微水量超标时要及时处理,将设备隐患消灭在萌芽状态,防止电气设备故,确保电网的安全运行。
参考文献:
[1]中国电力出版社.电气设备六氟化硫标准汇编.
[2]兵器工业出版社.六氟化硫气体分析技术.
[3]GB50150-2006.电气装置安装工程电气设备交接试验标准.