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一、產(chǎn)品簡概述………………………………………………………………2
二、六氟化硫電氣設(shè)備水分的來源與危害………………………….3
三、工作原理………………………………………………………………...7
四、操作過程........………………………………………………………….7
附錄1 壓力單位換算表……………………………………………………8
一、概述
由于六氟化硫氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧性能,近年來,六氟化硫氣體在高壓電氣設(shè)備中已取得普遍應(yīng)用。六氟化硫氣體絕緣設(shè)備已成為高壓電氣設(shè)備發(fā)展的方向。目前,在我國63~500KV電力系統(tǒng)中,六氟化硫氣體絕緣斷路器和六氟化硫氣體絕緣變電站(GIS)的應(yīng)用已相當廣泛。
水分是影響絕緣老化的一個重要因素,含水量過高,會使絕緣材料的絕緣性能下降并加速其老化,從而導(dǎo)致運行設(shè)備的可靠性降低,壽命縮短。電氣設(shè)備內(nèi)部水分的主要來源:(1)外部侵入;(2)本身產(chǎn)生的。第一種情況是由于設(shè)備在制造、運輸、安裝過程中,保護措施不當所引起的。第二種情況是由于設(shè)備在運行過程中絕緣介質(zhì)的氧化及裂解而產(chǎn)生的水分。
六氟化硫高壓電氣設(shè)備(斷路器、GIS、互感器等)在運行中要進行常規(guī)試驗,如六氟化硫氣體中含水量測試,多次測試或因為選用測試儀器耗氣量大等原因會導(dǎo)致本體內(nèi)部壓力、密度下降,從而需要補充新的六氟化硫氣體。在對新的六氟化硫高壓電氣設(shè)備充氣、現(xiàn)場投運設(shè)備的補氣等工作時,目前一般的操作方法都采用普通氧氣減壓閥(內(nèi)部有吸水性很強橡膠密封材料)、普通橡膠管(吸水性強,長期不使用管內(nèi)水分含量在上萬ppmv)等工具。一般情況下在使用前都不進行干燥處理,在補、充氣時只是簡單的向空氣中排放一下(從環(huán)保及人生安全要求這是不允許的),吸附在管壁上的水分并沒有能夠得到排除,然后就往設(shè)備中補氣體。由于設(shè)備本身對六氟化硫氣體含水量有嚴格要求,行業(yè)標準規(guī)定投運前不得大于150PPm(滅弧室)投運后不得大于300PPm。如果在補氣時環(huán)境濕度大于75%,或者管道內(nèi)吸附了大量的水分,那么這些水分勢必將被帶進設(shè)備內(nèi)部,而帶進去的水分是無法再取出的,必將影響六氟化硫高壓電器設(shè)備本身安全運行,并將產(chǎn)生嚴重后果。
為了解決上述問題,防止補氣過程中將環(huán)境氣體中的水分以及充氣管道材料吸附的水分帶入電氣設(shè)備內(nèi),本公司和山東超高壓公司共同設(shè)計了方便,可靠的KDBQ-2001型真空補氣裝置, 該裝置可以有效防止補氣過程中管道空氣和材料中的水分帶入斷路器內(nèi)部,確保設(shè)備運行的安全性 。
二、六氟化硫電氣設(shè)備水分的來源與危害
2.1 六氟化硫新氣中含有的水分
無論是六氟化硫新氣或六氟化硫電氣設(shè)備中的運行氣體都會不可避免地含有微量的水分。六氟化硫新氣中的水分主要是生產(chǎn)過程中混入的。由于六氟化硫在合成后,要經(jīng)過熱解、水洗、堿洗、干燥吸附等工藝,生產(chǎn)的環(huán)節(jié)多,難免遺留有少量水分。在向高壓電氣設(shè)備充氣或補氣時,這些水分會直接進入設(shè)備內(nèi)部。另外六氟化硫氣瓶在存放過程中,如果存放時間過長,氣瓶密封不嚴,大氣中水分會向瓶內(nèi)滲透,使六氟化硫氣體含水量升高。因此按規(guī)定要求,在充入六氟化硫新氣時,對存放半年以上的氣瓶,應(yīng)復(fù)測其中的氣體濕度。
2.2 六氟化硫高壓電氣設(shè)備生產(chǎn)裝配中混入的水分
高壓電氣設(shè)備在生產(chǎn)裝配過程中,可能將空氣中所含水分帶到設(shè)備內(nèi)部。雖然設(shè)備組裝完畢后要進行充高純氮氣、抽真空干燥處理,但附著在設(shè)備腔中內(nèi)壁上的水分不可能完全排除干凈。另外六氟化硫電氣設(shè)備中的固體絕緣材料,主要是環(huán)氧樹脂澆注品。這些環(huán)氧樹脂的含水量一般在0.1%~0.5%之間。固體絕緣材料中的這些水分隨時間延長可以逐步地出來。
2.3 六氟化硫電氣設(shè)備密封不嚴滲透進來的大氣中的水汽
一般六氟化硫高壓電器由于人為的控制設(shè)備內(nèi)部氣體濕度,所以設(shè)備內(nèi)中氣體含水量較低。內(nèi)部水蒸氣分壓很低,而大氣中水蒸氣分壓很高。在高溫高濕的條件下,水分子會自動地從高壓區(qū)向低壓區(qū)滲透。外界氣溫越高、相對濕度越大,內(nèi)外水蒸氣壓差就越大,大氣中的水分透過設(shè)備密封薄弱環(huán)節(jié),進入設(shè)備的可能性就越大。由于六氟化硫分子直徑為4.56×10 -10 m,水分子直徑是3.20×10 -10 m,六氟化硫分子是球狀,而水分子為細長棒狀,在內(nèi)外水分壓差大時,水分子是容易進入設(shè)備內(nèi)部的。
六氟化硫高壓電氣設(shè)備中氣體含有的微量水分可與六氟化硫分解產(chǎn)物發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì),可能影響設(shè)備性能并危及運行人員的安全,因此國內(nèi)外對于六氟化硫氣體中微量水分的分析、監(jiān)測和控制都十分重視。
三、工作原理
KDBQ-2001型真空補氣裝置采用不吸濕的憎水材料,管道采用銅質(zhì)材料,通過真空泵能快速地將管道內(nèi)的氣體水分抽出,保證管路內(nèi)真空壓力低于13Pa(0.13mpar)。
四、操作過程
第一步 : 將裝置取出包裝箱后,把減壓閥連接到六氟化硫鋼瓶上,同時將3米的專用管道連在減壓閥上,鋼瓶保持關(guān)閉狀態(tài)。
第二步: 取出5米長的專用管道,將其一頭連接到斷路器轉(zhuǎn)接裝置,斷路器閥門保持關(guān)閉狀態(tài)。
第三步: 將2根管路的另一頭連接到裝置前面并列的2個出口上,3米的接“進氣口”,5米的接“出氣口”。
第四步: 打開真空補氣裝置上的閥門,連接好電源,保證各連接口的密封,然后打開電源,裝置將開始抽真空,一般在幾秒內(nèi)即可將管路內(nèi)的氣體抽凈,但為了保持更低的真空度,可讓裝置繼續(xù)運行3~5分鐘,裝置上的真空壓力表同時顯示 - 0.1Mpa,該壓力值即為管路內(nèi)壓力,對應(yīng)為13毫巴。
第五步: 關(guān)閉真空補氣裝置上的閥門,關(guān)閉電源,打開六氟化硫鋼瓶氣源,打開六氟化硫鋼瓶減壓閥,打開連接六氟化硫鋼瓶的管道上的閥門,讓管路內(nèi)充滿六氟化硫氣體,并且使管路內(nèi)六氟化硫氣體的壓力調(diào)到0.6~0.7Mpa左右(斷路器內(nèi)額定壓力, 必須高于斷路器內(nèi)的壓力 )。
第六步: 打開連接在斷路器上的閥,讓鋼瓶內(nèi)的氣體逐漸充入到斷路器內(nèi),等壓力到了額定值之后關(guān)閉該閥門。
第七步: 關(guān)閉六氟化硫鋼瓶氣源,關(guān)閉六氟化硫鋼瓶減壓閥,關(guān)閉連接六氟化硫鋼瓶的管道上的閥門,打開真空補氣裝置上的閥門,使裝置內(nèi)的氣體自然排出。
第八步: 卸下各連接部件,裝入箱內(nèi),結(jié)束充氣。