【內容提要】 本文敘述了SF6氣體的特性及SF6電器運行中易發(fā)生的各種故障和排除故障的有關技術，提出加強運行管理，確保SF6電器安全運行。
【關鍵詞】 加強維護SF6電器安全運行
隨著創(chuàng)一流供電企業(yè)的深化，對變電站充油設備進行無油改造是提高設備運行水平的一項重要技術措施。從九十年代初我局對滲漏嚴重的110kV少油開關和110kV電流互感器及電壓互感器進行了無油化改造，到今天已基本完成。為了保證SF6電器設備的安全運行，經(jīng)過幾年的努力，我們不但熟悉了SF6電器設備的性能，還掌握了SF6電器設備的維護技能。
SF6是一種無色、無嗅、無毒，不可燃的惰性氣體，化學性能穩(wěn)定，SF6具有良好的絕緣性能，SF6氣體的高絕緣強度是由鹵族化合物的負電性，即對電子的吸附能力造成的，在溫度103K以下產生SF6+e→SF6一反應，生成負離子，使空間的自由電子減少，而負離子的活潑性差，抑制了空間游離過程的發(fā)展。擊穿不易形成，因此絕緣強度大大提高。
作為滅弧介質，在高溫條件下工作，SF6更具優(yōu)越性能，這是因為SF6分子質量大、比熱大，對流傳熱能力優(yōu)于空氣與變壓器油相同。同時在高溫條件下氣體傳熱過程還多了一個反應能的傳遞，即由于質點的擴散，流動攜帶電離或分解能在空間形成傳熱對熄弧過程十分有利。另方面開關SF6壓力對滅弧能力影響很大，在額定的SF6壓力下開關滅弧能力最好。
雖然SF6具有優(yōu)良的滅弧和絕緣性能，但在高溫條件下，有H2O、Cu、W等其它成分參與下產生金屬氟化
物和硫的低氟化物，其反應如下：
4SF6+2Cu+W→2SF6+2CuF2+WF6+2SF2
SF6+H2O→SOF2+2HF
SOF2+H2O→SO2十2HF
這些分解物中HF、SO2、SF2、SF4等對絕緣材料，金屬材料都有很大腐蝕作用，SF6的水解會產生腐蝕性和有毒性。因此控制SF6氣體中的含水量是氣體質量控制的主要指標，國際電工協(xié)會(1EC)規(guī)定SF6新氣中水分含量不得高于15PPm(重量比)。
從上述分析要保證SF6電器的安全運行，重要的是監(jiān)視SF6電器SF6氣體壓力和監(jiān)測SF6氣體的含水量。
對SF6氣體壓力監(jiān)視靠壓力表，它有額定值，報警值和閉鎖值。當運行檢查時發(fā)現(xiàn)氣壓下降年漏率大于或等于1%時需要現(xiàn)場進行檢漏。檢漏分定性檢漏和掛瓶定量檢漏。定性檢漏其目的在于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安裝中局部安裝不當造成的明顯漏點，部位包括聯(lián)接座內拉桿、氣管焊口本體，密度繼電器和氣壓表接頭連接密封處。檢漏方法是使用檢漏儀探槍離被測量點1—2mm緩慢移動。若檢漏儀上指針穩(wěn)定狀態(tài)下基本不動，即為合格。如若認為有殘留氣體，應采用吹風驅趕1小時后繼續(xù)測量。定性檢漏發(fā)現(xiàn)疑點可采用局部氣扎法進行定量檢查。如果斷路器的年漏率不大于1%即為合格。發(fā)現(xiàn)漏氣超標就應進行密封處理，直至合格為止。
若SF6氣壓低于報警值時，除進行檢漏查出漏氣并進行密封處理外還要進行氣體補充，補充氣體需要一瓶有足夠氣體且合格的SF6氣瓶、減壓閥、充氣管道、與開關接頭配套的自動化接頭，精確壓力表、溫、濕度計和電吹風，充氣前利用高純氮氣吹洗干燥，溫度計放置在被充氣設備附近，以確定其環(huán)境溫度、濕度。將氣瓶、減壓閥、連接管道及自動化充氣接頭裝配好，暫不與開關連接，打開瓶閥，緩慢開啟減壓閥并將管道另一端的自動充氣接頭打開，注意排放氣體時略抬高自動充氣接頭使空氣被排出。然后將管道抽真空、真空度達133Pa時繼續(xù)抽30分鐘，打開開關的自動充氣接頭蓋，用電吹風進行吹風干燥處理，將充氣裝置的自動充氣接頭與開關的自動充氣接頭連接起來，打開SF6氣瓶閥，緩慢開啟減壓閥進行充氣，注意使SF6氣瓶瓶口低于瓶體，進行液相補氣，減少瓶內水分進人開關，觀察減壓閥的壓力表讀數(shù)，一旦達到已確定壓力值應立即停止充氣，SF6氣體壓力與環(huán)境溫度查曲線決定，拆下充氣裝置自動充氣接頭、管道，充氣結束。
對SF6氣體水分監(jiān)測可采取定期進行。水分監(jiān)測一定要在晴天進行。我局使用冷凝點法測量SF6氣體中的水分，被測設備與微量水分測量儀器使用專用接頭和管路連接。儀器操作要仔細按說明書進行緩慢開啟設備閥門，仔細調節(jié)壓力和流量，在測量過程中要保持測量流量的穩(wěn)定，采用光電測方式測量時可直接得出露點值，用測得的露點可以進行測量單位之間的核算。
Kv=Pw/Pt×l06
Pw=Kv ×l06
式中：Pw——在測量露點下水的蒸汽壓(pa)
Pt---整個測試系統(tǒng)的總壓力(pa)
Kv---以體積表示的水分含量(×l0－6)
Kw---以重量表示的水分子含量(×l0－6)
Mw——水分子的分子量
Mt——測試氣體的分子量
【關鍵詞】 加強維護SF6電器安全運行
隨著創(chuàng)一流供電企業(yè)的深化，對變電站充油設備進行無油改造是提高設備運行水平的一項重要技術措施。從九十年代初我局對滲漏嚴重的110kV少油開關和110kV電流互感器及電壓互感器進行了無油化改造，到今天已基本完成。為了保證SF6電器設備的安全運行，經(jīng)過幾年的努力，我們不但熟悉了SF6電器設備的性能，還掌握了SF6電器設備的維護技能。
SF6是一種無色、無嗅、無毒，不可燃的惰性氣體，化學性能穩(wěn)定，SF6具有良好的絕緣性能，SF6氣體的高絕緣強度是由鹵族化合物的負電性，即對電子的吸附能力造成的，在溫度103K以下產生SF6+e→SF6一反應，生成負離子，使空間的自由電子減少，而負離子的活潑性差，抑制了空間游離過程的發(fā)展。擊穿不易形成，因此絕緣強度大大提高。
作為滅弧介質，在高溫條件下工作，SF6更具優(yōu)越性能，這是因為SF6分子質量大、比熱大，對流傳熱能力優(yōu)于空氣與變壓器油相同。同時在高溫條件下氣體傳熱過程還多了一個反應能的傳遞，即由于質點的擴散，流動攜帶電離或分解能在空間形成傳熱對熄弧過程十分有利。另方面開關SF6壓力對滅弧能力影響很大，在額定的SF6壓力下開關滅弧能力最好。
雖然SF6具有優(yōu)良的滅弧和絕緣性能，但在高溫條件下，有H2O、Cu、W等其它成分參與下產生金屬氟化
物和硫的低氟化物，其反應如下：
4SF6+2Cu+W→2SF6+2CuF2+WF6+2SF2
SF6+H2O→SOF2+2HF
SOF2+H2O→SO2十2HF
這些分解物中HF、SO2、SF2、SF4等對絕緣材料，金屬材料都有很大腐蝕作用，SF6的水解會產生腐蝕性和有毒性。因此控制SF6氣體中的含水量是氣體質量控制的主要指標，國際電工協(xié)會(1EC)規(guī)定SF6新氣中水分含量不得高于15PPm(重量比)。
從上述分析要保證SF6電器的安全運行，重要的是監(jiān)視SF6電器SF6氣體壓力和監(jiān)測SF6氣體的含水量。
對SF6氣體壓力監(jiān)視靠壓力表，它有額定值，報警值和閉鎖值。當運行檢查時發(fā)現(xiàn)氣壓下降年漏率大于或等于1%時需要現(xiàn)場進行檢漏。檢漏分定性檢漏和掛瓶定量檢漏。定性檢漏其目的在于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安裝中局部安裝不當造成的明顯漏點，部位包括聯(lián)接座內拉桿、氣管焊口本體，密度繼電器和氣壓表接頭連接密封處。檢漏方法是使用檢漏儀探槍離被測量點1—2mm緩慢移動。若檢漏儀上指針穩(wěn)定狀態(tài)下基本不動，即為合格。如若認為有殘留氣體，應采用吹風驅趕1小時后繼續(xù)測量。定性檢漏發(fā)現(xiàn)疑點可采用局部氣扎法進行定量檢查。如果斷路器的年漏率不大于1%即為合格。發(fā)現(xiàn)漏氣超標就應進行密封處理，直至合格為止。
若SF6氣壓低于報警值時，除進行檢漏查出漏氣并進行密封處理外還要進行氣體補充，補充氣體需要一瓶有足夠氣體且合格的SF6氣瓶、減壓閥、充氣管道、與開關接頭配套的自動化接頭，精確壓力表、溫、濕度計和電吹風，充氣前利用高純氮氣吹洗干燥，溫度計放置在被充氣設備附近，以確定其環(huán)境溫度、濕度。將氣瓶、減壓閥、連接管道及自動化充氣接頭裝配好，暫不與開關連接，打開瓶閥，緩慢開啟減壓閥并將管道另一端的自動充氣接頭打開，注意排放氣體時略抬高自動充氣接頭使空氣被排出。然后將管道抽真空、真空度達133Pa時繼續(xù)抽30分鐘，打開開關的自動充氣接頭蓋，用電吹風進行吹風干燥處理，將充氣裝置的自動充氣接頭與開關的自動充氣接頭連接起來，打開SF6氣瓶閥，緩慢開啟減壓閥進行充氣，注意使SF6氣瓶瓶口低于瓶體，進行液相補氣，減少瓶內水分進人開關，觀察減壓閥的壓力表讀數(shù)，一旦達到已確定壓力值應立即停止充氣，SF6氣體壓力與環(huán)境溫度查曲線決定，拆下充氣裝置自動充氣接頭、管道，充氣結束。
對SF6氣體水分監(jiān)測可采取定期進行。水分監(jiān)測一定要在晴天進行。我局使用冷凝點法測量SF6氣體中的水分，被測設備與微量水分測量儀器使用專用接頭和管路連接。儀器操作要仔細按說明書進行緩慢開啟設備閥門，仔細調節(jié)壓力和流量，在測量過程中要保持測量流量的穩(wěn)定，采用光電測方式測量時可直接得出露點值，用測得的露點可以進行測量單位之間的核算。
Kv=Pw/Pt×l06
Pw=Kv ×l06
式中：Pw——在測量露點下水的蒸汽壓(pa)
Pt---整個測試系統(tǒng)的總壓力(pa)
Kv---以體積表示的水分含量(×l0－6)
Kw---以重量表示的水分子含量(×l0－6)
Mw——水分子的分子量
Mt——測試氣體的分子量
環(huán)保知識
職業(yè)衛(wèi)生