SF6断路器的微水超标原因及控制措施

实验研究前言LW8-35型SF6断路器新气中，通常含有一定的水分，多来源于生产过程。

另外，如断路器气瓶密封不严，同样容易导致水分进入其中。

由上述原因所导致的断路器中水分含量超标的现象，即微水超标。

微水超标容易加剧低氟化物分解，致使亚硫酸等物质生成。

长此以往，容易腐蚀电气设备，影响生产效率。

因此，解决微水超标问题十分必要。

1. LW8-35型SF6断路器结构LW8-35型SF6断路器结构以落地罐式为主，由电流互感器、外科、吸附器、连杆以及底架等构成。

三相气体可通过通管相互连接，以确保断路器功能能够有效实现。

断路器部分参数见表1。

断路器中，SF6气体为电力领域常用的绝缘介质，分闸时在气体的作用下，电弧熄灭后的热击穿问题能够被有效规避，进而确保电气系统能够安全运行。

断路器内，电流互感器以双铁芯式为主，运行时，借助SF6气体绝缘，稳定性强。

但受多因素影响，一旦断路器微水超标，其功能极容易收到限制，对电力系统的运行会产生较大的阻碍。

解决上述问题，是提高电气设备运行效率的关键。

表 1 LW8-35型SF6断路器参数项目最大运行电流接触电压刚合速度刚分速度数据291713�33�4 2. LW8-35型SF6断路器微水超标的原因LW8-35型SF6断路器微水超标的原因如下：（1）SF6气体需由人工合成，生产过程中，如含水量控制不佳，导致气体含水量超标，在将气体应用于断路器中时，断路器即可出现微水超标问题。

（2）断路器装配过程中，空气湿度过大，致使水分进入其中，容易导致微水超标。

（3）绝缘材料本身含水，在长期使用过程中，其中的水分容易进入到断路器当中，致使微水超标的问题发生。

（4）为延长断路器的使用寿命，有关领域通常会将吸附剂置入其中，以吸附水分，确保断路器内部保持干燥。

如吸附剂未及时更换，导致其中的水分释放，同样容易引发微水超标。

（5）断路器破裂，外界水分自渗漏点进入断路器内部，容易导致微水超标。

3. LW8-35型SF6断路器微水超标的处理方案■3.1 微水检测方法可采用电解法、露点法、重量法以及阻容法检测SF6气体的含水量，视检测结果，判断是否存在微水超标问题：3.1.1 电解法（1）准备电解池，使SF6气体在其中通过。

SF6气体设备微水超标的原因分析及处理摘要：随着科学技术的发展，电力电网中的电气设备不断更新，越来越多的质量高的电气设备得到了运用。

在高压和超高压电力电网中，SF6气体设备依靠绝缘性好、维护少且方便的优点，被广泛使用在电网系统。

但是SF6气体设备在运用过程中时常出现气体微水超标的现象，严重威胁电气设备安全运行，影响电力电网的稳定运行。

故此，开展SF6气体微水超标原因分析并探索有效的解决对策显得尤为重要。

关键词：SF6气体；微水超标；原因；处理0 引言在很多行业和设备中都会运用到六氟化硫，其有良好的灭弧性能，绝缘性能良好，但是容易引发温室效应，出现微水超标，对电力电网和环境产生严重的影响。

如果设备水分含量太高，温度在200℃以上，此时SF6就会产生水反应[1]，出现微水超标，生成亚硫酸和氢氟酸等有毒或腐蚀性强的物质，不仅腐蚀设备致使绝缘劣化，同时也容易降低设备绝缘性能，导致内部高电压击穿，严重影响设备可靠运行。

1 SF6气体设备微水超标的原因分析1.1 新气的水分不合格如果制气厂不严格进行新气检测或者运输过程和存放环境不达标，就容易使得新气不合格。

而且存储太长时间，新气的水分含量也容易升高。

1.2 带入水分1）设备充气时带入水分。

如果工作人员不根据规程检修工艺操作进行充气，如充气时没有将气瓶倒立放置，管路、接口不干燥，装配时在空气中暴露的时间太长等等，都会将水分带入到设备中。

2）绝缘件带入水分。

很多厂家的装配过程不达标，不重视绝缘件的干燥处理，不能满足装配要求。

而且在解体检修电气设备时，通常回将绝缘件长时间暴露在空气中，使得其受潮带入水分。

3）吸附剂带入水分。

SF6气体中的水分和分解物都依靠吸附剂进行吸附，但是有时候也会通过吸附剂带入水分。

比如吸附剂活化处理时间短，干燥不彻底；安装时在空气中暴露的时间长受潮等多种原因，都会大大增加吸附剂中的水分[1]。

1.3 渗入水分1）透过密封件渗入的水分。

如果电气设备的充气压力为0.5Mpa，SF6气体水分体积分数就是30×10-6，水压为0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa，如果外界温度20℃，相对湿度为70%，此时水蒸气的饱和压力就是2.38×10 -3×0.7=1.666×10-3Mpa，所以可以发现外界水压力比内部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。

浅谈SF6断路器水分控制摘要：SF6断路器以其优越的灭弧性能广泛运用于高压、超高压电网中。

但水分的存在会对SF6断路器的电气性能及设备本身产生严重影响，本文从设备安装、运行维护、检修等方面简要分析了SF6断路器中水分产生的原因，提出了相应的解决方法。

关键词：SF6断路器、水分、控制一、引言SF6气体是良好绝缘介质和灭弧介质，近年来在高压断路器中越来越多的被采用。

但是SF6气体用于断路器时对水分含量的控制必须有严格的要求，因为在电弧作用下，SF6分解物与水反应而产生出相当数量的有毒和强腐蚀性物质，这些物质对人和设备有很大的危害性，所以在SF6断路器中对水分的控制有重大意义。

二、SF6断路器中水分的来源1、SF6气体本身存在一定的水分。

国家标准规定[1] ：新SF6气体中水分含量不得大于8μg/g (体积比为64μL/L)。

SF6新气中的水分主要是生产过程中混入的。

在向断路器充气或补气时，这些水分会直接进入断路器内部。

另外SF6气瓶在存放过程中，如果存放时间过长，气瓶密封不严，大气中水分会向瓶内渗透，使SF6气体含水量升高。

2、零部件(尤其是绝缘材料)在装配前没有彻底干燥处理。

其中含有的水分在电器设备运行后逸出。

另外．即使零部件在组装后经过干燥处理。

但其深层仍有水分存在。

导致SF6气体的湿度超标。

3、设备安装时环境条件较差，空气湿度较大，在安装过程中水分进入断路器内部。

在设备安装完毕后，没有严格按照技术标准和工艺要求抽真空。

在设备内部水分没能彻底抽掉的情况下，就对设备充入SF6气体。

4、在设备安装时，漏装或没有及时更换用来吸附水分和有毒物质的吸附剂，或者吸附剂的吸附效果不佳，导致不能有效吸附SF6气体中的微量水分。

5、大气中的水分通过密封薄弱环节渗透到断路器内部。

SF6断路器在长期的运行过程中，由于密封件老化、法兰腐蚀等原因，导致密封部位密封状况恶化，大气中的水分进入开关内部，导致微水超标。

三、SF6断路器中水分的预防及处理通过以上分析，我们得出了SF6断路器中水分的几个主要来源，针对各个环节，提出以下控制措施：1、SF6气体要规范存放及管理。

SF6断路器安装中针对气体微水量的控制和渗漏处理摘要:本文针对某供电公司承担的变电站安装工程中,SF6断路器在现场安装中出现的SF6气体微水检测超标和渗漏气问题进行分析,找出原因,并详述了处理方法及过程,通过实际检测验证了处理方法的正确性。

关键词:SF6断路器微水量渗漏近年来在电力网的迅速发展过程中,SF6断路器以其优异的电气性能被电力系统中广泛应用,以某供电公司所负责承担的工程为例:1996年商县变安装LW14-110断路器1台,1997年,商南安装LW14-110断路器2台,1999年山阳变电站安装LW14-110断路器2台,LW8-35断路器3台,35kV高坝变电站安装LW8-35断路器4台,110kVSF6电流互感器6台。

镇安青槐、张家变电站安装的LW6-35断路器6台。

SF6断路器在现场安装过程中,均出现SF6气体渗漏和微水检测超标现象,处理比较麻烦,影响工期。

针对这两项问题,分析原因,找出处理方法。

1 SF6断路器微水超标问题1.1 SF6气体性质纯净的SF6气体是无色、无嗅、无毒和不可燃的气体。

在通常的室温和压力下呈气态,在20℃时密度,约为空气密度的5倍,有向低处积聚倾向,SF6气体的临界温度为,经压缩而液化,装入钢瓶以液态运输。

SF6是电负性气体,具有良好的灭弧性能及高耐压强度。

在一个大气压,均匀电磁场中,SF6气体的耐压强度约为氮气的2.5倍。

SF6气体在电弧作用下会产生分解现象,当温度高达4000K以上,绝大部分分解物为S和F的单原子。

当电弧熄灭后,绝大部分分解物又结合成稳定的SF6气体分子,有极少部分在重新结合过程中与游离金属原子及水分子发生化学反应,产生金属氟化物和硫的低价氟化物。

1.2 SF6断路器出现微水超标的原因在安装过程中,共出现过3台SF6断路器微水超标,经分析,水分进入断路器气室的途径有下面几种可能。

(1)断路器各断口中SF6气体本身的水分超标。

SF6断路器在出厂时,各断口或本断路器中充有0.2MPa～0.3MPa 压力的SF6气体,这部分气体在出厂时微水量就已超标或在出厂至现场安装前,产品零部件绝缘体中吸附的水分扩散到SF6气体中致使0.2MPa～0.3MPa压力的SF6气体水分已经超标。

Sf6断路器气体微水超标原因及控制措施作者：黄豪杰来源：《硅谷》2009年第21期[摘要]阐述SF6断路器微水超标的危害性,分析SF6断路器微水超标的具体原因,并提出SF6断路器微水超标的拉制措施。

[关键词]SF6断路器微水超标原因分析措施中图分类号:TM3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110019-01一、引言SF6断路器具有断口电压高、开断能力强、允许连续开断的次数较多、噪声低,而且断路器尺寸小、重量轻危险、容量大、维修周期长、技术经济指标先进。

这些优点使传统的多油、少油、压缩空气断路器都无法与其相比,在高压开关领域中大部分采用该类型的断路器。

但在运行中应加强SF6气体的水份管理,本文对SF6气体微水含量对断路器的影响、SF6气体中水份产生的原因及SF6断路器微水含量的控制措施进行了分析。

二、SF6气体微水超标的危害性SF6气体是一种无色、无味、密度比空气重、不易与空气混和的惰性气体,对人体没有毒性。

但是,通常在高压电弧的作用下,SF6气体会发生部分分解,而其分解产物往往含有剧毒,即便是微量,也能致人非命。

SF6气体还具有良好的绝缘性能和灭弧性能,一旦大气中的水分浸入或固体介质表面受潮,那么耐压强度就会显着下降。

110kV以上SF6断路器多是户外设备,当外界气温骤降时,SF6气体过量水分可能会凝结在固体介质表面而发生闪络或沿面放电引发事故,严重时造成电流互感器发生爆炸事故;当气体中的水分与SF6气体反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、亚硫酸和其他毒性很强的化学物质,危及SF6断路器绝缘件、密封材料,造成腐蚀,使绝缘劣化,甚至发生设备爆炸,危及维护人员的生命安全。

想完全清除SF6断路器内SF6气体的水分是不可能的,但是如果了解SF6气体中水分的来源,并且采取相应的检测分析和预防控制措施,还是可以减少SF6气体中的水分的,对气体绝缘设备的安全可靠性运行至关重要。

三、SF6气体微水超标的原因(一)SF6气体新气含有的水分造成新气不合格的原因:一是在生产制备和充装过程中,由于SF6在合成后要经过热解、水洗、碱洗、干燥吸附等多重工艺,进人SF6气体中的水分在出厂时未进行严格检测;二是运输过程和存放环境不符合要求;三是存储时间过长。

SF6气体微水含量超标原因分析与控制措施作者：刘志勇来源：《山东工业技术》2017年第23期摘要：SF6气体微水含量与设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂等因素有关，对影响SF6气体微水含量超标因素进行了分析，并提出了微水控制措施。

关键词：SF6（六氟化硫）；微水超标；控制措施DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.23.2380 引言SF6气体作为一种不易燃的惰性气体，具有优良的绝缘性能与灭弧特性，现代电力系统得到广泛使用，如断路器、CT、GIS等高压设备都采用SF6作为绝缘材料。

SF6气体的纯度对高压设备的影响最大，气体微水含量决定SF6气体的绝缘性能与灭弧特性，当气体微水含量超标时，降低气体绝缘性能与灭弧能力，不能有效断开设备，易造成设备故障、危及人身安全。

在SF6设备在运行中，需定时检测分析气体的微水含量，防止气体中微水含量超标，保证设备的安全运行，因此对SF6气体的微水分析与技术处理具有重要的意义[1-2]。

本文从设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂4个方面分析SF6气体微水含量超标的原因，并针对影响因素提出具体的控制，保证电力系统安全稳定运行。

1 SF6微水超标原因分析SF6设备内气体的微水与设备安装、设备检修、设备补气、设备质量、吸附剂等因素有关，通过对这些因素具体分析，探讨SF6设备微水超标原因，为控制SF6设备微水以及处理提供技术指导。

1.1 设备绝缘材料的影响设备气室内壁采用的是环氧树脂材料，气室解体检修时，水分吸附在环氧树脂上，对这些水分采用短时抽真空很难全部排除吗，影响气体微水含量。

设备安装与设备检修中，暴露的设备零部件带入水分；安装与检修后抽真空不合格也会带入水分。

1.2 设备补充SF6气体带入水分SF6气体在高压的状态下，以液体形态存于补气瓶内，当进行设备补气时，液体转化气体使补气管道接头表面附着大量水分；补气管道在充气前未清洗干净，导致SF6气体不纯，这些水分都会通过补气带入设备。

SF断路器的微水超标原因及控制措施6某厂500KVGIS是瑞士ABB公司生产全套GIS室内配电装置。

05年12月投入运行。

06年10月17日进行微水含量测试时，测得3号主变进线A、B、C三相PT的微水含量超标，06年11月6日对3号主变进线A、B、C三相PT的气室的SF6气体进行更换处理：06年11月21日测量其微水含量还是超标。

07年2月对3号主变进线A、B、C三相PT的气室的SF6气体进行更换并加装了吸附剂。

07年3月26日及08年1月30日测量微水合格。

2009年4月28日，对GIS进行定期微水测试时发现11个PT气室中共有6个气室微水含量超标。

（GIS设各SF6气体湿度的监测是保证GIS设备安全运行的重要手段。

SF6气体微水在运行时标准为断路器气室≤300×10-6，其他气室≤500×10-6。

）六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力、允许连续开断的次数较多，噪声低和无火花危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、不需要维修或少维修。

这些优点使传统的油断路器和压缩空气断路器无法与其相比，在超高压领域中几乎全部取代了其他类型断路器;另外在中压配电方面，六氟化硫断路器具有在开断容性电流时不重燃，以及开断感性电流时不产生过电压等优点，正逐步取代其他类型的断路器。

六氟化硫断路器的优良性能得益于sf6气体良好的灭弧特性。

SF6是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。

在均匀电场下，SF6的介质强度为同一气压下空气的2.5—3倍，在4个大气压，其介质电强度与变压器油相当。

由于SF6的介质强度高，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口要少。

例如:220kv少油断路器要4个断口，500kv少油开关要6-8个断口，而220kv SF6断路只要1个断口，500kv SF6断路器只要3-4个断口。

一是因为SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气，二是SF6在高温下的分解特性，在分解反应过程中吸收能量。

SF6气体微水含量超标原因分析及处理摘要：随着电网的迅速发展，电力系统的容量急剧增大，SF6全封闭组合电器以其体积小、噪音低、维护工作量小等特点，得到了广泛应用，微水试验作为SF6电气设备的必试项目，已广泛地受到重视，必须加强对SF6电气设备的监测。

基于此，本文主要对SF6气体微水含量超标原因及处理进行分析探讨。

关键词：SF6气体；微水含量；超标原因；处理措施1、SF6气体微水检测记录1.1某电厂出线气室SF6微水试验数据及趋势图表２０１7年在某电厂一级站检修时，发现其GIS洪黔线出线气室微水超标，具体测量数值如表1所示，检修处理之前微水值为１０４９μL／L，检修处理之后，微水含量一直处于上升趋势，４８h后，稳定后微水值接近运行允许极限值５００μL／L。

表1洪黔线出线气室微水值数据表注：测试温度采用实测的气隔运行温度，水分值为折算到２０℃时的标准值。

洪黔线出线气室微水值趋势图如图１所示。

图1洪黔线出线气室微水值趋势图1.2某发电公司51PTSF6微水试验数据及趋势图表２０１8年１２月，检修公司在对某发电公司GIS进行周期性检测时发现母线上５１PT三相气室SF6气体水分都超出５００μL／L的运行标准，换气处理后，测量微水值为１００μL／L以下。

在母线带电运行一个月后，复测微水值在２００～３００μL／L间，发现SF6气体微水增长趋势较快。

故２０１４年３月、４月、５月对其进行每月一次的加强检测。

２０１４年２月及以后的微水值趋近稳定，未发现明显增长。

具体测量微水值如表2所示。

表251PT微水值数据表注：测试温度采用实测的气隔运行温度，水分值为折算到２０℃时的标准值。

５１PT微水值趋势图如图２所示。

图251PT微水值趋势图2、原因分析通过以上数据可以看出，在经过处理后，SF6气体微水值会逐渐上升，但经过一定时间后，微水值逐渐趋于稳定状态。

2.1气室内壁绝缘材料吸附的水分气室内壁绝缘材料主要为环氧树脂，在设备安装或检修解体的过程中，水分会吸附在绝缘材料上难以完全排除。