GIS电压互感器气体微水超标的原因及处理方法探析

八大局那里简析220KV变电站GIS设备微水超标分析及处理发表时间：2017-11-27T12:28:22.193Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：安景凯[导读] 摘要：现代社会能源消耗缺口的不断扩大，基础用电体系的发展与完善，一方面提升了人们的工作、生活条件，加快了社会的现代化进程；另一方面，由于电力运行的条件复杂，为保证人们的正常用电质量与用电安全，电力部门应结合单位发展的实际情况，严格管控用电系统的运行情况。

(国网葫芦岛供电公司辽宁葫芦岛 125000)摘要：现代社会能源消耗缺口的不断扩大，基础用电体系的发展与完善，一方面提升了人们的工作、生活条件，加快了社会的现代化进程；另一方面，由于电力运行的条件复杂，为保证人们的正常用电质量与用电安全，电力部门应结合单位发展的实际情况，严格管控用电系统的运行情况。

为此，本文根据组合电器GIS在运行过程中出现的实际故障案例，对其有效处理措施进行系统的探析。

关键词：绝缘装置；气室微水量；氮气干燥为保证电力运行、管理的有效性，将GIS现代化技术合理的引进到实际的电力管理过程中，提升电力运行的安全系数，相关电力部门应针对全封闭装置的运行特点，及时处理微水超标等影响设备效率的问题。

一、GIS出现微水超标的原因及其影响1、GIS的运行原理GIS全称Gas Insulated Switchgear，将SF6断路器和其他高压电气元件（主变压器除外）按照所需的电气接线安装充有一定SF6气体的金属壳内所组成的一套变电站设备，叫做气体绝缘变电站，有时称为气体绝缘开关设备或全封闭组合电气器。

通过将变电站中的一次设备（不包括变压器）组成一个有机整体，并优化各部件的联动关系，将其封闭在金属材料制作的接地外壳中，为保证该金属外壳的内部有一定的压力，在外壳内部通常充满SF6绝缘气体。

该种设备的应用优势包括占用空间小、运行可靠性强、设备安全性能较高，主要配件的维修期高达二十年，不仅降低了后期设备维修的工作量与养护经费，还能在一定程度上保证发电设备的运行安全指数，降低故障发生的可能性。

GIS设备微水超标的原因及控制措施李兆飞摘要：文中阐述了GIS设备微水超标的危害性。

就SF6气体新气的水分、断路器充入SF6气体过程、绝缘件、吸附剂、密封件、断路器的泄漏点六个方面进行了微水超标原因分析。

论述了GIS微水超标的处理方法和采取的防范措施。

关键词：GIS 微水超标；危害性；原因分析；控制措施一、GIS及SF6气体的特点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。

二、SF6气体微水超标的危害性常态下，SF6气体无色无味，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，则电气强度会显著下降。

纯净SF6气体，在运行中，受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又化合成稳定的SF6气体。

当气体中含有水分时，出现的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质等，危及维护人员的生命安全，对断路器的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，甚至发生设备爆炸。

湿度严重超标时，会引起盘式绝缘子结露，从而造成绝缘子表面闪络事故。

湿度超标还会降低气体的绝缘强度。

三、台山电厂GIS微水超标情况台山电厂500KV GIS是瑞士ABB公司生产全套GIS室内配电装置。

220kVGIS设备SF6气体微水超标原因分析及应对措施摘要：本文的研究目的是明确ＳＦ6气体微水超标的危害，通过对SF6气体微水超标原因进行分析、制定应对措施，来提高ＳＦ6气体在220kVGIS电气设备中的运行可靠性。

本文采用的是文献研究法，通过对相关文献的查找及梳理，为文章提供可靠理论依据。

通过本文的研究可知，SF6气体微水超标可以从严格控制ＳＦ6气体质量、严格要求220kVGIS电气设备操作流程、加强绝缘件管理三个方面入手来加以解决。

通过以上三个应对措施的实施，能够在一定程度上降低ＳＦ6气体微水超标的可能。

关键词：ＳＦ6气体；微水超标；超标原因前言：随着ＳＦ6电气设备的广泛运用，电网运行的安全可靠对ＳＦ6电气设备的稳定运行提出了更高的要求。

因此，掌握ＳＦ6气体微水超标的原因及其应对措施，成为我国电气设备运行管理的重中之重。

基于此，本文的研究不仅对应对ＳＦ6微水超标具有理论意义，同时还对我国电气设备管理水平的提升具有一定的现实意义。

一、ＳＦ6气体微水超标的危害纯净的ＳＦ6气体在220kVGIS电气设备的运行中，因受到电弧放电及高温作用后，会分解成为单体的氟、硫以及氟硫化合物，在电弧消失后又会转化为稳定的ＳＦ6气体。

但是，当220kVGIS电气设备中ＳＦ6气体微水超标后遭遇到气温的变化时，会使过量的水分在固体介质表面凝结成水珠，进而造成电气设备的故障停运，严重时甚至会造成高压设备的爆炸[1]。

不仅如此，受到电弧分解而形成的氟硫化合物会与水发生反应，生成具有很强腐蚀性的氢氟酸、硫酸以及其他毒性较强的化合物，这些化合物会对绝缘材料以及金属材料造成腐蚀，进而导致绝缘材料劣化，造成220kVGIS电气设备的故障，严重时甚至会危及到维护人员的生命财产安全。

由此可见，ＳＦ6气体微水超标对220kVGIS电气设备造成的危害是极大的。

二、SF6气体微水超标原因分析（一）SF6气体水分不合格SF6气体中水分含量超出标准值，会造成SF6气体在受到电弧作用下凝结出水滴，造成220kVGIS电气设备故障，影响运行[2]。

简析220kV全封闭组合电器(GIS)微水分析及处理摘要：本文通过具体实验，对220kV全封闭组合电器(GIS)微水超标的影响及处理措施进行了简要分析，希望对电力系统的安全稳定运行有所帮助。

关键词：220KV全封闭组合电器；微水超标；处理措施；220KV全封闭组合电器因具有体积小，可靠性高、检修周期长、维护量小、安装便利等优势，被广泛应用在电力系统中。

不过由于其存在的结构部件较多，设备密封性要求较高，在运行较长时间后，会出现微水量超标的情况，进而产生一系列物理、化学性能的改变，对人身、设备安全构成严重威胁。

因此需要对220KV全封闭组合电器微水情况进行有效分析，减少危险的产生，保证系统的正常运转。

1全封闭组合电器中的微水超标的影响SF6气体虽然具有较好的绝缘和灭弧效果，但是随着微水量的增加，气温的降低，产生的气体会凝结成水滴并附着在设备内部元件上，进而导致元件受潮损坏自身的性能，设备运行处出现闪络、绝缘强度降低的情况，影响电气设备的正常使用。

同时，在电弧的作用下，SF6气体会分解出多种低氟化合物，若环境中存在杂质，则这些化合分解物有可能会与水发生反应，产生有毒物质，同时会形成腐蚀性物质，如强硫酸与强氢氟酸等，设备内部元件的金属材料与绝缘材料均会受到影响。

2全封闭组合电器微水实验分析选取两台220KVGIS设备进行检验，在测试过程中发现，这两台设备在间隔电缆终端某气室中存在微水量超标的情况，但是在其它气室中的指标结果是正常的。

因此本次试验采用阻容法进行测试。

另外，为了保证测试结果的准确性，采用了露点法加以验证，发现两次测试结果并无明显差异。

因此可以断定GIS设备在电缆终端室存在严重的微水超标现象。

气室内部采用了绝缘盆进行相邻气室的隔离，且气室内含有电缆终端头。

通过对检测结果分析了解到，造成GIS设备存在微水超标的主要原因为：SF6气体中含水量相对较多；在气体补充时，补充设备存在较大含水量；绝缘件水分较多，吸附效果降低；电缆终端存在水分渗漏情况，增加了SF6气体的含水量，导致微水超标现象的出现。

GIS设备SF6湿度超标现场处理随着电力工业的发展，GIS设备具有占地少、性能可靠、维护方便、配置性能灵活、检修周期长等优点，得到了越来越广泛的应用。

GIS设备采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质。

此气体具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，其击穿电压是空气的2.5-3倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油的超高压绝缘介质。

但SF6气体容易受水分影响，微水超标会造成气体绝缘强度下降，影响灭弧；产生腐蚀性物质，对设备的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，危害设备的安全运行。

为此必须严格监督和控制SF6气体的微水含量，以避免事故发生。

1 设备情况简介我厂220KV FB1T型SF6气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS），系法国阿尔斯通公司生产的三相交流50HZ输变电设备，共计4台断路器，10台隔离开关，11台接地开关，54个独立气室，于1990年投产。

2 设备运行情况我厂GIS设备于2009年11月进行过大修，对部分气室法兰密封连接面的密封圈、连接螺栓以及吸附剂进行了更换；测量各气室气体湿度及纯度，并更换了不合格气体。

2011年11月对GIS各气室检测时发现，220440接地开关B相气室湿度达674μL/L。

2012年3月对该气室进行跟踪检测，其值为1006μL/L，增长趋势明显，已超出DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》中第13.3.4条规定“断路器灭弧室气室运行中不大于300μL/L，其它气室运行中不大于500μL/L”的范围。

可以认为该气室气体的湿度严重超标，气室内部已经受潮，必须尽快处理，以防止缺陷继续发展，造成设备损坏（表1）。

3 原因分析SF6中水分的产生有以下几个原因：（1），SF6气体本身含有少量的水分；（2）由于加工工艺问题或干燥处理不彻底，设备零部件（外壳内表面、绝缘件、金属导体）吸附的水分；（3）设备组装时未注意做好防护措施，从大气中带入的水分；（4）充放气时操作不当，通过回收装置、管道及其它进入水分；（5）由于密封部位的密封性能差，外界通过密封圈向设备内渗入水分。

GIS电压互感器气体微水超标的原因及处理方法探析摘要：文章介绍GIS电压互感器气室微水超标情况和微水超标后的处理方法，并分析了微水超标原因。

关键词：GIS；电压互感器；SF6；微水；超标六氟化硫（SF6）全封闭组合电器具有绝缘性能好、占地面积与空间体积小、运行安全可靠、安装和维修方便等优点，因此，GIS设备使用日益广泛。

截至2014年7月20日，我局共有变电站213座，其中150座变电站使用了GIS 设备。

在我们班组管辖的108座变电站中，有90座变电站使用了GIS设备。

在近些年的预防性试验中，我们发现110个GIS气室存在着气体微水超标的情况，而电压互感器气室占到41个，因此互感器微水容易超标引起了我们的关注。

1 GIS电压互感器中水分的危害SF6气体中含有的水分对设备及其安全运行的危害是多方面的。

一方面，虽然SF6非常稳定，但是当水含量较高且温度高于200 ℃时就可能产生水解反应，生产SO2和HF。

两者都是强烈腐蚀性物质，可严重腐蚀金属部件。

另一方面，水分的存在加剧了SF6电弧分解时低氟化物和金属氟化物的水解，而前者严重阻碍了SF6分解物的复原反应，后者产生金属氧化物、氟化亚硫酰、HF等有毒强腐蚀物质。

同时，气体中的水分在温度降低时可能在设备内部结露，附着在零件表面，容易产生沿面放电事故。

因此，要严格控制GIS设备内部的水分含量。

DL/T 603中规定，无电弧分解物的气室的微水含量在交接验收和运行中的允许值分别为250 μL/L和500 μL/L。

2 微水超标情况近4年对我班组所管辖GIS变电站进行了SF6微水测试，电压互感器气室微水超标情况统计见表1。

3 GIS电压互感器气体微水超标的原因我们使用的绝大部分电压互感器是由GIS生产厂家向上海互感器厂采购的，我们联合厂家和检修人员共同分析得出，GIS气室中的水分的主要来源主要有以下几方面：①SF6在合成后，要经过热解，水洗，碱洗，干燥吸附等工艺，难免在SF6新气生产过程中混入微量的水分。

GIS设备SF6微水超标处理作业指导书百色新铝电力有限公司目录1 适用范围 (2)2 规范性引用文件 (2)3 技术术语 (2)4 作业准备 (2)5 作业流程 (4)6 安全风险及预控措施 (6)7 作业项目、方法及标准 (7)8 回顾与改进 (10)附录A (11)附录B (14)前言为规范SF6设备SF6气体微水超标处理工作，保证作业过程的安全及质量，制定本作业指导书。

本作业指导书由百色新铝电力有限公司生产技术部提出并归口。

本作业指导书起草单位：本作业指导书主要审核人：本作业指导书审定人：本作业指导书批准人：本作业指导书由百色新铝电力有限公司生产技术部负责解释。

GIS设备SF6气体微水超标处理作业指导书1 适用范围本指导书适用于百色新铝电力有限公司管辖范围内GIS设备SF6气体微水超标处理工作。

2 规范性引用文件GB26860-2011 《电力安全工作规程》（发电厂和变电所电气部份）DL/T 639-2002 《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》（发、变电部Q/CSG10004-2004 南方电网公司企业标准《电气工作票技术规范》分)GBJ147-1990 《电气工程安装工程高压电器施工及验收规范》Q_CSG114002-2011 《电力设备预防性试验规程》3 技术术语3.1 SF6微水超标GIS设备的绝缘介质SF6气体的含水量超过运行中的标准值。

4 作业准备4.1 人员配备4.3 物品配置表2：工器具及仪器仪表5 作业流程作业流程见图16 安全风险及预控措施7 作业项目、方法及标准8 回顾与改进本作业指导书由使用单位针对执行情况定期进行总结回顾，适时由生产技术部进行修订、完善。

附表AGIS设备SF6气体微水超标处理作业过程记录表附录BGIS设备SF6气体微水超标处理数据记录表。

GIS设备常见故障浅析摘要：由于GIS设备技术发展，GIS设备凭借常规敞开式设备无法比拟的优越性，结合深圳电网的现状，在深圳电网已经被广泛地应用在变电站中，随着越来越多的GIS设备投入运行，需要处理地GIS缺陷也不断增多，对GIS设备的检修维护也越发重要。

本文主要阐述气体泄露、微水超标等常见故障并对应对措施和设备维护进行分析总结。

关键词：GIS 气体泄露微水超标1、引言：GIS（gas insulated substation）组合电器,它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、避雷器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、母线、电缆终端、进出线套管等，通过设计将这些设备全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体组合成套高压电器设备，也称SF6全封闭组合电器。

与常规的敞开式设备相比，具有集成化、占地少、运行可靠性高、维护方便，检修周期长等优点。

但如果制造，安装，维护不当也会发生故障，特别是设备本体内部发生故障，由于GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，停电范围大，修复需要的时间长。

因此对预防缺陷发生，维护好设备使得GIS安全稳定的运行就变得尤为重要，下面通过对常见缺陷进行分析总结，提出一些措施，预防此类缺陷的发生。

2、相关缺陷分析及处理措施（1）GIS设备外壳存在砂眼导致SF6气体泄露设备制造的设备精度不够，外壳上有砂眼，密封材料质量欠佳造成的漏气占有较一定比例，以下为通过红外成像检漏技术检测GIS外壳到存在SF6气体泄漏缺陷点，下图红框内为漏气点。

处理措施：①关闭A、B两相横式隔接组合气室阀门；②C相漏气横式隔接组合气室SF6气体回收至0表压；③拆开传动连杆及接地排；④松开接地罐与下部法兰连接面螺栓；⑤将接地开关整体拆卸下来；⑥更换接地绝缘子及密封圈；⑦更换拆解部位密封圈，回装接地开关，回装传动连杆及接地排；⑧抽真空、充入SF6气体至额定压力，包扎、检漏，测微水；缺陷原因分析：SF6泄露会导致GIS设备的绝缘能力降低，设备的正常运行也会受到很大影响，严重会导致设备发生故障，影响电网运行的可靠性。

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。