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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]。
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。
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1172012年，某供电公司在例行试验中，发现某220 kV 变电站团葫#2线Ⅲ气室微水超标，达到了826 p p m。
在随后的跟踪测试中，发现微水值有上升的趋势，最高达到了1256 p p m。
当年的9月对团葫#2线Ⅲ气室进行了气体置换及停电抽真空处理。
2013年的例行试验中，发现220 k V 西葫#1线、#1主变一次II气室微水超标，在随后的跟踪测试中，发现处理效果不理想，2014年8月5日测试结果为#1主变一次II气室微水含量反弹至951 p p m 、220 k V 西葫#1线II气室微水含量反弹至437 p p m，并发现220 k V 团葫#2线微水含量达到1185 ppm。
我们为什么对组合电器中微水的含量这么重视？SF 6的分解反应与水分有很大关系。
在电弧高温作用下，很少量的S F 6会分解为有毒的S O F 2、S O 2F 2、S F 4和S O F 4等。
电弧分解物的多少与SF 6中所含水份有关，因此，把水份控制在规定值以下是非常必要的。
1 SF 6气体的优点SF 6由卤族元素中最活泼的元素氟原子与硫原子结合而成，其分子结构是6个F原子处于顶点位置而S原子处于中心位置的正八面体，S和F以共价键联结。
S F 6气体是无色、无臭、不燃、无毒的惰性气体，具有优良的绝缘性能，且不会老化变质。
它的比重约为空气的5倍。
在标准大气压下，－62℃时液化，在均匀电场中为空气的2到3倍，在3个大气压下绝缘强度与变压器油相当。
在12个大气压下，0℃时液化。
S F 6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性，即对电子的吸附能力造成的，使S F 6具有强大的灭弧能力。
因为S F 6分子吸附自由电子后变为负离子，负离子容易和正离子复合形成中性分子，使电弧空间的导电性很快消失。
特别在电弧电流接近零值时，这种作用更加显著。
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断路器的微水超标原因及控制措施第一篇：SF6断路器的微水超标原因及控制措施SF6断路器的微水超标原因及控制措施前言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220kVSF6断路只要1个断口，500kVSF6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这种优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一；另外，SF6吸附自由电子而形成负离子的现象也是其成为优良灭弧介质的原因。
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。
断路器是户外设备，当气温骤降时，SF6气体过量水可能会凝结在固体介质表面而发生闪络，严重时造成断路器发生爆炸事故。
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。
SF6断路器气体微水超标原因分析及处理
作者：王锋朱明彦
来源：《城市建设理论研究》2012年第30期
【摘要】：通过对李家峡水电站330kV六氟化硫断路器气室微水含量超标原因进行分析,确定导致水分含量升高的主要原因及其他可能因素。
针对主要原因采取处理方案予以解决,针对可能因素明确日常检修维护工作中的注意事项。
【作者单位】：新疆送变电工程公司国际公司【关键词】：六氟化硫微水超标原因分析处理方案
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：
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。
2 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。
断路器是户外设备，当气温骤降时，SF6气体过量水可能会凝结在固体介质表面而发生闪络，严重时造成断路器发生爆炸事故。
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。
3 SF6气体微水超标的原因
3.1 SF6气体新气的水分不合格
造成新气不合格的原因，一是制气厂对新气检测不严格，二是运输过程中和存放环境不符合要求，三是存储时间过长。
3.2 断路器充入SF6气体时带进水分
断路器充气时，工作人员不按有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如充气时气瓶未倒立放置；管路、接口不干燥或装配时暴露在空气中的时间过长等导致水分带进。
3.3绝缘件带入的水分
厂家在装配前对绝缘未作干燥处理或干燥处理不合格。
断路器在解体检修时，绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。
3吸附剂带入的水分
吸附剂对SF6气体中水分和各种主要的分解物都具有较好的吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入数量可观的水分。
3.5透过密封件渗入的水分
在SF6断路器中SF6气体的压力比外界高5倍，但外界的水分压力比内部高。
例如，断路器的充气压力为0 .5Mpa，SF6气体水分体积分数为30×10-6，则水的压力为0.5×30×10-
6=0.015×10-3Mpa，外界的温度为20℃时，相对湿度70%，则水蒸气的饱和压力为2.38×10-
3×0.7=1.666×10-3Mpa，所以外界水压力比内部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。
而水分子呈V形结构，其等效分子直径仅为SF6分子的0.7倍，渗透力极强，在内外巨大压差作用下，大气中的水分会逐渐通过密封件渗入断路器的SF6气体中。
3.6 断路器的泄漏点渗入的水分。
充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等泄漏点，是水份渗入断路器内部的通道，空气中的水蒸气逐渐渗透到设备的内部，因为该过程是一个持续的过程，时间越长，渗入的水份就越多，由此进入SF6气体中的水份占有较大比重。
4 SF6气体含水量的控制措施
4.1控制SF6新气质量关
根据《安规》的规定，SF6新气应具有厂家名称、装灌日期、批号及质量检验单。
新气到货后应按有关规定进行复核、检验，合格后方可使用。
存放半年以上的新气，使用前要检验其微水量和空气，符合标准后方准使用。
SF6气瓶放置在阴凉干燥、通风良好地方，防潮防晒，并不得有水分或油污粘在阀门上，未经检验合格的SF6新气气瓶和已检验合格的气体气瓶应分别存放，以免误用。
4．2 控制绝缘件的处理关
绝缘件出厂时，如果没有进行特殊密封包装，安装前又未做干燥处理，则绝缘件在运行中所释放的水份将在气体含水量占有很大比重。
因此绝缘件干燥处理完毕后立即进行密封包装，在安装现场未组装的绝缘件应存放在有干燥氮气的容器中。
4.3控制密封件的质量关
采用渗透率小的密封件，加强断路器密封面的加工、组装的质量管理，保证密封良好。
断路器法兰面及动密封都用双密封圈密封，一可加强密封效果，减少SF6气体的漏气量，二可减少外界水分进入SF6断路器中。
4.4控制吸附剂的质量关
采用高效吸附剂，使用前进行活化处理，安装时尽量缩短暴露于大气中的时间，减少吸附剂自身带入的水分。
4.5控制充气的操作关
应在晴朗干燥天气进行充气，并严格按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作。
充气的管子必须用聚四氟乙烯管，管子内部干燥，无油无灰尘，充气前用新的SF6气体进行冲洗。
4.6加强运行中SF6气体检漏关
断路器在运行中，当发现压力表在同一温度下前后两次读数的差值达到0.01-0.03Mpa时应全面检漏，找出漏点。
4.7加强运行中SF6气体微水量的监视测量关
设备安装完毕充气24h后，应进行SF6气体微水量测量，设备通电后每三个月测量一次（条件允许时），直至稳定后，以后每一至三年检测一次微水量。
对于微水量超过管理标准的应进行干燥处理。
通过以上七个环节的严格管理，可以控制SF6断路器SF6气体的微水量。
5 处理程序
处理根据国家标准及现场实际情况，制定了如下处理程序，首先回收断路器内的SF6气体；在瓷套底部加约0.5 kg的吸附剂(F-03分子筛)；然后充氮气至0.1 MPa；抽真空至133 Pa。
再充氮气至0.1 MPa；静止24h后测氮气的湿度。
如果不合格，就再次抽真空、充氮气、测氮气的湿度。
如果合格，抽真空、充SF6气体，静止24h后测气体的湿度。
若合格，补气至额定压力即认为处理完毕。
若不合格，再运行充氮、测量及充SF6、测量的程序。
处理的流程
如下图所示。
处理后SF6气体湿度超标状况应得到明显改善。
处理过程中采用数字式微量水分测试仪、露点仪、检漏仪等仪器。
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SF6断路器微水超标处理流程图
6 结束语
SF6断路器最重要的监测项目是含水量监测和检漏两项。
如果忽视对它的监测，其可靠性将会受到影响，还会污染环境。
因此，对运行中SF6断路器的微水的监测和检漏就备受关注。
参考文献：
黄豪杰；SF6断路器气体微水超标原因及控制措施[J]；硅谷；2009年21期
温选尧；龙海莲；程文婷；SF_6断路器气体微水超标原因分析及处理[J]；四川电力技术；2007年05期。
