SF6断路器微水检测应注意的几个问题4页word
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六氟化硫气体微水含量过高的危害与微水测量摘要:金属封闭型开关设备中六氟化硫气体含水量过高时,会对开关设备的运行造成危害,并增加设备维护成本。
为了能够减少以六氟化硫气体为绝缘介质的开关设备中水分含量,本文给出了不同情况中六氟化硫气体的含水量测量方法及对应的标准,分析了影响水分含量测量的若干因素,并提供了相应的改善措施。
最终使测量结果更加准确,为设备的可靠运行奠定了良好的基础。
关键词:六氟化硫;开关设备;微水含量引言:纯SF6气体是无色、无味、无毒、化学性能稳定的不燃气体。
在电气性能上,SF6气体具有良好的绝缘性能及优异的灭弧能力。
因此,随着中国电力行业的迅猛发展,SF6气体在开关设备中的应用越来越广泛。
但是,如果气室中的SF6气体中存在太高的水分,就会损坏设备的运行。
因此,必须严格控制气室中SF6气体的含水量。
1 SF6气体含水量过高的危害在气室中,当SF6的含水量过高时,会产生以下三种危害:1、当含水量高时,水气容易在绝缘材料的表面上凝结成液态水,导致绝缘性能降低,并可能造成严重的绝缘闪络击穿。
在电弧作用下产生的的酸性物质,会对固体有机物和金属具有腐蚀作用,缩短设备使用寿命。
2、SF6气体含水量越高,在设备分闸时产生的电弧作用下产生的离子化合物越多,导致SF6气体对电弧的抑制能力将变弱。
3、SF6气体含水量越高,在电弧作用下产生的在有毒有害物质越多,对人体健康有直接的威胁。
因此,必须严格监督和控制SF6气体的含水量。
2 SF6气体微量含水量的标准实验表明,SF6气体的含水量过多时,温度下降到一定程度,水气就会发生凝结。
如果凝结成液态水,就有可能发展成为事故,造成沿面放电;如果凝结温度足够低,则会凝结成冰并呈现固体形式,对绝缘的影响会小得多。
因此,要求SF6水含量足够小,使得在水蒸气冷凝的情况下不产生水,并且最多只能冷凝成冰。
实际工作结合运行经验,并考虑适当的余量,可以绘制DL/T 603-2206《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》规定的微水含量标准[1],表1即是不同的气室产生电弧的可能性设定的水分含量标准(测量环境温度为20°,微水值为体积比,下同)。
六氟化硫气瓶微水含量标准
根据GB/T 12037-2017《化学试剂检测方法》中对六氟化硫(SF6)气体的微水含量标准,六氟化硫气瓶的微水含量应符合以下规定:
1. 微水含量:不大于10μg/m^3。
此外,还需要注意:
1. 六氟化硫气瓶应存放在干燥、通风良好的地方,远离湿度较高的区域。
2. 在使用六氟化硫气瓶进行实验操作时,应对气瓶进行正确的安装和操作,避免气瓶过度震动或出现外部漏气的情况。
3. 如果六氟化硫气瓶的微水含量超过标准限制,可能会对实验或设备造成不利影响,应立即更换新的气瓶。
请注意,以上标准和建议仅供参考,具体的微水含量标准可能会根据不同国家或地区的法规和标准而有所不同,建议根据本地的相关法规和标准进行参考。
SF6断路器的状态监测与故障诊断一、前言SF6断路器是电力系统中常用的高压开关设备,其具有开断能力强、接触电阻小、使用寿命长、操作可靠等优点。
但是,由于运行环境复杂和设备负载变化等原因,SF6断路器容易出现各种故障。
为了确保电力系统的安全可靠运行,及时、准确地对SF6断路器的状态进行监测和故障诊断就显得非常重要。
本文对SF6断路器的状态监测和故障诊断进行了详细的介绍和分析。
二、SF6断路器的状态监测2.1 气密性测试SF6断路器中的SF6气体是其正常运行的关键因素之一,气密性测试旨在检测SF6断路器内部是否存在泄漏情况。
测试时,可以使用SF6气体检漏仪或外泄热成像仪等设备来检测。
如果发现气体泄漏,需要及时查找泄漏点并进行维修。
2.2 机械状态测试SF6断路器的机械状态是影响其操作可靠性、耐久性和寿命的关键因素。
机械状态测试主要包括操作机构、接线柜、触头和气压机等方面。
常用的测试方法有视觉检查、手动操作和机械性能测试等。
SF6断路器在正常运行时会产生一定的热量,过高的温度可能会导致设备的损坏或熔断。
因此,及时检测SF6断路器的温度是非常必要的。
常用的检测方法有温度传感器、红外线热成像仪等。
2.4 湿度检测SF6断路器中的SF6气体对湿度非常敏感,过高的湿度会使得气压不稳定,从而导致设备的故障。
因此,对SF6断路器中的湿度进行监测也是非常重要的。
常用的监测方法有湿度传感器、露点仪等。
三、SF6断路器的故障诊断3.1 气体检测SF6断路器故障的最主要原因之一就是气压不稳定,因此对SF6气体含量的检测就显得非常必要。
常用的检测方法有微水传感器、流量计、密度计等。
如果检测到SF6气体含量异常,需要及时发现故障原因并进行维修。
3.2 触头检测SF6断路器故障中,触头断裂是比较常见的一种故障。
因此,定期对SF6断路器中的触头进行检测就显得非常重要。
常用的检测方法有电学检测和机械状态检测等。
SF6断路器故障的外在表现是设备的破损或变形等。
微水检测仪使用时必需注意的事项微水检测仪是一种专用于检测液体中微量水分的仪器。
在使用微水检测仪时,需要注意以下事项,以确保测试结果的精准性和仪器的安全牢靠。
1. 使用场所微水检测仪应在室内无风流动的通风环境下进行测试。
同时,试验室内应保持相对恒定的温度和湿度,以避开温度和湿度变化对测试结果造成干扰。
2. 样品的采集在进行微水检测前,需要对样品进行采集。
需要注意的是,样品必需干燥、无杂质,以保证测试结果的精准性。
在采集样品的过程中,应避开手接触样品,可以使用干净的钳子或勺子进行采集。
并在测试前将样品封存,以免样品受外界湿度的影响。
3. 仪器的使用在进行微水检测前,需要对仪器进行正确的操作和调试。
首先,对仪器内部的各个部件进行检查和清洁,以确保仪器干燥无水。
其次,依据测试需求选择相应的测试模式和测试参数。
在进行测试时,需要将样品注入测试仪器中,注意不要将样品溅洒到仪器外部或接口处,以免影响仪器的正常工作。
在测试过程中,应理性掌控测试时间,避开测试时间过长或不足。
4. 仪器的维护在使用微水检测仪的过程中,需要定期对仪器进行维护和保养。
首先,需要对仪器的内部和外部进行清洁和消毒。
其次,需要定期更换仪器中的各种耗材和零部件,确保仪器的正常使用。
在仪器存放使用过程中,应注意仪器的防潮、防尘防震等,以保证仪器的长期稳定运行。
5. 使用的注意事项在使用微水检测仪的过程中,需要注意以下事项:•使用过程中,避开将仪器接触到水或湿气过多的环境中;•避开使用强酸、强碱等腐蚀性物质接触仪器;•在使用前应检查仪器的插头、线路等是否安全牢靠;•使用前需要进行仪器的样品预处理,以保证测试结果的精准性;•在测试过程中需要认真察看仪器的运行状态,适时处理显现的故障。
结论微水检测仪的使用过程中,需要注意的事项较多。
认真阅读仪器使用说明书,并在使用前进行相关的培训和操作引导,对于确保测试结果精准、仪器安全牢靠具有特别紧要的意义。
同时,在仪器的使用和维护过程中,需要严格遵守相关的规章制度,确保仪器的正常使用和运行。
SF6断路器微水超标原因分析与处理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,噪声低和无火花危险,而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、维修少等优点。
这使得SF6断路器广泛应用于当今的电网中。
然而SF6断路器微水超标会对断路器使用造成很大影响,因此,我们对引起SF6断路器微水超标的原因及控制处理措施展开讨论。
一、SF6气体的优点SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。
当电子和SF6分子接触时几乎100%的混合而组成重的负离子,这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的使用价值。
即SF6具有很好的负电性,它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。
这些负离子的导电作用十分迟缓,从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率,因此有很好的灭弧性能。
在1.01×105Pa气压下,SF6的灭弧性能是空气的100倍,并且灭弧后不变质,可重复使用。
SF6气体优良的绝缘和灭弧性能,使SF6断路器具有如下优点:开断能力强,断口电压允许做得较高,允许连续开断次数较多,适用于频繁操作,噪音小,无火灾危险,机电磨损小等,是一种性能优异的“无维修”断路器。
二、SF6气体微水超标的危害性(一)SF6气体是非常稳定的,当温度低于500℃时一般不会自行分解,但当水分含量较高时,温度高于200℃时就可能产生水反应,会生成亚硫酸和氢氟酸(HF),它们都具有腐蚀性,可严重腐蚀设备。
(二)SF6在电弧作用下可分解,由于水分的存在会加剧低氟化物的水解,生成氟化亚硫酰。
且水分的增加会加速其反应。
(三)SF6被电弧分解成原子态S和F的同时,触头蒸发出大量的金属Cu和W蒸汽,该蒸汽与SF6在高温下会发生反应,产生金属氟化物和低氟化物,生成的氟化亚硫酰、硫化氢都是剧毒,HF还可与含SiO2元件反应,腐蚀固体元件的表面。
(四)存在于SF6气体中的水分本身一般不会对开关装置的绝缘有显著的影响。
但当这些水分以液态存在于绝缘件的表面(特别是表面存在易于导电的物质)时,会降低沿绝缘件表面的电阻,并改变了绝缘件的电场。
SF6断路器微水超标原因分析及对策摘要:在110kV某变电站110kVSF6断路器微水测试中,发现该断路器中SF6微水和纯度严重超标,对SF6断路器微水和纯度超标的原因进行分析,指出其危害,提出了防范断路器微水超标的措施。
关键词:SF6断路器;微水;纯度前言常态下SF6是无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体,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,当温度低于500℃时也不会自行分解,具有优异的冷却电弧特性,在高压断路器中得到广泛应用。
运行中对断路器的SF6监控多数是通过对SF6的检漏与微水测试来进行,SF6气体中的含水量会影响断路器的绝缘与灭弧性能,带水份的SF6气体在电弧的作用下会生成亚硫酸和氢氟酸,对材料起腐蚀作用,特别是运行多年的断路器设备,经常会出现SF6。
微水超标情况,给断路器运行带来严重危害。
1设备状况及SF6气体微水测试和纯度测试情况国网哈密供电公司110kV某变电站110kV型号为LW36-126(W)T3150,2017年06月检测人员对110kV某变电站110kV断路器进行微水和纯度检测时,发现110kV某断路器内部的SF6气体微水含量和纯度均已超标(SF6微水含量标准:新投运/运行中<150/300 ul/l,SF6气体纯度含量标准:新投运/运行中纯度>97%),测试结果见表1由表1中数据测试情况可看出,该断路器SF6的微水含量和SF6气体纯度均已严重超标,由此可以判断该站110 kV断路器内部绝缘件已严重受潮。
2原因分析由于该站110 kV断路器SF6微水含量已严重超标,在2017年06月结合停电检查,定性检漏,该断路器没有发现漏气点,SF6密度继电器指示压力值正常,因而可以判定没有明显或大量的外界水分进入。
为此,进一步排气、解体处理,经检查,断路器灭弧室内氧化铝分子筛确实已严重受潮,而且已达到了饱和状态,原因分析如下:①断路器安装充气时自身含有微量水分或充入不合格的SF6气体;②断路器充气时由充放气装置带入水分;③设备外壳制造不良或密封间隙向内渗入水分等,SF6断路器运行多年后,密封垫老化可能引起渗漏,使大气中的水分通过这些微孔向SF6气腔内扩散,导致SF6气体中的含水量超标④断路器装配时构件(外壳内表而、金属导体、绝缘件等)内部元件吸收和吸附表而的水分(断路器制造时各部件烘烤时间不足,干燥不彻底),水分向SF6气体中扩散,导致SF6气体中的水分体积分数增加,甚至超标。
编号:GYGDJ/
变电站110kV SF6断路器微水试验作业指导书
编写:年月日
审核:年月日
批准:年月日
试验负责人:
试验日期年月日时至年月日时
宁夏电力公司固原供电局
1适用范围
本作业指导书适用于变电站110kV SF6断路器现场微水试验。
2引用文件
DL 506-92《六氟化硫气体绝缘设备中水分含量现场测量法》
DL/T 639-1997《六氟化硫电气设备运行、试验、及检修人员安全防护细则》《宁夏电力设备预防性试验实施规程》
DL408—1991《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)
DMT242P《仪器使用说明书》
GLM-300A《仪器使用说明书》
3试验前准备工作安排
3.1准备工作安排
3.2人员要求
3.3仪器仪表和工具材料
3.4危险点分析
3.5安全措施
3.6试验分工
4 试验程序4.1开工
4.2试验步骤和标准要求
4.3竣工
5 试验总结
6作业指导书执行情况评估
7附录
试验记录:
SF6断路器微水现场试验记录。
SF6断路器SF6气体微水超标原因分析及改进措施摘要:文章对引起SF6断路器微水超标的原因及控制处理措施展开了讨论,介绍了500kV换流站SF6断路器SF6气体微水超标,分析了SF6断路器SF6气体微水超标的原因,提出了对SF6断路器SF6气体微水超标的处理方案对策,并按照处理方案对策对SF6断路器SF6气体微水超标进行了处理。
关键词:SF6断路器;SF6气体;微水超标;换流器;高压电网1 概述随着电力电网的高速发展和电气设备质量的不断提高,SF6断路器在高压和超高压电力电网中有着绝缘性良好、分断能力快、断口电压高、允许连续开断的次数多、操作维护简单方便实用等优点,因此SF6断路器在高压和超高压电力电网中获得广泛使用。
但是在安装和运行过程中会出现SF6断路器气体微水超标的现象,如果忽视对SF6断路器SF6气体微水的监测,其对电力电网稳定可靠运行将会造成影响,同时也会导致环境受到污染。
1.1 SF6气体的优点SF6的分子和自由电子有非常好的混合性。
当电子和SF6分子接触时几乎100%混合组成重的负离子,这种性能对剩余弧柱的消电离及灭弧有极大的使用价值。
即SF6具有很好的负点性。
它的分子能迅速捕捉自由电子而形成负离子。
这些负离子的导电作用十分迟缓,从而加速了电弧间隙介质强度的恢复率,因此有很好的灭弧性能。
在1.01×10Pa气压下,SF6的灭弧性能是空气的100倍,并且灭弧后不变质,还可以重复使用。
1.2 SF6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而受潮,则电气强度会显著下降。
SF6断路器是户外设备,当气温骤降时,SF6气体中的过量水分会在介质表面凝结成固体而发生闪络,严重的时候还会造成SF6断路器发生爆炸事故。
纯净的SF6气体在运行中受电弧发电或高温后会分解成单体的氟硫和氟硫化合物,电弧消失后又化合成稳定的SF6气体。
SF6断路器微水超标原因分析与控制措施发表时间:2018-04-28T16:29:47.587Z 来源:《电力设备》2017年第33期作者:牛彦丽辛小虎[导读] 摘要:在SF6断路器实际运行的过程中,经常会出现微水超标的现象,严重降低了断路器的绝缘性能,大大缩短了其使用寿命。
国网甘肃省电力公司检修公司摘要:在SF6断路器实际运行的过程中,经常会出现微水超标的现象,严重降低了断路器的绝缘性能,大大缩短了其使用寿命。
因此,需针对SF6断路器的微水超标原因进行全面分析,采取积极的措施进行应对,保证断路器的正常使用,延长其使用寿命,避免故障的产生。
关键词:SF6断路器;微水超标原因;控制措施在正常状态下,SF6没有颜色与味道,且不含有毒素,具备不可燃的特点,与传统绝缘气体相较,介质的强度较高,能够在均匀电场之下稳定运行。
然而,在使用SF6断路器的过程中,虽然能够提升其绝缘性能,但是,很容易出现微水超标的现象,严重影响设备的寿命,必须对其进行合理的控制,通过科学方式应对问题,保证能够提升断路器的使用水平。
一、SF6断路器微水超标的实际情况分析我公司于2016年6月到8月对SF6断路器进行微水测试,发现其中有两个断路器出现微水超标的现象。
其中一台断路器的微水运行值已经达到400 ,且在环境温度为19摄氏度的时候对第二台断路器的微水运行情况进行分析,发现其运行值已经达到了600 ,严重影响了电网的安全稳定运行。
因此,在2016年10月份的时候,开始针对SF6断路器的微水超标问题进行分析,在明确原因的情况下,对其进行了全面的处理。
二、SF6断路器微水超标实际原因在SF6断路器运行的过程中,微水超标原因较多,应对其进行合理的分析,明确原因与类型。
具体原因表现为以下几点:第一,在实际装配的时候,绝缘带中含有水分,没有对其进行合理的处理。
且断路器中主要的材料就是环氧树脂产品,含水量在0.2%-0.6%左右,在材料使用中,水分会随着时间的变迁释放,导致出现微水超标的现象。
SF6断路器微水检测应注意的几个问题目前电力系统常用的六氟化硫气体湿度检测仪器较多,备有特点。
露点仪有检测时间短,操作,维护简便,耗气量少,检测准确度较高。
一、DP19型露点仪检测原理
DP19型露点仪检测原理见图1
由图可见。
由图可见,测量头包括帕尔帖电池,露点镜,和PT-100传感器。
制冷时,镜面由半导体元件帕尔帖―电池反面产生热量,通过冷却器和散热器散热。
露的形成由光学系统测量,包括灯和光敏电阻。
当气体中的水汽随镜面的冷却达到饱和时,将有露在镜面上形成,镜面上附着的水膜和气体中的水汽达到动态平衡。
此时,镜面温度称为露点温度。
光源照在镜面上,镜面状态由光敏电阻监测,信号反馈给制冷控制器,控制制冷电流输出,即控制制冷器的制冷量,其目的是在镜面开始结露时自动降低制冷量,直到镜面上有稳定的露层。
镜面温度由测温元件PT-100通过温度放大器经过线性化。
最后露点测量结果就以数字显示在屏幕上。
灯的亮度的细微变化都会立即改变测量结果,为避免可能引起的错误,供电电压要经过灯稳压器。
二、现场检测易出现的异常现象分析及解决
国家标准规定的六氟化硫电气设备中气体的含水量,是指20℃时的数值。
但现场测试的温度经常是偏高或偏低于此温度进行。
正常情况下,露点仪显示的露点数值是呈阻尼震荡并最终稳定的过程。
但在测量低湿度SF6气体时显示值很难稳定:原因为:(1)需要较长的制冷时间和较大的制冷功率,(2)低露点条件下,会引起测量露点的偏
离。
1.事情经过:
2007年12月,在110kV官家山变电站的预防性试验中发现35kV的SF6断路器微水严重超标,最高达到2000uL/L。
使用仪器为瑞士产DP19露点法微水测试仪,DP19微水仪在有效期内,同时我们用该仪器复测SF6气瓶内微水含量,结果数据都合格并且在40uL/L以下,证明仪器没有问题。
两天后,我们用另外一台RA601FD(阻容法)微水仪现场复测,结果正常,数据见表一。
表一
2.分析及讨论
该变电站在2003年08月安装过程中严格按照要求安装,在交接验收过程中,所有的断路器在充气前都逐一进行了微水测量,结果测量值在70―80uL/L之间,测试合格(标准是小于150uL/L)。
充气后静置24小时又进行了检测,结果也正常,检漏无泄露。
运行后半年2004,02月复测结果正常。
2004年12月又进行了湿度检测及检漏,数值稳定。
2007年12月在对110kV、35kV断路器做湿度检测时发现所有的35kV断路器共9台,微水测量不合格,远远超出标准5倍以上站内110kV的断路器4台(22l、222、223、224)用同一台仪器测量则无异常。
见表二
为了分析解决问题和慎重起见,我们特地请云南省电力研究院SF6检测中心专业人员携带仪器到现场做对比试验。
两台是电力研究院的
DP99―Ⅲ露点仪和RA601FD湿度仪,另外两台是我局的DP19和RA601FD
湿度仪,RA601FD湿度仪的工作原理是阻容式。
分别用这四台仪器对一台35kV断路器及一台110kV断路器进行了水分测试,结果如表三所示。
表三
从测试结果来看两台阻容式湿度仪的结果基本相同,且都在合格范围内,而DP19与其余三台仪器比较,测试结果相差甚远,大大超出了合格范围。
经过多方询问情况和查阅资料,发现如果气样中有以蒸汽形式存在的杂质如烃类气体,它的露点比水蒸汽露点高,在水蒸汽结露之前它就冷凝,在仪器的镜面产生一层薄隔膜,直接影响被测气体的露点,妨碍被测气体露点的观察,造成镜面提前结露,而导致该露点误认为是被测气体的露点。
互感器气室中的线圈会产生一定量的以蒸汽形式存在的烃类等杂质,从而导致了DP19测试结果的不准确。
对于RA601FD来说,烃类杂质对它没有影响,它使用的是阻容法测量,检测器上的高分子聚合物渗透膜吸收水分,使铝基体与膜之间的电抗发生改变,其改变量与水蒸汽浓度成一定的关系,经过标定就可定量使用。
另外这个变电站比较特殊,左邻右舍分别是一家冶炼厂和化工厂,周围的环境中气体成分比较复杂,有大量的有机气体和杂质存在,在气体管路的转移中,空气将管路和仪器污染,导致了测量结果的不合格。
通过对DP19的镜面用酒精进行了多次的清洗和高纯氮气长时间的干燥后,再次测量所有35kV断路器,水分全部合格,在正常范围内。
3.预防措施
在使用中应注意以下事项:
(1)测量露点时有干扰物质的影响。
如固体杂质和油污,虽然不会改变被测气样的露点,但会妨碍对露点的观测,因而要对镜面经常清洗或污染误差补偿。
再如以蒸汽形式存在的杂质,如烃类,在水蒸汽结露之前就冷凝,直接影响气体露点的测定可先采取措施予以消除;(2)在露点介于
0℃―30℃时,镜面上的冷凝物也可能为过冷水,此时必须仔细区别,以防引起误差(3)取样管线的温度要高于样气的露点温度2℃以上,最好在5℃~10℃以上;(4)取样管径应适当,太小阻力大,太大响应时间长;(5)测量流量要合适,防止响应时间长和影响测量压力。
希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:
1、理想的路总是为有信心的人预备着。
2、最可怕的敌人,就是没有坚强的信念。
——罗曼·罗兰
3、人生就像爬坡,要一步一步来。
——丁玲。