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500KV SF₆絕緣金屬全封閉式組合電器（即500KV GIS）是由沈陽高壓開關(guān)有限責(zé)任公司成套供貨的設(shè)備，有九個斷路器間隔，兩條進線，三條出線，一個聯(lián)絡(luò)變間隔，兩組分段主母線，均為單相分箱式布置，共177個被監(jiān)視的氣室，分別是斷路器（CB）氣室，隔接（DS\ES）氣室,電壓互感器（PT）氣室，避雷器氣室及母線氣室等。

 這些氣室均須在罐內(nèi)清洗完畢后封裝吸附劑，然后抽真空、充SF₆氣體。因為GIS 的超高壓500KV斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、PT、CT、避雷器、母線等設(shè)備都被封裝在充滿SF₆氣體的罐狀氣室內(nèi)，并以SF₆作為高強度絕緣介質(zhì)，氣室內(nèi)SF₆的純度、壓力、含水量及年泄漏率直接影響GIS設(shè)備安裝后的運行狀況，而且，除年泄漏率主要為安裝及檢測過程控制外，其余三項均須在抽真空、充氣的過程中加以控制， 所以抽真空、充SF₆氣體是GIS安裝的重要環(huán)節(jié)，并尤其以微水量的控制為最易出問題的環(huán)節(jié)。

1  GIS抽真空、充SF₆氣體流程說明及問題提出

我們編制的500KV GIS抽真空、充SF₆氣體流程圖見下頁，這個流程圖是根據(jù)規(guī)程^①和廠家GIS安裝使用說明書編制的，其中虛線框內(nèi)氮氣（N₂）置換過程為斷路器（CB）氣室，因為考慮綏中屬沿海、氣候潮濕地區(qū)，且CB氣室內(nèi)有CT線圈、導(dǎo)體觸頭、傳動機構(gòu)、絕緣件等吸潮元件，*抽空不易達到，充氣后潮氣也會逐漸釋放到氣室內(nèi)SF₆氣體中，采用氣室充干燥純N₂方法較好地解決了這個問題。

氣室微水值≤250ppm(μL/L)，并保證檢測時環(huán)境相對濕度均不大于80%，但在3個月后的微水復(fù)檢中卻發(fā)現(xiàn)斷路器氣室的微水值均有不同程度的升高，尤其是5013B、5013C、5011A、5011C、5021A、5021C 6個斷路器氣室，微水值全部超標（>150ppm(μL/L)），即不能滿足規(guī)程所規(guī)定的≤150ppm(μL/L)驗收標準，而隔接、母線等其他氣室則無大的回升。經(jīng)與廠家技術(shù)指導(dǎo)人員分析并結(jié)合綏中電廠220KV GIS安裝經(jīng)驗，產(chǎn)生這種情況的原因就是斷路器（CB）氣室屬有電弧分解物氣室，其內(nèi)部CT線圈、觸頭、傳動機構(gòu)、絕緣件等吸潮元件在抽空過程中不能*釋放所吸收的水分，充氣后短時間內(nèi)（24-48小時）也只有少部分擴散到氣室SF₆氣體中，此時檢測微水不能準確反映CB氣室的氣體濕度，而隔接、母線等其他氣室因為吸潮元件較少，附在氣室內(nèi)壁、導(dǎo)體、絕緣件上的水分大部分在抽空過程中隨空氣排出氣室，因此，雖然未經(jīng)N2置換，其微水值反而比CB氣室小，充完氣24小時后和3個月相比無大的回升。實踐證明，CB氣室微水值回升最多的時候是充氣后最初的一段時間，以后微水增加逐漸減少直到趨于穩(wěn)定。所以，建議對于CB氣室，充罷SF₆氣體可按正常程序進行檢漏，檢漏不合格，進行漏點處理并重復(fù)抽空、充氣過程，而微水檢測可在檢漏后和7-10天后各進行一次，24小時后的微水檢測僅為檢出檢漏合格而微水嚴重超標氣室和確定檢漏不合格氣室內(nèi)微水是否需進行干燥或更換，其他氣室則只需在充氣24小時后進行微水檢測，微水值要求仍為CB氣室≤120ppm（μL/L）, 其他氣室≤250ppm(μL/L)。

2  如何在抽真空、充氣的過程中降低氣室內(nèi)SF₆氣體的微水含量

2.1 可依氣室類別確定抽真空過程

抽真空的目的，一是為了保證充入氣室的SF₆氣體的純度，同時也使氣室內(nèi)的水分被排出氣室之外。對于CB氣室，必須在一定長時間（時間可根據(jù)氣室大小確定，比如綏中電廠500KV GIS CB氣室為 10-12小時）抽空過程之后，充分保持（4-12小時），然后續(xù)抽至40Pa以下，充以0.35MPa的高純N₂，保持至少4小時，釋放N₂至零表壓以上，再進行抽真空直到40Pa以下，最后充SF₆氣體。特別需要強調(diào)的是，這個過程中，保持起著很重要的作用。因為保持的過程實際是氣室中各元件所吸附的水分向氣室中空氣或N₂擴散的過程，保持時間越長，水分釋放越充分，所抽真空度越低，氣室內(nèi)水分越少，抽空效果也越好。

2.2  根據(jù)地域氣候條件確定抽空過程

在氣候較干燥地區(qū)，比如伊敏電廠，空氣濕度低，通過較長時間的抽空、保持、續(xù)抽過程，基本上就能達到較理想的含水量降低效果，伊敏電廠500KV GIS CB 氣室?guī)缀跞课唇?jīng)N₂置換過程，但微水值也全部合格；在綏中電廠這樣一個沿海、氣候潮濕的地區(qū)則以在CB氣室的抽空過程中加入N₂置換較為合適。對于隔接、母線等其他氣室，在干燥地區(qū)，則可適當(dāng)減少抽空及保持時間，按抽真空、充SF₆氣體流程圖進行即可。

2.3  選擇合適的抽真空及充氣機械

設(shè)備抽空能力越強，所抽極限真空度越低，抽空效果越好。綏中工程500KV GIS安裝過程中共使用了三種施工機械，即①ZCHJ系列ABCDE型SF₆充放回收及凈化裝置，②德國進口迪羅回收及凈化裝置DILO，③2XT-70型真空泵。實踐證明，ABCDE型SF₆氣體充放回收及凈化裝置用羅茨泵和2X真空泵組成真空泵組，使用電阻真空計，同時有氣瓶加熱裝置，它不僅具有抽空能力強、速度快，極限抽空度高的特點，還具有抽空過程安全、可靠，可同時進行抽真空、充氣及充氣速度可以控制等優(yōu)點。因此，這種裝置是GIS安裝抽真空、充氣設(shè)備。迪羅回收及凈化裝置，它具有干燥過濾和空氣壓縮系統(tǒng)，既能在充氣或回收過程中對氣體進行過濾清潔和干燥，又能依靠其*的空氣壓縮系統(tǒng)提高回收或充氣速度，但一個干燥濾筒能干燥的氣體質(zhì)量僅有970kg，因此，迪羅裝置的干燥系統(tǒng)一般只用于回收微水不合格或有電弧分解物氣室的SF₆，正常回收和充氣過程中通常不必使用。另外，迪羅回收及凈化裝置也可以進行抽真空，但其極限抽空能力僅為100Pa（實際上一般達不到），若想繼續(xù)下抽，則須改換其它形式抽真空機械。隨設(shè)備一起還有兩個儲氣罐，儲氣重量分別為 980kg和280kg，可用于檢修時儲存回收的氣體。因為迪羅回收及充放裝置功能比較齊全，而且可同時進行充放和回收，在GIS安裝過程中可與ZCHJ系列ABCDE型充放回收及凈化裝置或2XT-70型真空泵配合使用。但本套裝置價格昂貴，多為生產(chǎn)企業(yè)配備。2XT-70型真空泵為單純的抽真空機械，抽空能力較強，安裝中應(yīng)與其它回收及充氣裝置配合使用。

2.4 選用合格（保證純度及水分含量）且盡量干燥的SF₆氣體

按照《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備現(xiàn)場交接試驗規(guī)程》^②的要求，為了保證氣室內(nèi)SF₆氣體的微水含量，在合理抽空的基礎(chǔ)上，充氣時選用氣體的原則如下：應(yīng)選用微水值≤8 ppm（μg/g）(或65.04ppm(μL/L))的合格氣體；斷路器（CB）氣室所充SF₆盡量選擇微水值低的新氣，一般微水值都小于30ppm（μL/L）；微水值≤65.04ppm（μL/L）的氣體均可以用于隔接、母線氣室；對于微水值≥65.04 ppm(μL/L)的瓶氣則堅決返廠。這樣處理基本上能滿足GIS交接驗收及運行對氣體含水量的要求。

2.5 嚴格施工程序，按程序逐步進行

我們根據(jù)流程圖編制了500KV GIS抽真空記錄、充SF₆氣體記錄表格（見附表），嚴格按表格規(guī)定程序施工，不丟項漏項，取得了很好的效果，各氣室微水值均控制在100ppm(μL/L)以下。

上述過程均是在氣室密閉性基本良好的基礎(chǔ)上進行的，若氣室嚴重泄漏，外部潮氣會侵入氣室，從而使水分超標。