GIS运行中的SF6气体管理与泄漏处理.pdf

第24卷第4期
供用电
0072年8月

GIS运行中的SF。气体管理与泄漏处理

郭程
(山东铝业股份有限公司，山东淄博255000)

摘要:以110kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)为例，总结了GIS运行中SF6气体的水分、压力和纯度
的管理办法和要点，分析了易渗漏SF。气体的部位、原因及应采取的对策，为GIS的运行、维护和检修管理提
供借鉴。
关键词:气体绝缘金属封闭开关设备;SF。气体;运行维护;管理
中图分类号:TM595文献标识码:C文章编号:1006一6357(2007)04一0040一04

近几年的城网建设中，随着国家投资的增加时间;△尸为内外水蒸气压差。
和人们日益增长的环保意识，城网设备选择趋向产品装配)和安装环境下附着在器壁上的
小型化、无油化、自动化并结合免维护，逐步淘汰水分、抽真空残留在装置中的水，以及充气装置干
高耗能变电设备。330~50OkV断路器已全部使燥不够带人的水分。
用气体绝缘金属封闭开关设备(Gaslnsulated中，GIS内其微水超标的主要原因，是由于密
Switchgear，GIS)，投运量以每年15%一20%的封件泄出渗人的水份进入到SF。气体中。因为
速率增长，城市电网新装110一22okV断路器大GIS运行中内部SF。气压高于大气压，但就水分
多是GIS或SF6断路器。压力而言，外部的水分比开关内部要大得多。当
GIS以SF6气体作为绝缘介质，其作用相当20℃、相对湿度为80%时，大气水分压力为
于一个开关站。GIS设备所有带电部分都被金属l=0.8PX23.SXIO一=19只10一‘
外壳包围，它是用铝合金、不锈钢、无磁铸钢等材(MPa)
料制成。外壳用铜母线接地，内部充有一定压力额定SF在‘气压为Q.6MPa的运行开关内
的SF。气体。它的绝缘介质采用SF。气体，其具部，SF。含水分为150xl0一“(v)，内部水分压力为
有优越的灭弧性能和绝缘性能‘在Gis安装、运Z=0.6P火150X10一6“0.9义10一4(MPa)
行和检修过程中，SF6气体的微水含量、纯度和密关内、外开水分压力之比为
封的管理，关系到GIS的装备水平，气体管理得l/P:=1P9X10一‘/0.9X10一4“21(倍)
当，GIS的运行可靠性和寿命就能达到较高的水于开关外由的水分压力为开关内的21倍，在
平。这压力作用下，大气中的水分会逐渐透过密封件
进人气体绝缘设备内。如果外界气温更高，相对
1水分管理
湿度更大，则内外水分压差更大，水分通过密封薄
1.1微水超标的原因弱环节进人Gls内部的可能性将更大。
在运行中GIS中的SF6气体，微水含量的标1.2对Gls的危害
准为:断路器气室(300Xlo一6，其他气室(500只水分不当足以在绝缘物表面产生凝露时，
10一6。水分进人GIS主要有以下3种途径。GIS的绝缘性能一般不会受到影响。在0℃及以
)GIS设备中的有机绝缘材料所含水分经下温度水分达到饱和气压时，在绝缘件表面会覆
过长时间运行后，会渐渐从有机绝缘材料中析出盖冰霜，由于冰霜是绝缘体，也不会影响GIS的
并混人SF‘气体中。绝缘性能。当相对湿度为30%时，尽管未产生露
)从密封衬垫透进的水分，可用下式求取:珠，但绝缘件表面闪络电压已开始下降，尤其是在
Q“(DXLXh/b)XtX乙尸运行中的开关，绝缘件表面覆盖有SF。气体分解
式中:Q为透过水分量;D为水分渗透率汪为密物，在气体中含水很少时，这些分解物是绝缘的;
封垫长度;h为密封垫宽度;b为密封垫厚度;t为但当SF6气体含水分较多时，受潮的固体分解物

万方数据
2007年第4期供用电

呈半导体特性，使绝缘件表面绝缘电阻下降，大大了报警压力。山东铝业热电厂110kV站采用的
降低了电晕起始电压和击穿电压，从而引起高电是ZFIO一126/T2000一31.5型GIS，其主要技术参
压击穿，导致GIS绝缘整体性劣化。GIS内部形数中规定SF6气体各压力值如表1所示。

成局部放电的典型原因如图1所示。表IGIS气室规定5玖压力值(20oC)MPa

高压导体名称额定值报警值闭锁值
。一产一气孔断路器气室
他其气室:‘:t.曹
绝缘件表面附着物井一绝缘件
一自.由金属粒子2.ZSF‘气体压力的管理方法
罐体表面附着物
.一渗入潮气前对GIS目中气体压力管理的基本方法是:
罐体对断路器气室规定了报警压力和闭锁压力，其他

图IGIS内部形成局部放电的典型原因气室只规定了报警压力。报警压力给定值的目标
是每6年进行1次全面检修，以使其基本不达到
SF6气体被电弧分解后的HF、HZSO4气体报警压力。此外，虽然密封衬垫长期劣化会引起
将影响开关内绝缘件沿面电阻的变化，而且会对气压下降，但目前尚无经验，不能求出密封衬垫老
开关内