SF6充氣設(shè)備的真空處理方法探析

康宇軒　楊凌　姚勇

摘 要：SF6充氣設(shè)備的真空處理持續(xù)時(shí)間長、規(guī)范要求多、工序復(fù)雜。如果不嚴(yán)格按照規(guī)范實(shí)施，則會使設(shè)備存在嚴(yán)重的安全隱患，危及電網(wǎng)和人身的安全，降低供電可靠性。在進(jìn)行真空處理的施工過程中，需要選擇合適的施工方法，合理、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行各環(huán)節(jié)的施工。對此，就SF6充氣設(shè)備的真空處理施工方法和新技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：SF6充氣設(shè)備；真空處理技術(shù)分析；一體化真空處理裝置；電磁閥

中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.057

SF6充氣設(shè)備具有良好的絕緣及滅弧性能，在電網(wǎng)中使用十分普遍。此類設(shè)備在安裝及檢修過程中，必須對設(shè)備進(jìn)行真空處理。真空處理的要求十分嚴(yán)格，但在此過程中存在真空裝置與施工人員因各種問題出現(xiàn)失誤的可能。如何避免出現(xiàn)問題，需要對真空處理過程中易出現(xiàn)的失誤進(jìn)行分析。

1 SF6設(shè)備真空處理現(xiàn)狀

在SF6充氣設(shè)備的安裝和檢修過程中，由于施工單位的施工器具及人員素質(zhì)參差不齊，存在多種不利于真空處理嚴(yán)格按照規(guī)范實(shí)施的因素。對于真空處理裝置，在對SF6充氣設(shè)備抽真空過程中，常出現(xiàn)未使用出口帶電磁閥的裝置的情況。真空處理的持續(xù)時(shí)間與被抽真空的密閉氣室容積有關(guān)，在對容積較大的氣室抽真空時(shí)，為了達(dá)到真空度要求，真空裝置需要長時(shí)間運(yùn)行。在此過程中，如果裝置電源故障，則出口不帶電磁閥的裝置便無法滿足使用要求。在真空度測量方面，使用麥?zhǔn)险婵沼?jì)直接對SF6充氣設(shè)備進(jìn)行真空度測量的方法也不可取。

SF6充氣設(shè)備為密封設(shè)備，已進(jìn)行真空處理，并充入SF6氣體的設(shè)備無法通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)問題，存在一定的安全隱患。為了避免事故的發(fā)生，需回收SF6并重新進(jìn)行真空處理，這將耗費(fèi)大量的時(shí)間和物力，進(jìn)而造成了不必要的浪費(fèi)。

2 真空處理裝置的使用分析

2.1 目的與標(biāo)準(zhǔn)

SF6設(shè)備在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝的過程中，其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)比較粗糙，且在大氣環(huán)境下極易受潮。進(jìn)行真空處理的目的主要是去除設(shè)備內(nèi)部的水分，而水在真空度為133 Pa左右的氣化速度最快。

此外，真空度的保持也能作為設(shè)備檢漏的重要依據(jù)?！陡邏洪_關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗(yàn)方法》（GB 11023—1989）的第4.1.1條規(guī)定，抽真空檢漏應(yīng)在真空度為113 Pa后，維持真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)30 min后停泵，30 min后讀取真空度A，5 h后再讀取真空度B，如果B-A<133 Pa，則密封良好。而在《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程》（DL/T 603—1996）第7.15.2條中要求B-A<67 Pa，其真空處理的標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格。

在真空處理過程中，如果未能按照以上標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，則可能出現(xiàn)以下2類故障。

2.1.1 設(shè)備運(yùn)行后微水含量超標(biāo)

如果在施工過程中未嚴(yán)格遵循以上標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，未將SF6氣室內(nèi)附著在粗糙表面的水分充分氣化并抽出，則在安裝后短時(shí)間內(nèi)微水含量可能不會超標(biāo)，但長期運(yùn)行后，內(nèi)部水分析出與SF6氣體混合，會使SF6氣體含量過高，我公司某變電站110 kV GIS就出現(xiàn)過此類情況——由于安裝單位在施工過程中未能有效對GIS內(nèi)部進(jìn)行真空處理，運(yùn)行后多個(gè)氣室微水含量超標(biāo)。經(jīng)檢查，氣室未出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，交接試驗(yàn)微水含量正常，不存在外部潮氣進(jìn)入的可能。經(jīng)解體檢修后，嚴(yán)格按照真空處理標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故障氣室微水含量恢復(fù)正常。

2.1.2 設(shè)備運(yùn)行后發(fā)生嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象

通過對真空處理設(shè)備進(jìn)行真空度的保持，可以檢測出設(shè)備的密封性能。如果不滿足以上標(biāo)準(zhǔn)要求，則在運(yùn)行中可能出現(xiàn)嚴(yán)重漏氣的現(xiàn)象。比如，我公司多個(gè)新投運(yùn)的SF6充氣設(shè)備在運(yùn)行不到一年的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了SF6氣體壓力降低的情況，其原因?yàn)樵O(shè)備密封較差，且在安裝、真空處理的過程中未能發(fā)現(xiàn)此問題。如果在運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)漏氣，則只能通過解體檢修解決問題，降低了供電可靠性。

2.2 對抽真空設(shè)備的要求

除了以上的對真空度的要求外，《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程》的第7.15.3條還規(guī)定，真空泵應(yīng)設(shè)置電磁逆止閥和相序指示燈。這是為了防止在真空處理過程中，真空處理裝置意外斷電或相序錯誤，進(jìn)而導(dǎo)致真空處理裝置電機(jī)停轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢。此時(shí)，外界大氣壓可能將真空處理裝置內(nèi)的機(jī)油或其他污染物倒灌進(jìn)SF6設(shè)備內(nèi)部，如果未能發(fā)現(xiàn)并處理，則會引起內(nèi)部放電等重大故障。

3 真空計(jì)的選擇

SF6充氣設(shè)備在真空處理過程中使用的設(shè)備只需滿足10 Pa以上的要求即可。按照真空度的劃分，此類為粗真空，量程范圍內(nèi)能使用的表計(jì)較多。在滿足使用需要的前提下，還要確定真空計(jì)是否會受到檢測裝置的影響。在國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中要求，禁止使用麥?zhǔn)险婵沼?jì)，因?yàn)榇苏婵沼?jì)為直接測量，表計(jì)內(nèi)的水銀與被測腔體相連，通過水銀受壓力變化產(chǎn)生形變讀取數(shù)值。水銀在常溫、常壓下會氣化，形成水銀蒸汽，當(dāng)開始測量時(shí)，水銀蒸汽進(jìn)入被測腔體并附著在表面。在使用中，如果操作不當(dāng)，麥?zhǔn)险婵沼?jì)內(nèi)的水銀可能倒灌進(jìn)腔體，存在潛在的放電隱患。

4 一體化真空處理及測量裝置技術(shù)

在使用真空度裝置抽真空和檢測真空度的過程中，耗時(shí)較長，在滿足相關(guān)規(guī)程的前提下，可以使用抽真空、測量、自動控制一體化的裝置，既能避免人為操作出現(xiàn)失誤，也能通過自動控制系統(tǒng)提高真空處理的質(zhì)量及效率

4.1 工作原理

該裝置主要是由真空泵、單向電磁閥、電子真空計(jì)、自動控制器等組成。在真空處理前，連接管道并檢查可靠密封后，啟動真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到預(yù)設(shè)壓力值時(shí)，電子真空計(jì)度數(shù)、記錄時(shí)間并啟動控制回路停泵，關(guān)閉電磁閥。在真空度維持一段時(shí)間后，自動控制器啟動真空泵，進(jìn)入第二次抽真空，按照規(guī)定時(shí)間完成并測量合格后，裝置發(fā)出完畢信號。

4.2 功能特點(diǎn)

4.2.1 控制準(zhǔn)確

該裝置通過電子真空計(jì)的測量及自動控制器的判斷，可定時(shí)、定量完成真空處理。

4.2.2 安全性和可靠性高

該轉(zhuǎn)職極大程度地減少了因人員操作失誤引起的安全風(fēng)險(xiǎn)和質(zhì)量問題。

5 結(jié)束語

SF6充氣設(shè)備的真空處理技術(shù)，需要不斷總結(jié)、分析，通過對新技術(shù)的探索、使用提高真空處理效率和質(zhì)量，從而提高電網(wǎng)設(shè)備的安全性和可靠性。

〔編輯：張思楠〕