SF6開關(guān)設(shè)備抽真空工藝的分析

何光龍 范懷昆 王林 胡斌 劉賢澤

摘要：SF6開關(guān)設(shè)備是目前電力系統(tǒng)應(yīng)用較為普遍的設(shè)備之一，是保障整個電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一。而在對其進(jìn)行安裝、維保期間往往需要進(jìn)行抽真空處理。其主要目的是為了可以有效減少開關(guān)設(shè)備中的水蒸氣并對設(shè)備進(jìn)行一定的檢漏測試。此次就SF6開關(guān)設(shè)備抽真空相關(guān)工藝展開討論。

關(guān)鍵詞：SF6開關(guān)設(shè)備;抽真空;工藝

引言

相較于傳統(tǒng)形式的開關(guān)斷路器，新型SF6開關(guān)設(shè)備無疑可以大大提升整個電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性，同時開關(guān)占地面積更小，運(yùn)行性能更為優(yōu)越，因此在業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。由于工作原理的差異性，因此SF6開關(guān)設(shè)備在安裝以及維修期間需要進(jìn)行特別的抽真空處理。此次就抽真空的主要意義以及相關(guān)技術(shù)要求等方面展開討論，從而使相關(guān)作業(yè)人員可以更好的了解SF6開關(guān)設(shè)備抽真空的操作意義以及注意事項，以免在日后工作中出現(xiàn)各種失誤。

1.SF6開關(guān)設(shè)備抽真空的意義

常見的SF6開關(guān)設(shè)備，包括GCB、SF6BUS、SF6CT等等，在為其諸如SF6氣體之前往往都需要預(yù)先將其內(nèi)部殘留的空氣進(jìn)行徹底的抽真空處理。實(shí)際抽真空的主要目的主要包含以下兩個方面：第一，抽真空工序?qū)嶋H也是一種典型的定性檢漏方式，可以有效排查當(dāng)前設(shè)備的氣密性，避免后期使用出現(xiàn)SF6氣體泄露等情況發(fā)生;第二，可以有效降低殘留于SF6開關(guān)設(shè)備中的水蒸氣含量，即降低其內(nèi)部的濕度。當(dāng)SF6開關(guān)設(shè)備中水蒸氣含量超標(biāo)時，一定程度上會導(dǎo)致整個斷路器運(yùn)行工況下降，進(jìn)而可能會威脅到整個電網(wǎng)的運(yùn)行安全，因此務(wù)必保證SF6開關(guān)設(shè)備中水蒸氣的含量控制在合理范圍內(nèi)。實(shí)際在整個的抽真空操作過程中，往往由于各種復(fù)雜原因，經(jīng)常會出現(xiàn)一系列問題，從而導(dǎo)致設(shè)備損壞或者返修等。

2.抽真空流程概述

依據(jù)《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程》以及《高壓開關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗方法》等相關(guān)文件要求，對整個SF6開關(guān)設(shè)備抽真空操作流程以及技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行明確規(guī)定。首先，當(dāng)實(shí)測真空度達(dá)到133帕?xí)r開始時間統(tǒng)計，保持抽真空設(shè)備持續(xù)運(yùn)行不低于半小時;其次，停止抽真空泵并將其與SF6開關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效隔離，靜置等待半小時后再次檢測真空度情況;隨后在等待不低于5小時的時間，再次測量真空度情況，前后兩次所測得的真空度差值不得大于67帕。如若實(shí)測值遠(yuǎn)高于該值，則可以判定當(dāng)前設(shè)備勢必存在泄漏情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步排查并確定具體泄漏點(diǎn)。最后，整個抽真空工作需要委派專業(yè)人員進(jìn)行，切忌避免誤操作等導(dǎo)致真空泵油逆流至設(shè)備中等事故發(fā)生。

3.抽真空技術(shù)要點(diǎn)

3.1抽真空與真空保持情況下應(yīng)當(dāng)施加的電壓

針對SF6開關(guān)設(shè)備所進(jìn)行的一系列抽真空工藝實(shí)際是一種典型的粗真空技術(shù)形式。大量實(shí)驗研究表明，真空度達(dá)到133帕的情況下，此時整個的擊穿電壓達(dá)到最小值。故而，真空以及抽真空保持期間的所施加的電壓，即便是最小電壓也存在一定的危害性。例如某工程550kV的罐式SF6開關(guān)設(shè)備其內(nèi)部含水量已經(jīng)遠(yuǎn)超規(guī)范要求，現(xiàn)場作業(yè)單位首先使用高純度的氮?dú)膺M(jìn)行充入，隨后使用紅外線燈進(jìn)行加熱，但實(shí)際去水分情況并不理想。之后，他利用渦流加熱的方式以期去除內(nèi)部殘留水分，利用電壓加載至相關(guān)電阻上產(chǎn)生熱量蒸發(fā)水分，并結(jié)合抽真空的方式進(jìn)行聯(lián)合去除水分?？上攵摬僮鞴に嚧嬖诰薮蟮娘L(fēng)險性。需要注意，在抽真空以及保持真空過程中避免任何電壓的施加，無論是高電壓還是低電壓;其次，一些擴(kuò)建項目，一些設(shè)備可能需要安置在高電壓區(qū)域，在進(jìn)行抽真空作業(yè)期間應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎小心，避免操作導(dǎo)致感應(yīng)電壓而造成其它危害。在操作期間將設(shè)備的進(jìn)出線端子和大地連接，可以大大規(guī)避安全隱患。

3.2真空度測取時不停泵與不和泵隔離

相關(guān)要求明確規(guī)定應(yīng)當(dāng)停泵并和泵進(jìn)行有效隔離。而實(shí)際操作期間為了省力以及相關(guān)作業(yè)人員不理解規(guī)章內(nèi)容時，經(jīng)常會出現(xiàn)不停泵以及不與泵隔離的情況下直接測量真空度情況。實(shí)際這樣所測得的的真空度并不是實(shí)際值，存在一定的偏差。常用的和泵隔離的方式主要為將位于真空泵進(jìn)氣一端的截止閥進(jìn)行徹底的合上，確保在觀測真空度數(shù)值時可以精確的反饋當(dāng)前內(nèi)部的實(shí)際情況。否則，在測量時極有可能為抽真空設(shè)備進(jìn)氣口位置結(jié)果，而該結(jié)果普遍會高于設(shè)備的實(shí)際大小。

3.3返油問題處理

返油現(xiàn)象主要是指在抽真空設(shè)備運(yùn)行期間，由于突然停止供電而導(dǎo)致抽真空設(shè)備中的油進(jìn)一步逆流至產(chǎn)品中。目前常見的抽真空設(shè)備主要為葉片泵以及柱塞泵形式。將其和SF6氣瓶進(jìn)行連接從而組成充氣設(shè)備。而將其與壓縮機(jī)以及儲氣罐等其它元件進(jìn)行連接時，則稱為充放氣設(shè)備。往往規(guī)范的設(shè)備均會配有專門的防治返油組件。規(guī)避返油的方法有許多，較為常用的主要為在抽真空設(shè)備的進(jìn)氣口位置加裝一電磁閥。當(dāng)突然失去供電時，電磁閥隨即啟動并和大氣之間進(jìn)行有效聯(lián)通，從而使得抽真空是設(shè)備的進(jìn)氣口和出氣口之間的壓力立即達(dá)成一致，有效規(guī)避返油情況發(fā)生。否則，正處于裕興情況下的抽真空設(shè)備會由于氣壓差而導(dǎo)致位于設(shè)備中的油被迅速擠壓至產(chǎn)品中。而當(dāng)發(fā)生返油情況時，泵油可能會導(dǎo)致產(chǎn)品運(yùn)行性能的大大降低，應(yīng)當(dāng)立即采取措施進(jìn)行處理，切忌延誤修復(fù)。為了規(guī)避返油問題的發(fā)生，相關(guān)人員在對抽真空設(shè)備維保期間應(yīng)當(dāng)將配套的電磁閥運(yùn)行性能納入檢查范疇、當(dāng)需要單獨(dú)使用抽真空設(shè)備時應(yīng)當(dāng)對其防返油設(shè)備以及方式有一定的了解，并檢查其運(yùn)行可靠性、對于一些不帶防返油的設(shè)備應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行技術(shù)改造，提升設(shè)備的防返油能力、定期委派專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)備的維保，保證設(shè)備運(yùn)行工況良好。

3.4真空保持時間

《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程》以及《高壓開關(guān)設(shè)備六氟化硫氣體密封試驗方法》兩個文件均要求真空的保持時間不低于5小時，隨后在觀察5小時再次讀取真空度情況。這樣做的目的是為了更好的使得原先隱藏在絕緣設(shè)備、鑄件以及金屬焊縫等位置的水分可以在真空的環(huán)境下進(jìn)一步的汽化。基于前后兩次所測得的真空度差值即可判斷當(dāng)前被檢測設(shè)備在安裝前的干燥度，并決定下一階段的程序是否進(jìn)行。不安看出，5小時只是整個測試需要保持的時間下限，真空保持的時間應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的產(chǎn)品而有所不同。例如國外的一些設(shè)備在時間規(guī)定上則要24小時等等。

4.結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)建設(shè)越來越完善，對于高可靠性以及經(jīng)濟(jì)性的SF6開關(guān)設(shè)備應(yīng)用也越來越多。而一旦SF6開關(guān)設(shè)備設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)認(rèn)可問題，則有可能無法及時響應(yīng)導(dǎo)致線路難以迅速通斷，整個電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性以及安全性也就得不到保障。故而務(wù)必保證SF6開關(guān)設(shè)備運(yùn)行的可靠性。在安裝以及維保期間對SF6開關(guān)設(shè)備進(jìn)行抽真空處理，一方面可以有效降低設(shè)備內(nèi)部的水蒸氣殘留，另一方面也可以及時排查設(shè)備是否存在泄漏點(diǎn)情況。但在抽真空操作期間務(wù)必按照相關(guān)流程規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，切忌出現(xiàn)未隔離抽真空設(shè)備讀取真空度情況的發(fā)生，不合規(guī)的操作極有可能導(dǎo)致一系列難以預(yù)料到后果。未來隨著供電水平越來越高，對于電力系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量要求也越來越高，故而對于SF6開關(guān)設(shè)備抽真空操作人員，務(wù)必保證整個抽真空操作的合規(guī)性、可靠性，切實(shí)提升業(yè)務(wù)素養(yǎng)，保證工作可靠落實(shí)。

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