关于SF6气体水分
SF6断路器中SF6气体湿度的危害及控制措施
环球市场理论探讨/-109-SF6断路器中SF6气体湿度的危害及控制措施梁利艳 孙兴勇河南平高电气股份有限公司 摘要:SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧性能,在相同条件下,其绝缘强度为空气的3倍;其灭弧性能为空气的数十倍。
但水分的存在会对电气设备的安全运行及SF6气体的电气性能产生影响。
本文分析了水分存在的影响、水分进入SF6断路器的途径、提出了SF6气体湿度的控制措施。
关键词:SF6气体湿度的危害;控制措施一、水分对SF6断路器性能的影响水分对断路器性能的影响主要表现在对产品绝缘性能、开断性能和对零部件的腐蚀作用三个方面。
1.水分对绝缘性能的影响水分在SF6气体中共有三种存在形式:气态、液态和固态。
大量研究证明,当少量的水分以气态形式存在时,绝缘性能影响不大;固态形式表现为在0℃及以下水分达到饱和气压时,如果在绝缘件的表面形成覆盖冰霜,冰霜会造成绝缘件的电场畸变,使绝缘下降;如果冰霜在金属屏蔽内,绝缘性能影响不大;当SF6气体含水分较高产生凝露时,水分会使断路器开断过程中产生的分解物受潮而呈现半导体特征,会使绝缘子表面电阻下降,并改变了绝缘件的电场而造成绝缘性大幅下降。
试验表明附着在绝缘件表面的水分可以使绝缘件的沿面放电电压降到无水时的60%以下。
2.水分对开断性能的影响SF6被电弧分解后,主要的分解物是SF4+,其次是SF2+、SF5+、负离子F2-、F-及SF-,在电弧电流过零之后这些正、负离子很快(≤0.1ms)复合成负电性的SF6,使开关断口间的介质强度迅速恢复。
水分的存在,对SF6电弧分解物的复合和断口间介质强度的恢复起阻碍作用。
3.水分对断路器零部件的腐蚀作用SF6水解生成的氢氟酸(HF)是具有极强腐蚀性的酸性气体,HF 不仅能腐蚀大多数有机和无机材料,而且能腐蚀玻璃、瓷器及填充石英粉的环氧树脂铸件。
同时,氢氟酸对人的皮肤有强烈的刺激性和腐蚀性,可经皮肤吸收引起中毒,吸入高浓度的氢氟酸酸雾可致人立即死亡。
SF6电气设备中气体水分的测试和干燥处理
I ■
C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
S F6 电气 设备 中 气 体 水分 的测 试 和 干燥 处 理
张 凤清
( 黑 龙江 省 电力 有 限公 司 检修 公 司 啥尔 滨市 南 岗 区嵩 山路 l 8 -5 号 l 5 0 0 9 0 ) [ 摘 要] 本文 阐述 了 六氟化 硫 ( s ) 设 备 中水 分的 来源 及危 害 , 针 对 目前在 s 气 体水 分测 试及 设备 干 燥管 理方 面 存在 的 问题 , 结合 生 产实 际进 行 了分 析讨 论, 指 出在 水分 测试 和设 备 干燥处 理 时应注 意 的一 些 问题 , 提 出了 我国 现行 水分标 准存 在 的 问题及 修 改意见 。 [ 关键词 ] 六 氟化 硫 水 分测 试 干 燥处 理 高压 电气 中图分类 号 : Q 9 4 8 . 1 1 2 +. 3 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 5 ) 1 2 — 0 0 6 0 — 0 2
2 S O F 2 + O2 一
一 -2 S %F 2
以上 的反应 产 物S F . S O F 、 S O F 、 HF 和s O 等 都是 有 毒气 体 。 b . 引起 设备 腐 蚀 以上反 应产物 中的HF 、 S O ’ 和H ] 都 是腐 蚀性 很强 的物 质 。 尤其 是HF 的 活泼 性很 强 , 除少数 材料 如聚 四氟 乙烯 等可 以防止腐 蚀 外 , 其它 大多数 材料 都
随着 六氟 化硫 ( ) 电气设备 的广 泛应 用 , 对于s 气体 的维护 监督 工作提 出了迫切 的要求 , 由于s 气体 中水分 的存在 , 在 一定条 件下会 导致 电气性 能劣 化, 甚至造 成严 重设 备 事故 。 在 电弧作 用下 , S F 6 /  ̄ 产 物 与水分 反 应会生 成许 多 有毒 和强 腐蚀 性物质 , 这些 物质对 人 和设备 均有 很大 的 危害 。 所以, 对S F 电 气 设备 中水 分 的分析 和控 制具 有 十分 重要 的意义 。 1电气 设备 中 水分 的来 源及 其 危謇 1 . 1 S F 。 电气 设备 中水分 的来 源
SF6 气体中微量水分测量
SF6气体中微量水分测量SF6断路器中必须充以额定压力的SF6气体。
对SF6气体除符合有关标准的质量规定外,还要严格控制SF6气体中的微量水分含量。
为什么要控制SF6气体中的水分呢?因为水分对断路器的性能有较大影响;当SF6气体含水较多时,受潮的固体分解呈半导体特性,是绝缘子表面绝缘电阻下降,影响气体的绝缘特性;当断路器开断短路电流时,就会因绝缘能力不足在恢复电压峰值附近被击穿,致使开断失败;同时开断时电弧的高温是水分分解,与SF6气体的分解物化合行程HF、H2SO4以及不同的低分子氟化物,这些物质除对断路器的零件有腐蚀作用外还含有毒性。
所以有关标准中规定了SF6气体中微量水分含量的标准:(见表7—1,表中ppm为体积比)表7—1容器出厂试验交接验收试验运行允许值序号1 新气瓶中的SF6<8ppm2 有电弧分解物气室中的SF6≤150ppm ≯150~200ppm ≯300~400ppm3 无电弧分解物气室中的SF6≤300ppm ≯500ppm ≯1000ppmSF6气体中微量水分测量方法常用的有电解法和露点法。
(1)电解法(以DWS-II型和US1-IA型两种水分测量仪为例)。
1)仪器应保存在恒温(20℃)和恒湿(相对湿度70%~80%)的室内(或箱中)。
2)使用前仪器应降低本底值,方法时用高纯氮或新SF6气体以20~40/min的流速吹扫电解池,干燥至≤10ppm~20ppm后才能进行测量。
3)试品应充额定气压的SF6新气存放24h后才能进行测量。
测量时应尽量处在标准状态下,即通风良好,无热源直接辐射,空气中的相对湿度不大于85%。
所使用的附件(气路连接管及减压阀等)应清洁、干燥。
4)操作方法应严格按照仪器的使用说明书。
当测量的数值稳定后,用此稳定的读数乘量程挡减去仪器本底值就得到被测量气样的含水量ppm值。
5)当环境温度和压力(包括高原地区)偏离仪器设计温度和标准气压时,推荐以下公式进行计算Q = P0 T1 / P1 T0 ×Q’(7-6) 式中Q—校正后气体的流量,ml/min;P0—标准状态压力,Pa;T1—环境状态温度,K;T0—标准状态温度,273.15KP1—环境压力,Pa;Q’—微水仪规定的标准工作量,ml/min。
关于SF6气体电气设备中水分分析
关于SF6气体电气设备中的水分分析探讨摘要:sf6高压电器设备在电力系统中广泛应用,文章通过阐述水分对sf6断路器的危害,分析sf6气体含水量原因以及水分含量与环境温度的关系,探讨断路器安装、运行过程中控制sf6气体水分含量的方法。
以保证此类设备的安全可靠运行。
关键词:sf6气体;水分;电气设备0 前言sf6在常温常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀性的气体,气体密度6.139 g/l,其化学稳定性强,500 ℃~600 ℃不分解,和酸、碱、盐、氨、水等不反应,在电弧作用下分解为 s 和f 的原子气,但电弧一旦解除,便在 10-5s~10-6s内复合成sf6。
sf6具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能,其耐电强度为同一压力下氮气的 2.5 倍,击穿电压是空气的2.5 倍,灭弧能力是空气的 100 倍,是一种优于空气和绝缘油的新一代超高压绝缘介质,sf6气体在电力系统中得到广泛应用,几乎成为高压、超高压断路器和全封闭组合电器(gis)中唯一的绝缘和灭弧介质。
sf6气体中危害最大的杂质是水分,水分越高对设备的绝缘性能影响越大。
随着高电压、大容量电网的快速发展,sf6电气设备的应用越来越广泛,因此必须对sf6电气设备中气体水分含量进行严格控制,这样才能提高sf6设备的可靠性。
1 sf6电气设备中水分的危害水分是 sf6气体中危害性最大的杂质,水分含量过高会危及电气设备的安全运行。
1.1 影响气体分解物的生成电气设备中的 sf6气体在电弧作用下会产生分解气体,这些分解气体与电气设备中存留的水分、空气等杂质发生化学反应,生成某些有毒、有害气体,如四氟化硫(sf4)、氟化亚硫酰(sof2)、四氟化硫酰(so f4)、氟化硫酰(so2f2)等,这些气体不但有毒,而且会与水发生如图 1 所示的化学反应。
m-某金属;mfn-代表m的化合物图1 放电使sf6气体分解1.2 使材料腐蚀,导致机械操作失灵sf6气体中的微量水分在电弧作用下会参与sf6气体的分解反应,生成腐蚀性强酸:sf6+ h2o → so2+ hfso2+ h2o → h2so3氢氟酸和亚硫酸都具有较强的腐蚀性,会对电气设备造成严重腐蚀,特别是 hf,它还能与设备中的瓷件、含 sio2零部件及环氧树脂浇铸件发生反应,腐蚀其表面并产生水分:hf + sio2→ sif4+ h2osif4+ hf → h2sif41.3 在电气设备内部结露sf6气体中的微量水分虽然对sf6气体本身的绝缘强度影响不大,但水分在低温下会在固体绝缘材料表面凝露,使沿面闪络电压急剧下降,从而导致事故。
电气设备SF_6气体水分的危害及其控制
广东科技2009.10.总第223期确完善的资料和数据,我们才能正确地做出决策,来开展配网管理的各项工作。
3.1配网资料要合理的分类归档配网资料十分繁杂,因此对配网资料进行科学合理的分类归档,便于资料和数据的查询。
如将配网资料分为“规范标准”、“设备台帐”、“运行数据”等几类,设备台帐资料又根据不同线路分类管理等,总之,各单位可结合自己的实际情况制定分类标准,使资料管理有条不紊。
3.2对重要资料及时进行更新配网由于其特殊性,经常会新增、拆除设备以及线路间运行方式的调整,因此配网资料的及时更新对配网运行管理是十分关键的,尤其是10kV 线路接线图,是电网调度、两票填写和审批的主要依据,一旦发生错误,很容易酿成重大事故。
因此,各单位应规范的管理制度和工作流程,确保配网资料和线路设备更动保持一致。
3.3大力推广信息化技术面对日益增加的线路和设备,传统的配网资料管理模式已凸现出多种弊端,如资料卡片更新麻烦、数据统计难、资料查询工作量大等,而计算机管理能弥补以上的种种不足,尤其是GIS (地理信息系统)与电子数据库的应用,使配网资料的集中化管理变成了现实。
在计算机屏幕上,通过简单操作就可以查询设备的台帐、电缆的敷设图、10kV 线路接线图甚至各个变压器台区用户信息等,因此信息化技术在配网资料管理中的应用,将达到事半功倍的效果。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!电气设备SF 6气体水分的危害及其控制唐嘉概述SF 6气体在常温常压下是一种无色、无嗅、无味、不燃、无毒的气体。
它的分子是在一个硫原子和六个氟原子组成的,其分子结构是以硫分子为中心,六个氟原子处于顶端位置的正八面体。
它具有良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用于高压开关设备中。
但SF 6气体中存在的水分不但会直接影响其电气性能,而且还会参与SF 6电弧分解反应,这些酸性物质会对设备造成腐蚀,影响设备的使用寿命。
开关设备中SF6气体的含水量标准
开关设备中SF6气体的含水量标准。
1、有关国标和行业标准关于SF6气体中体积比含水量的规定根据GB/T 8905-1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》和DL/T 615-1997《交流高压断路器参数选用导则》、DL/T 603-1996《气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程》等标准规定,对于是否可能产生电弧的气室制定了表1的含水量标准(指温度为20℃下)。
表1 SF6气体含水量标准2、行业标准DL/T 596的相应规定但在DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》表38中提出了不同要求,对于除断路器灭弧气室外的其他气室,要求大修后含水量不大于250×10-6、运行中不大于500×10-6。
3、DL/T 791对低压力SF6中体积比含水量的规定在DL/T 791-2001《户内交流充气式开关柜选用导则》6.5.1条中,对额定SF6气体压力较低时的含水量作了规定,充气隔室内水分含量允许值由制造厂技术条件规定,额定充气压力不大于0.05MPa时,不得大于2000μL/L(体积比)。
额定充气压力大于0.05MPa时,按-10℃时的饱和水蒸汽压力计算出其水分含量体积比允许值μL/L。
4、GB/T 11022-1999标准中,SF6气体含水量以露点作标准在GB/T 11022-1999标准的5.2条中,考虑到在温度下降时不允许结露,只规定在额定充气密度下充入的用作绝缘的气体,在20℃时测得的最大允许含水量应该使它的露点温度不高于-5℃。
5、SF6中体积比含水量根据分压力进行计算的方法SF6气体的含水量标准也可以用重量比表示,因为水的分子量比SF6气体的分子量小8.11倍,所以,以重量比表示的含水量标准应该比以体积比表示的小8.11倍。
例如对于新的SF6气体,其允许含水量就是以重量比表示的,国标规定为8μg/g。
用露点温度代表SF6气体中的含水量,是比较通用和直观的方法。
sf6气体纯度检测标准
sf6气体纯度检测标准
SF6气体纯度检测的标准如下:
1. 纯度:SF6纯度≥%。
2. 四氟化碳(CF4):≤%。
3. 空气:≤%。
4. 水分:≤5ug/g。
5. 酸度(以HF计):≤/g。
6. 可水解氟化物(以HF计):≤1ug/g。
7. 矿物油:≤4ug/g。
在制造厂应降低装置中SF6气体中所含的水份,防止水份凝结在绝缘件表面,减少装置内部元器件的存水,改善密封部位结构并选择优良的密封材料防止水份渗入装置内部,在装置内装入能吸收水份的吸附剂,尽可能采用高绝缘强度的绝缘材料改进绝缘件的设计以尽量降低因水份而引起的沿面耐电强度的降低。
安装人员在安装现场必须按安装工艺要求进行装配,保持设备内绝缘件和部件的清洁,监测环境的空气湿度。
以上信息仅供参考,如需了解更多准确内容,建议咨询SF6气体相关的专业人士。
SF6断路器气体微水测试的研究
SF6断路器气体微水测试的研究作者:赵微来源:《电子乐园·中旬刊》2020年第08期国网呼伦贝尔供电公司,内蒙古呼伦贝尔市 021000摘要:SF6断路器在使用过程中会存在一定的水分,这将严重影响其功能的发挥和电路的安全,因而有必要对其进行微水测试。
本文从SF6断路器的特点出发,分析SF6气体的性质以及微水测试的方法和意义,并探讨了SF6断路器中水分的来源和如何控制SF6断路器中的水分。
关键词:SF6断路器;微水测试;研究一、SF6气体的性质1.1物理性质SF6气体常温下为气体,但其分子量和密度(常温常压下约为空气密度的5倍)较大;当达到45.6摄氏度时,对SF6气体压缩将使得SF6气体液化,因而大多数情况下大都借助高压瓶进行储存;最重要的是在常温常压下该气体是无色无味无毒不可燃的。
1.2电化学性质一是SF6作为一种电负性气体,它具有良好的电子吸附能力和灭弧能力,而且SF6气体的耐电压强度远远高于氮气等气体;二是SF6(纯净状态下)作为一种惰性气体,在电弧作用下,只有当温度达到4000K时才会发生分解(产物为单原子的硫和氟),而电弧消失后,基本所有的分解产物都可以重新转化为SF6气体分子,因而安全性和循环利用性很高。
二、SF6断路器微水测试的方法及意义2.1微水测试的方法为保证SF6断路器的可靠,我国对SF6断路器的微水测试有着明确的规定,在交接时要进行微水测试;大修或者是新装后要保证一年内进行一次微水测试,假如没有异常情况三年进行一次微水测试;此外,在大修后和必要时都要进行微水测试。
由于微水测试的必要性因而要有必要的测试方法。
2.1.1利用重量法进行微水测试该方法需要借助高质量的吸湿剂,首先要对吸湿剂进行称重,并准确和精确记录下吸湿剂的质量。
在保证空气中水分不会干扰实验的前提下,当SF6断路器经过吸湿剂后,立即对吸湿剂称重并准确和精确的进行记录,最后对两次数据进行对比,得到SF6断路器中的水分的质量。
SF6断路器水分含量增大原因及危害
SF6断路器水分含量增大原因及危害SF6断路器内气体水分含量增大的原因是什么 ?答:SF6气体中含水量增大的可能原因:(1)气体或再生气体本身含有水分。
(2)组装时进人水分。
组装时由于环境、现场装配和维修检查的影响,高压电器内部的内壁附着水分。
(3)管道的材质自身含有水分,或管道连接部分存在渗漏现象,造成外来水分进入内部。
(4)密封件不严而渗入水分。
微量水分是SF6气体的一项重要技术指标,主要是因为:①当微量水分严重超标时,有可能使开关绝缘件受潮或产生凝露,从而大大降低其绝缘性能。
②由于SF6被电弧分解后产生HF,SO2,SOF2等有毒气体,会对金属件、绝缘件产生腐蚀作用,而水分的存在会加重腐蚀作用。
因此,微量水分作为SP6开关设备出厂和投运前的必试项目,已广泛地受到重视。
下面分别探讨环境温度及湿度对SP6开关设备微量水分的影响及减小影响的措施。
2 环境温度及湿度对微量水分的影响不论是国标或部颁标准中,均没有谈及环境温度对SF6断路器气体中水分含量的影响,而在实际测量过程中普遍发现,同一台开关设备在不同季节、不同温度下测得的水分含量不一致,特别是冬季和夏季的差别最大。
在温度低时,微量水分值小于部颁标准,而在温度高时,微水值可能远大于部颁标准[1]。
表1为2003年7月对LW8-40.5型SF6断路器中微水含量测量的数据,表l LW8-40.5型SF6断路器中微水含量的测量数据μL/L关编号面微量水份温度25℃,湿度75% 温度36℃,湿度81%235 155 295236 217 387237 450 815同时,为了更加准确地观察温度对微水的影响,用1台LW8-40.5型SF6断路器的A,B相进行了连续1年的跟踪观测试验,该开关A相初始值为20℃时水分值150μL/L(A相的初始值模拟产品交接试验值),让该开关B相初始值为20℃时水分值300μL/L(B相的初始值模拟产品运行试验值),断路器A,B相充气压力均为0.45MPa。
Sf6断路器水分管理及气体检漏
Sf6断路器水分管理及气体检漏Sf6断路器中水份的主要来源是:Sf6气体本身含有一定的水分,按国产sf6气体技术条件所规定的水分含量不大于8PPm(重量比)。
三通道直流电阻测试仪是用于大容量变压器绕组直流电阻三相同时测量的仪器。
断路器在充入sf6气体前含有一定的水分,包括断路器内腔空间和固体绝缘材料。
断路器在充注sf6气体的过程中带入水分。
通过断路器密封圈和密封面而渗入的水分。
因此,断路器的水分管理可分为控制和测试处理两个方面。
其控制就是严格掌握sf6新气的含水量,严格抽真空、检漏、干燥、充注气体工世,严格掌握水分测量方法和标准,正确使用吸附剂;其测试处理就是要定期进行水分含量的检测,除设备充气或补气后及时测量水量外,对刚投入运行的设备应一个月测量一次,趋势稳定之后逐步过渡到每年一次。
如果测试的数值大于标准时,对其中气体应进行干燥处理,对设备应进行净化处理,直至合格,并作好记录。
气体的检漏检漏是一项鉴定设备检修或安装质量,查找设备缺陷,保障设备安全运行的重发手段。
检漏一般分为三种类型:其一是测定整台设备年漏率。
该项工作比较复杂。
一般仅仅在大修或新安装设备有必要时经局部定量漏气率测定合格之后进行。
其二是局部定量漏气率。
该项测量主要是为了掌握每一个密封面的气体泄漏情况,并将它控制在标准以内。
所以凡经拆卸设备的任何密封部件重新装配后,包括新设备安装后,或运行中有明显的气体泄漏迹象时远均应进行检漏。
其三是定性检漏,主要是为了掌握设备是否存在较大的泄漏,通过较简便的方法可以进行这项工作。
定性和定量检漏的方法有多种,其中定性检漏常采用的方法有:真空检漏法。
设备安装或解体检修后,结合设备抽真空时从真空度下降的程度和快慢来加以判断。
设备运行中监视sf6气压,记录设备现场的环境温度,并对照相应设备的随温度而变化的sf6气体标称压力曲线,并做好记录,用以判别sf6气体密度是否有下降工或下降的趋势。
当泄漏较大时,可在所需检测的部位涂肥皂水,持续观察5分钟或更长时间,以冒泡的多少和快慢来判断漏气的程度。
SF6气体中水分危害及微水测量要点
SF6气体中水分危害及微水测量要点摘要:本文详细分析SF6气体中水分危害以及微水测量的要点。
在实际测量过程中要注重在不同的温度下,按照规范化的步骤运用露点法、阻容法测量SF6气体中水含量和其他成分。
此外,在测量时,需要注意控制测量接口与设备的距离,以及确定所使用的材料、仪器、断路器、设备质量没有任何问题,这样才能确保测量结果精准,有效提高测量的准确性,进而根据得出的结果,明确微水含量是否超标,促进测量工作的有效进行。
关键词:SF6气体;水分危害;微水测量;要点前言SF6(六氟化硫)气体是一种无色无味的化学物质,而且,具有稳定性,其电气性质良好,在不同环境中性质不易发生改变,不易燃烧。
在实际的工作中,以SF6气体为绝缘介质的电气设备称为SF6电气设备并广泛应用于电力系统当中,SF6已成为一种重要的介质。
但是,如果SF6气体中的水分含量较多,将无法确保设备运行平稳,因此,应在运用之前了解水分过多的来源及危害,并应用多种方法测量SF6气体微水,并根据得出的测量结果进行判断和分析,才能保证设备可靠运行。
SF6设备中水分的来源①新气带入:由于SF6气体含有水份,在充气时由钢瓶直接充入设备中。
②安装过程带入:在SF6设备装配时,特别是组合电器安装过程中将空气中的水份带入设备中。
通常在装配完毕后要进行抽真空及充氮气冲洗,但并不能把设备中水份完全清除。
在充气过程中,充气管道及减压阀门上附着的水分均有可能被带充入设备中。
③外部渗入:空气中水蒸汽逐渐渗透到设备内部,造成设备中含水量增高④材料析出:由设备中的绝缘材料,如环氧树脂隔板等零部件随时间的延长逐渐释放出水份。
但其数量较大,是影响设备运行后湿度水平的重要因素之一SF6气体中水分危害从多方面分析SF6气体中水分的危害,可总结为以下几点:一,当设备中SF6气体的水量超标,会导致空气湿度偏高,设备和绝缘材料上有很多水珠在表面凝结,影响绝缘性能,难以确保设备线路绝缘,在此种情况下,很容易引发触电事故。
对SF6气体中水分的危害与控制探讨
对SF6气体中水分的危害与控制探讨作者:张海斌张磊来源:《科技创新与应用》2014年第34期摘要:SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧性能,在电气设备中得到了广泛应用。
在常态下SF6气体无色无味,一旦大气中的水分浸入或固体介质表面受潮,则电气强度容易出现明显的下降。
水分的存在会对电气设备的安全运行及SF6气体的电气性能和绝缘性能产生不良影响。
文章分析了水分存在的危害以及如何进行防范。
关键词:SF6;水分;设备;安全引言SF6气体具有良好的绝缘和灭弧性能,在电气设备中得到了广泛应用,在常态下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受潮,则电气强度容易出现明显的下降,SF6气体里面的水分直接影响到电气设备的性能和安全使用,而这些水分还会参与SF6电弧分解反应,出现的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质等,生成的剧毒物质对维护人员人身造成伤害,酸性物质会对设备造成腐蚀,影响设备的使用寿命,以及对环境产生极大的污染。
因此控制SF6气体中的水分,进行详细分析所超标的原因所在,并采用有效的预防与控制措施,减少SF6气体里面的水分,这样才能提高电气设备的安全性能,保证运行的可靠性。
1 SF6气体的性质及特点纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒的非燃烧性气体。
其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时),在液态时为1400g/cm3(20℃时);在相同状态下约是空气相对密度的五倍。
SF6气体的化学性质非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃,与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应;在低于150℃时,SF6气体呈化学惰性,极少熔于水,微熔于醇,对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。
然而,在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下,SF6气体能分解和游离出多种产物,主要是SF4和SF2,以及少量的S,SF6有着超强的灭弧性能与电绝缘性能,在同等的条件情况下,其灭弧能力是空气的一百倍,绝缘能力是氮气与空气的二点五倍以上。
sf6微水试验标准
SF6微水试验标准
SF6微水试验是一种检测SF6气体中水分含量的重要方法,其标准如下:
一、试验设备
1. 试验设备应符合国家有关标准,并经过国家认证。
2. 试验设备应具有高精度、高稳定性的特点,能够保证测试结果的准确性。
3. 试验设备应包括真空泵、干燥剂、水分检测仪、压力表等主要部件。
二、试验条件
1. 环境温度应保持在10℃-30℃之间,相对湿度不大于70%。
2. 试验设备应放置在平稳的地面上,并保证其周围没有强烈的震动和电磁干扰。
3. 在进行试验前,应将SF6气体存储在干燥、通风良好的环境中,并确保气体中没有杂质和水分。
三、试验步骤
1. 将SF6气体通过管道导入试验设备中,并连接好所有接口。
2. 开启真空泵,将SF6气体中的水分抽出,并经过干燥剂进行干燥处理。
3. 将干燥后的气体导入水分检测仪中进行检测,记录下检测结果。
4. 根据检测结果,对SF6气体中的水分含量进行分析和处理。
四、试验结果分析
1. 如果SF6气体中的水分含量超过标准值,应采取措施进行处理,并重新进行试验。
2. 如果SF6气体中的水分含量符合标准值,则可以将其用于电气设备中。
以上是SF6微水试验的标准及操作步骤,希望能对您有所帮助。
浅谈SF6断路器水分控制
浅谈SF6断路器水分控制摘要:SF6断路器以其优越的灭弧性能广泛运用于高压、超高压电网中。
但水分的存在会对SF6断路器的电气性能及设备本身产生严重影响,本文从设备安装、运行维护、检修等方面简要分析了SF6断路器中水分产生的原因,提出了相应的解决方法。
关键词:SF6断路器、水分、控制一、引言SF6气体是良好绝缘介质和灭弧介质,近年来在高压断路器中越来越多的被采用。
但是SF6气体用于断路器时对水分含量的控制必须有严格的要求,因为在电弧作用下,SF6分解物与水反应而产生出相当数量的有毒和强腐蚀性物质,这些物质对人和设备有很大的危害性,所以在SF6断路器中对水分的控制有重大意义。
二、SF6断路器中水分的来源1、SF6气体本身存在一定的水分。
国家标准规定[1] :新SF6气体中水分含量不得大于8μg/g (体积比为64μL/L)。
SF6新气中的水分主要是生产过程中混入的。
在向断路器充气或补气时,这些水分会直接进入断路器内部。
另外SF6气瓶在存放过程中,如果存放时间过长,气瓶密封不严,大气中水分会向瓶内渗透,使SF6气体含水量升高。
2、零部件(尤其是绝缘材料)在装配前没有彻底干燥处理。
其中含有的水分在电器设备运行后逸出。
另外.即使零部件在组装后经过干燥处理。
但其深层仍有水分存在。
导致SF6气体的湿度超标。
3、设备安装时环境条件较差,空气湿度较大,在安装过程中水分进入断路器内部。
在设备安装完毕后,没有严格按照技术标准和工艺要求抽真空。
在设备内部水分没能彻底抽掉的情况下,就对设备充入SF6气体。
4、在设备安装时,漏装或没有及时更换用来吸附水分和有毒物质的吸附剂,或者吸附剂的吸附效果不佳,导致不能有效吸附SF6气体中的微量水分。
5、大气中的水分通过密封薄弱环节渗透到断路器内部。
SF6断路器在长期的运行过程中,由于密封件老化、法兰腐蚀等原因,导致密封部位密封状况恶化,大气中的水分进入开关内部,导致微水超标。
三、SF6断路器中水分的预防及处理通过以上分析,我们得出了SF6断路器中水分的几个主要来源,针对各个环节,提出以下控制措施:1、SF6气体要规范存放及管理。
水份对SF6气体及设备的影响
水份对SF气体及设备的影响6何金武绵阳电业局,四川绵阳621000摘要:分析了SF6设备中水份的来源,SF6气体中水份对SF6</SUB.开关装置的危害及SF6气体中微水监测和控制。
关键词:SF6气体;SF6装置;微水;监测;控制<B.中图法分类号:< b>TM561.3文献标识码:B文章编号:1003-6954(2002)04-0032-02SF6气体具有较强的绝缘性能,广泛应用在高压电器设备中。
近十年来,随着中国国民经济的迅速发展和科学技术的突飞猛进,SF6气体高压电器在电力系统中的应用十分普及,在新建或技改工程项目中高压断路器或GIS开关设备基本上全是应用SF6气体绝缘开关,那么作为运行、检修人员如何作好SF6气体设备的运行维护、检修工作是一个突出问题,特别是运行了10年以上的设备,受现场环境、气候、条件等方面的制约,在现场要作好SF6开关设备的检修是相当困难的,检修人员一方面必须了解和掌握开关的结构,另一方面还必须熟悉和掌握试验标准、方法。
在GB 7674-1997《72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》、GB 50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》对SF6开关装置的试验除机械特性试验外,对现场的绝缘试验就是交流耐压,而由于受现场条件的限制,许多时候都是由厂家保证,开关设备并没有完全进行交流耐压试验,大多数情况是通过对SF6的微水控制和检漏来进行控制,可见SF6中微量水的含量是非常重要的指标,它不仅影响设备的绝缘性能,而且水份在电弧的作用下在气体中会分解出有毒和有害的低氧化物质对材料起腐蚀作用。
1 SF6设备中水份的主要来源1) SF6新气或SF6电气设备中的运行气体都不可避免地含有微量的水份。
SF6新气中的水份主要是生产过程中混入的,由于SF6在合成后,要经过热解、水洗、碱洗、干燥吸附等工艺,生产的环节多,难免不遗留少量水份。
在向高压电器设备充气或补气时,这些水份会直接进入设备内部。
SF6气体中的水分管理
SF6气体中的水分管理曲明鑫【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】1994(027)007【摘要】相当于4.8ppm。
2.2设备组装时进人的水分指抽真空时在装置内生剩留的水分,组装时由于环境影响,在器壁上附着的水分等。
特别是后者,往往受现场装配方法或现场维修检查方法的影响,不可忽略。
2.3固体绝缘物中的水分指的是内部使用的有机绝缘材料中所含的水分,这可以认为是有机绝缘材料长期释放的结果。
2.4透过密封件修入的水分SF6绝缘设备的密封面上多使用橡胶衬垫,运行多年以后,密封垫老化,透过密封件和微孔渗入了水分。
以上列举了SF6气体中产生水分的主要原因,其中最主要的是从有机绝缘材料中长期慢慢析出和透过密封件渗入的水分,其它原因引起的是极少数。
一般经过3~6个月,SF6气体绝缘设备中,其含水量达到最大值,以后由于吸附剂的作用,含水量会下降并低于初始值而保持稳定。
3运行中SF6绝缘设备水分含量测试结果山东某发电厂500kV升压变电所要装的法国AI-sthom公司生产的6台SF6断路器,投运4年来水分含量现场测试5次的结果,见表2。
采用的方法为IEC推荐的电解法,由专人操作测试;试验仪器采用上海唐山仪表厂生产的DWS—Ⅱ型微量水分测试仪和四川成都仪器厂生产的USI-Ⅰ型微量水分测试仪,两种仪器均经过省电力试验研究所校?【总页数】3页(P69-71)【作者】曲明鑫【作者单位】无【正文语种】中文【中图分类】TM213.07【相关文献】1.运行中SF6开关气体水分管理初探 [J], 王远征2.SF6断路器中SF6气体湿度的危害及控制措施 [J], 梁利艳;孙兴勇3.SF6断路器中SF6气体湿度的危害及控制措施 [J], 梁利艳;孙兴勇;4.SF6及SF6/N2中分解气体在气体绝缘传输管道内的扩散特性计算 [J], 刘溟; 邹建明; 邱睿; 李振柱; 周文俊5.基于光声光谱技术的SF6/N2故障分解气体检测中SF6含量对检测灵敏度的影响 [J], 李康;马凤翔;朱会;朱峰;韩冬因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
GIS设备SF6气体水分的危害及其控制
GIS设备SF6气体水分的危害及其控制摘要:SF6气体具有良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用于高压开关设备中。
但水分的存在会对电气设备的安全运行及SF6气体的电气性能产生影响。
本文分析了水分存在的这种影响并提出了SF6气体水分的控制措施。
关键词:SF6气体水分危害控制引言纯净的SF6是一种无色、无臭、无毒、化学性能稳定、不会燃烧的气体。
在电气性质上具有绝缘性能良好、无火灾危险、灭弧性能好等诸多优点。
因此随着电力行业的迅猛发展,以SF6气体为灭弧介质的断路器和GIS设备有了非常广泛的应用。
SF6断路器以其维护方便、使用寿命长和安全可靠等优势,在电力系统中得到广泛使用。
在中石化金陵分公司热电厂,SF6断路器以及SF6电流、电压互感器共计74台,主要应用于110kV高压输电线路中,对金陵分公司供配电网的稳定和安全运行起到了非常重要的作用。
SF6断路器优异的性能源于它所使用的绝缘气体SF6。
SF6气体的纯品在常温下是基本无毒、不易燃烧、不易老化变质、不溶于变压器油和水、不易与气体和金属发生反应的,是已知化学安定性最好的物质之一。
SF6气体有许多特性使其适用于电力设备,比如具有卓越的电绝缘性和灭弧特性。
在相同条件下,其绝缘强度为空气、氮气的2.5倍以上;其灭弧性能为空气的数十倍。
它具有强电负性,其分子或原子可吸附电子形成负离子并和正离子复合,复合作用快,去游离作用强,尤其在电流过零前后,可使弧隙中带电粒子迅速减少,导电率下降,从而加速灭弧,并且可耐受很高的恢复电压,电弧在电流过零后不易复燃。
电力行业标准《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996、国家标准《六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》GB/T8905-1996以及国际IEEE标准《IEE Guide for Moisture Measuremenand Control in SF6 Gas-Insulated Equipment》均对水分含量提出了明确规定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于SF
气体水分
6
在电力工业中,SF6广泛应用于电导设备系列,如电源开关、封闭式组合电器、变压器、高功率电缆、互导传感器、避雷器等。
作为封闭式中高压开关的灭弧和绝缘气体,SF6已成为继气体和油之后新一代的绝缘性耐超高压媒质。
从技术经济和生态角度来看,还没有比它更好的替代物。
SF6气体的优越性能实现了装置经济化、低维护化及大大缩小了占地空间。
SF6设备在电力系统中的应用越来越多,各部门要加强SF6气体监督机构的建设,生产单位要设立专门班组,制定完善管理制度及检修工艺规程,确保SF6电力设备安全运行。
一、SF6气体的水分检测
从《六氟化硫电力设备中气体管理和检测导则》中知,SF6设备在充入24小时后进行气体水分测量,其值为交接验收值(附表)。
设备在运行半年后再测量一次气体水分,以后1—3年测量一次,根据《六氟化硫电气设备监管细则》(DL/T595),对用气少且充压力低于35Kma气室的气体水分,在运行中只要不发生漏气,可以不进行气体水分测量。
测量的几点注意事项:
1、定期测量应选择比较干燥、湿度低的季节,因为环境湿度
对SF6气体的水分的测量影响较大
2、测量仪器使用前应采用干燥的氮气或合格的新SF6气体冲
洗测量管道。
必须使用专用管道,长度尽量短,一般在1—5
米以内
3、在测量前要注意清抹设备上的气体测量口,特别是户外的
一定要干燥接口
4、当用不同仪器测量同一台设备时,有可能得到不同的数据,这困难除与仪器本身的性能有关外,与所用的气体管道和操作等因素有关,建议使用一台仪器测量以保持数据的可比性
二、SF6水分的危害
SF6气体在电弧作用下的分解,绝大部分分成了S和F单原子,在电弧熄灭后,这些分解气体又将重新化合,其中绝大部分在10-4—10-5秒内即结合了稳定的SF分子,然而,有极少部分在重新结合的过程中却与金属蒸汽和水分发生化学反应,产生极微量的金属氟化物和低价氟化硫气体以及氢氟酸等
2SF2SF4 (四氟化硫)+S
2S2F2(二氧化硫酰)SF4+3S
SF4是较稳定的,但与水可起化学反应,易分解为
SF4+H2O SOF2 (氟化亚硫酰)+2HF(氢氟酸)
其中SOF2和SO2F2是有毒的,HF具有腐腐蚀作用
当然,在断路器中水分含量极其轻微的情况下,上述反应是极其
微小的,随着开断次数的增加,SF4是可以大量测出的,进而,已生成的物质又与水反应,分解如
SOF2+H2O SO2(二氧化硫)+2HF
SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
上述这些分解物,对金属、玻璃、瓷、有机材料等有侵蚀作用,并且含有剧毒,虽然浓度很低,但在对SF6开关设备进行检修或其它工作时,一定要高度重视,必须采取有效的防毒措施。
可见,只要有微量的水分存在,就会产生氢氟酸HF,而HF与SiO2起反应,使SF6气体的分解量必然会增加,造成资质绝缘的破坏,,因此在SF6气体断路器中,必须严格控制水分含量在允许极限以下,尤其不得使用含SiO2的材料,象玻璃,玻璃纤维、瓷件等
水分对SF6气体在热作用下的分解也存明显的影响,气体中水分多的情况下约200℃左右,即会促其分解,其化学反应式为:SF6+6H2O 200℃左右2SO2+12HF+O2
SF6气体的热分解速度是极其缓慢的,分解量也是极其微小的
三、SF6封闭式组合电器中水分的来源途径
1、SF6新气体和再生气体自身包含的水分,占有比例很小
2、安装过程中带入的水分:a、抽真空时,开关装置内部的残
余水分,其量极少;b、由于安装过程和检修过程,造成装置吸附水分
3、有机绝缘材料缓慢析出的水分,一般估计有0.01%—0.5%
(W)
4、外界通过密封材料侵入的水分
要做到防止水分的侵入,比防止SF6气体的泄露更困难,因为SF6的分子直径4.56Å比水分子的直径3.2Å大,SF6的分子呈球状,而水分子呈细长棒状,加之装置内的水蒸汽压力比大气中的要低,所以容易侵入,因此SF6电力设备的密封设计显为严密。
四、SF6水分的控制措施
SF6封闭组合电器内的气体水分含量及SF6电弧分解物的控制措施,一般采用吸附剂吸附的方法:
1、静性吸附。
即用对流扩散的方法进行吸附,这种方法广泛
采用,特别是在单压式灭弧的断路器中
2、动性吸附。
即用强制循环的方法进行吸附,这种方法见用
于双压式的SF断路器中
3、吸附剂吸附。
这是SF6电器最为主要控制措施:
吸附剂一般为分子筛和三氧化二铝(AI2O3)分子筛,是一种合成或天然沸石,它是微孔型(4Å、5Å型)具有立方晶体的硅铝酸盐,其所有孔都是与外部相通的均一微孔,比此孔直径小的分子物质可以被吸入到孔的内部孔穴,从而使分子直径大小不同的物质得以分开,起到筛分子的作用,所以成为分子筛。
在SF6断路器中,分子筛有吸附在电弧高温下SF6分解出来的低氟化物和SF6气体中水分的功能,前者为化学吸附,后者为物理吸附
4、关于SF6封闭组合电器中,吸附剂的放置量应符合下列条件:
a、必须能将SF6气体水分含量控制在管理标准值内,
b、必须能基本
吸附在规定次数内因电流开断而产生的分解SF6气体,c、吸附剂放置量:根据公式计算及经验估算放置量必须大于该装置内SF6气体总重量的10%。
吸附剂的安装、更换、再生及存放
在SF6电器装置内,吸附剂的安装位置必须在容器的上方或气流通道处。
安装前应需要对吸附剂进行干燥,并作重量记录,安装时,吸附剂自从干燥室内取出至安装完毕,在空气中暴露时间不应超过15—20分钟。
安装完毕后30分钟必须开始抽真空。
对使用后的吸附剂,当重量比原来增加15%时应更换,断路器内更换的吸附剂建议不作再生,处理后并深埋,吸附剂的存放应避水防潮,置干燥阴凉处SF6电力设备新技术正在不断出现和发展,该设备具有小型化、复合化和智能化,高科技含量高,检修运行人员必须掌握SF6电力设备的基础知识,熟练掌握有关技术规程,工艺标准和操作程序,使SF6电力设备发挥更好的作用。