浅谈gis设备sf6微水超标原因及预控措施

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1、浅谈GIS设备SF6微水超标原因及预控措施潘政1李金2（华能澜沧江水电有限公司漫湾水电厂云南临沧675805）分析了水分对GIS设备及SF6气体的影响，并对GIS设备SF6气体微水超标原因进行分析，提出防止GIS设备SF6气体微水超标的预控措施。关键字：GIS、＞氟化硫、微水、控制Abstract:analysisoftheeffectsofmoisturecontentofGISequipmentandSF6gas,andofGISequipmentSF6gasmicrowatercontentexceed

2、ingthereasonanalysis,proposedtopreventtheGISequipmentSF6gasmicrowatercontentexceedingtheprecontrolmeasures.Keywords:GIS,sixfluoride,microwater,control引言六氟化硫（SF6）气体常温常压下为无色、无味、无臭、无毒的不可燃气体，化学性质稳定。SF6气体还異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

3、气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。随着超高压输配电技术的发展，SF6凭借其较高的介电强度和优良的灭电弧性能，广泛用于GIS设备、大容量变压器、高压电缆等设备作为绝缘材料。但是，如果SF6气体中存在水分，将对SF6的化学性能及电气绝缘性能造成不良的影响，严重威胁设备安全、稳定运行。1、水分对SF6气体及GIS设备的危害在大电流开断时由于强烈的放电条件，SF6会分解成离子和原子团，而在放电过程终了时，其中大部分乂会重新复合成SF6。但是，其中一部分会生成有害的低氟化物。这些物质的反应能

4、力极强，当有水分和氧气存在时，这些分解产物又会与电极材料、水分等进一步反应生成组分十分复杂的多种化合物，将造成设备内部有机绝缘材料的性能劣化或金属的腐蚀，致使设备绝缘性能下降。当设备中的水分含量较高吋，在温度高于200°C就可能发生水解反应，生成S02和HF。S02可进一步与H20反应生成亚硫酸。氢氟酸和亚硫酸都具冇腐蚀性，可严重腐蚀电气设备。SF6气体中的水分会加剧低氟化物的水解。电弧高温可达5000〜10000°C以上，在这样的高温下，SF6可分解成原子态的硫和氟。电弧熄火后，S、F原子重新结合成SF6,但

5、其中仍冇一部分结合不完全而生成低氟化物。由于水分的存在，低氟化物可进一步水解生成氟化亚硫酸。SF6气体分解产物的水解反应会阻碍SF6气体分解产物的复合，降低SF6气体介质恢复强度，从而降低SF6气体的绝缘强度和火弧能力。SF6气体分解产物水解后产生的物质对人体有着毒害作用。这些冇毒物质主要损害人体的呼吸系统，中毒后出现类似感冒、皮肤过敏、恶心、疲劳等不良反应，吸入剂量大吋，会出现更加严重的后果。SF6气体中的水分主要以水蒸气的形式存在，当水分含量超过一定值，且温度下降吋，过多的水蒸气便会凝结成露，附着在设备绝缘

6、件及导电部件表面，引起沿面放电，导致击穿电压显著下降，在、严重吋引起设备击穿事故的发生。2、GIS设备SF6气体微水超标的原因造成GIS设备SF6气体水分含量超标的原因主要有以下几个方面：(1)SF6新气中本身含有水分SF6新气或SF6电气设备中运行的气体都不可避免的含冇微量水分。SF6新气中的水分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，生产环节多，难免会遗留少量水分。其次，SF6气瓶在场吋间的存放过程中，若储存环境不符合要求，气瓶的密封不好的话，火气中的水分会直接向

7、气瓶内部渗透，导致水分含量增加。(2)大气中的水分经由GIS设备密封薄弱环节渗透到设备内GIS设备在长期运行过程中，不可避免的会有部分SF6气体往外泄露，同时设备内部的水分含量也会增加，这是因为设备内外水蒸气的相对压差导致的。虽然设备内部的压力高外部压力，但因设备内SF6气体中水蒸气分压力小于设备外部的水蒸气分压力，由此导致水蒸气由设备外部向其内部渗透。例如当环境温度为20°C，相对湿度为85%时,水蒸气饱和压力为2.33×10-3MPa，则此吋水蒸气分压力为：2.33×10-3&tim

8、es;0.85=1.98×10-3MPa当设备内SF6气体压力为0.6MPa，水分含量为300ppm时，设备内部水蒸气分压力为：0.6×300×10-6=0.18×10-3MPa设备内外水蒸气分压差达11倍，由此可见，环境湿度增加，设备内外水蒸气压差也随之增加，水分也越容易向设备内部渗透；设备内部水分含量越低，则水蒸气压差也越人，也会导致