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          國標中對充氣柜的SF6氣體的年泄漏率如何規定的

          發表時間:2018-09-29 17:33  點擊次數:


               漏氣率一直是各生產廠家和用戶關注焦點。SF6負荷開關及充氣柜年泄漏率都1%/年以下。開關使用壽命一般都30年左右。密封要考慮到密封元件壓縮量、壽命、老化、可靠性方面因素。 SF6出現于二十世紀初,它是硫氟氣體中燃燒時所形成氣體。SF6氣體通常狀態下是一種無色、無味、無毒、不燃燒化學性能穩定氣態物質,它密度大約是空氣5倍。其分子負電性,具有很強吸附自由電子而形成負離子能力,其耐電強度高,具有優異絕緣性能。它離解溫度低,且離解能量大,也是一種具有優異滅弧性能氣體。SF6氣體以其優良絕緣性能和滅弧性能以及其氣體具有不能燃燒特性,逐步被人們作為新型絕緣介質用于電氣設備。 SF6負荷開關 SF6負荷開關是一種將負荷開關、隔離開關、接開關為一體,密封一個充滿SF6氣體箱體內,利用SF6優異絕緣、滅弧性能,滿足關合、隔離、接三工位功能開關設備。具有結構簡單、聯鎖可靠、體積小、維修少、安全易安裝等優點,適用于不同應用場合。 SF6負荷開關與限流熔斷器配合能更好保護變壓器,國外己到普遍使用。工業發達國家(如歐洲、日本),斷路器與負荷開關之比為1:5~6。我國,城網建設和改造不斷深入發展,負荷開關設備12kV配電系統環網供電和終端送電應用也越來越多。目前,國內SF6負荷開關大部分市場主要由國外公司(如ABB、施耐德等)占據,國內已有幾十家生產廠家開發、生產各種不同型號SF6負荷開關(如溫州開元、寧波天安、鎮江龍源等)。國內生產廠家消化、吸收國外豐富設計、制造、運行經驗,對SF6負荷開關有了更加全面深刻認識,國產SF6負荷開關數量和質量已穩步提高。 C-GIS充氣柜 柜式SF6氣體絕緣開關設備(簡稱C-GIS充氣柜),是近十幾年來國外新發展起來高新技術系列產品,逐漸成為金屬封閉開關設備一個重要品種。我國近幾年才開始起步。 C-GIS充氣柜是將所有高壓元件諸如母線、斷路器(或負荷開關)、隔離開關、互感器等封閉充有較低壓力SF6氣體不銹鋼殼體內中壓成套設備。其突出特點是安全、可靠性高,操作簡單,免維護、安裝方便等。其最大特點是不受外界環境條件影響,如凝露、污穢、小動物及化學物質等,可用環境惡劣場所。還有一個重要特點是,使用性能優異SF6絕緣大大縮小了柜體外形尺寸,有利于向小型化方向發展。與空氣絕緣相比,SF6充氣柜安裝面積為其26%,體積為其27%,同時,充氣柜配用性能良好無油開關,大大減少了維修和檢修工作量。既適合網絡節點或用戶終端要求,又滿足各種二次變電站對緊湊型開關柜靈活使用需要。特別適用于機場、鐵、鐵路等用電要求較高場合,C-GIS適應了小型化、智能化要求。 目前,國內幾家大型研究所、開關制造廠引進、消化、合作,研制出了新型柜式SF6氣體絕緣開關設備,如西高所、西安森源、鎮江龍源、天水長城開關廠、上海天靈開關廠、廣東順德開關廠等。所有產品都已了型式試驗,現已進入小批量試生產及產品完善、系列化階段。C-GIS充氣柜對工藝裝備要求極高、加工難度很大,目前國內推廣面很大。 SF6氣體開關設備中大量使用,推動了開關制造業快速發展步伐。但SF6氣體電弧放電時,分解形成硫低氟化物,這些分解物既有毒又對許多絕緣材料和金屬材料有腐蝕作用。另外SF6氣體對環境溫度也有一定影響(溫室效應)。原機電部于1991年為保證生產SF6開關設備質量頒發了《SF6高壓開關設備生產廠必備條件》通知。對35kV及以下SF6高壓開關生產廠必備條件提出有關要求。簡要說: a、應有空氣清凈度為100萬級以上,相對濕度低于75%場裝配,有良好通風換氣條件。 b、設有SF6檢漏小室、零部件清洗間、干燥裝置。 c、有可靠SF6充放氣及回收裝置。 d、水壓試驗和氣密性試驗裝置。 e、必備檢測條件及設備:1、理化檢測;2、絕緣檢測;3、SF6氣體檢測; f、健全質量管理、工藝管理制度。 高壓開關生產廠要生產SF6負荷開關及充氣柜開關設備,主要解決以下幾個方面技術難題: 1、密封問題: 漏氣率一直是各生產廠家和用戶關注焦點。SF6負荷開關及充氣柜年泄漏率都1%/年以下。開關使用壽命一般都30年左右。密封要考慮到密封元件壓縮量、壽命、老化、可靠性方面因素。 當箱體內SF6氣體壓力下降到大氣壓力時,似乎內外壓力相等,氣體不存泄漏。但從滲透角度考慮,箱體內SF6氣體濃度顯然高于柜外,SF6氣體仍向外滲出,反之箱體外空氣濃度高于箱體內,空氣又將縫隙進入箱體內。時間一長,箱體內氣體壓力仍為大氣壓強,但氣體成分發生變化。SF6氣體所占百分比減少,待SF6比例降到40%時,有可能絕緣性能下降而導致事故,密封問題必須重視。 SF6負荷開關普遍采用密封圈來實現氣體動靜密封(如ABBSFG、施耐德SM6開關);也有極個別采用了不銹鋼焊接和密封圈相結合密封形式(VEISF6開關);C-GIS充氣柜密封方式有焊接密封、密封圈密封及金屬波紋管密封等。采用了焊接密封,要保證焊縫氣密性,一般焊接設備和焊接技術達不到要求,至少要用氬弧焊或激光焊接設備進行焊接(目前國內也有幾家從國外引進了焊接機械手生產設備),以保證焊接質量。 常用SF6氣體檢漏方法有兩種:一是定性檢漏即查漏點;二是定量檢漏即密封24h后測量密封容積內氣體濃度來推算年泄漏率。 另外還要考慮環境因素對密封性能影響,如高溫或低溫條件下密封性能是否滿足要求。 2、氣體水份含量問題: SF6氣體水分含量是SF6開關質量主要檢測指標之一,其大小直接影響了開關絕緣水平。 SF6氣體中水份,當其含量低于該狀態溫度下飽和值時,水份以氣體狀態存SF6氣體中,試驗證明此時SF6開關絕緣性能基本不受影響;若氣體水份含量超過飽和值時,部分水汽會凝結于開關內部固體絕緣物表面,進而降低其沿面閃絡電壓,開關滅弧性能也有影響。DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規程》規定,新投運和大修后SF6開關水份含量不超過150ppm,運行中則不超過300ppm。 新SF6氣體,首先要檢驗氣體本身水份含量,不超過規定值(一般水份含量為15 ppm)。 密封箱體放入適量干燥后吸附劑,吸附劑主要用來吸附水份以保證密封箱體內水分含量不致超出標準規定。密封箱體內所有零部件(包括密封箱體、傳動件、觸頭刀片等)、標準件都要嚴格按各元件烘烤溫度、烘烤時間進行烘烤,嚴格控制零部件本身水份含量,保證零部件封裝時間。 SF6開關設備抽真空、充氣時,用高純氮氣或六氟化硫氣體清洗充氣管道,控制管道中水分含量,制定規范SF6開關設備生產工藝流程。 3、零部件質量問題: 零部件質量好壞直接關系產品質量好壞。SF6負荷開關及充氣柜都是免維護或少維護開關設備,一旦密封箱體內零部件有質量問題,將極有可能遭成整臺開關設備報廢。 保證零部件質量就要嚴格控制零部件材料、加工工藝和檢驗方法,其機械強度、電氣性能等各方面參數滿足產品要求。對要求裝入零部件進行更加嚴格檢查,對整個裝配過程要求給以更加嚴格工藝過程控制和工序檢驗控制,以保證裝配正確性和一致性。特別是密封箱體內傳動環節和觸頭表面潤滑應該是整個產品壽命周期內永久有效,觸頭接觸壓力應該嚴格控制,開關主回路電阻值壽命周期內滿足產品技術要求。 社會經濟快速發展,城市用電負荷不斷增長,對供電可靠性要求越來越高,高性能環網配電、多回路配電、開閉所等已成為二次配電系統中不可替代重要設備之一,特別是緊湊型、可擴展SF6開關設備已成為二次配電系統中主導設備。數字技術、集成化技術和機電一體化技術廣泛應用,SF6開關設備將會到更大發展。

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