國標中對充氣柜的SF6氣體的年泄漏率如何規(guī)定的?
文章出處:本站 瀏覽量:7132 發(fā)布時間:2016-03-24
?漏氣率一直是各生產(chǎn)廠家和用戶關(guān)注焦點。SF6負荷開關(guān)及充氣柜年泄漏率都1%/年以下。開關(guān)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(xiàn)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(tài)下是一種無色、無味、無毒、不燃燒化學(xué)性能穩(wěn)定氣態(tài)物質(zhì),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(yōu)異絕緣性能。它離解溫度低,且離解能量大,也是一種具有優(yōu)異滅弧性能氣體。SF6氣體以其優(yōu)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(zhì)用于電氣設(shè)備。 SF6負荷開關(guān) SF6負荷開關(guān)是一種將負荷開關(guān)、隔離開關(guān)、接開關(guān)為一體,密封一個充滿SF6氣體箱體內(nèi),利用SF6優(yōu)異絕緣、滅弧性能,滿足關(guān)合、隔離、接三工位功能開關(guān)設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)簡單、聯(lián)鎖可靠、體積小、維修少、安全易安裝等優(yōu)點,適用于不同應(yīng)用場合。 SF6負荷開關(guān)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(yè)發(fā)達國家(如歐洲、日本),斷路器與負荷開關(guān)之比為1:5~6。我國,城網(wǎng)建設(shè)和改造不斷深入發(fā)展,負荷開關(guān)設(shè)備12kV配電系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)供電和終端送電應(yīng)用也越來越多。目前,國內(nèi)SF6負荷開關(guān)大部分市場主要由國外公司(如ABB、施耐德等)占據(jù),國內(nèi)已有幾十家生產(chǎn)廠家開發(fā)、生產(chǎn)各種不同型號SF6負荷開關(guān)(如溫州開元、寧波天安、鎮(zhèn)江龍源等)。國內(nèi)生產(chǎn)廠家消化、吸收國外豐富設(shè)計、制造、運行經(jīng)驗,對SF6負荷開關(guān)有了更加全面深刻認識,國產(chǎn)SF6負荷開關(guān)數(shù)量和質(zhì)量已穩(wěn)步提高。 C-GIS充氣柜 柜式SF6氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(簡稱C-GIS充氣柜),是近十幾年來國外新發(fā)展起來高新技術(shù)系列產(chǎn)品,逐漸成為金屬封閉開關(guān)設(shè)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(guān))、隔離開關(guān)、互感器等封閉充有較低壓力SF6氣體不銹鋼殼體內(nèi)中壓成套設(shè)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(huán)境條件影響,如凝露、污穢、小動物及化學(xué)物質(zhì)等,可用環(huán)境惡劣場所。還有一個重要特點是,使用性能優(yōu)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(fā)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(guān),大大減少了維修和檢修工作量。既適合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或用戶終端要求,又滿足各種二次變電站對緊湊型開關(guān)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(yīng)了小型化、智能化要求。 目前,國內(nèi)幾家大型研究所、開關(guān)制造廠引進、消化、合作,研制出了新型柜式SF6氣體絕緣開關(guān)設(shè)備,如西高所、西安森源、鎮(zhèn)江龍源、天水長城開關(guān)廠、上海天靈開關(guān)廠、廣東順德開關(guān)廠等。所有產(chǎn)品都已了型式試驗,現(xiàn)已進入小批量試生產(chǎn)及產(chǎn)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(nèi)推廣面很大。 SF6氣體開關(guān)設(shè)備中大量使用,推動了開關(guān)制造業(yè)快速發(fā)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(huán)境溫度也有一定影響(溫室效應(yīng))。原機電部于1991年為保證生產(chǎn)SF6開關(guān)設(shè)備質(zhì)量頒發(fā)了《SF6高壓開關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠必備條件》通知。對35kV及以下SF6高壓開關(guān)生產(chǎn)廠必備條件提出有關(guān)要求。簡要說: a、應(yīng)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(shè)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(shè)備:1、理化檢測;2、絕緣檢測;3、SF6氣體檢測; f、健全質(zhì)量管理、工藝管理制度。 高壓開關(guān)生產(chǎn)廠要生產(chǎn)SF6負荷開關(guān)及充氣柜開關(guān)設(shè)備,主要解決以下幾個方面技術(shù)難題: 1、密封問題: 漏氣率一直是各生產(chǎn)廠家和用戶關(guān)注焦點。SF6負荷開關(guān)及充氣柜年泄漏率都1%/年以下。開關(guān)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(nèi)SF6氣體壓力下降到大氣壓力時,似乎內(nèi)外壓力相等,氣體不存泄漏。但從滲透角度考慮,箱體內(nèi)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(nèi),空氣又將縫隙進入箱體內(nèi)。時間一長,箱體內(nèi)氣體壓力仍為大氣壓強,但氣體成分發(fā)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(dǎo)致事故,密封問題必須重視。 SF6負荷開關(guān)普遍采用密封圈來實現(xiàn)氣體動靜密封(如ABBSFG、施耐德SM6開關(guān));也有極個別采用了不銹鋼焊接和密封圈相結(jié)合密封形式(VEISF6開關(guān));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(shè)備和焊接技術(shù)達不到要求,至少要用氬弧焊或激光焊接設(shè)備進行焊接(目前國內(nèi)也有幾家從國外引進了焊接機械手生產(chǎn)設(shè)備),以保證焊接質(zhì)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(nèi)氣體濃度來推算年泄漏率。 另外還要考慮環(huán)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(guān)質(zhì)量主要檢測指標之一,其大小直接影響了開關(guān)絕緣水平。 SF6氣體中水份,當其含量低于該狀態(tài)溫度下飽和值時,水份以氣體狀態(tài)存SF6氣體中,試驗證明此時SF6開關(guān)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(jié)于開關(guān)內(nèi)部固體絕緣物表面,進而降低其沿面閃絡(luò)電壓,開關(guān)滅弧性能也有影響。DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定,新投運和大修后SF6開關(guān)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(guī)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(nèi)水分含量不致超出標準規(guī)定。密封箱體內(nèi)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(guān)設(shè)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(guī)范SF6開關(guān)設(shè)備生產(chǎn)工藝流程。 3、零部件質(zhì)量問題: 零部件質(zhì)量好壞直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量好壞。SF6負荷開關(guān)及充氣柜都是免維護或少維護開關(guān)設(shè)備,一旦密封箱體內(nèi)零部件有質(zhì)量問題,將極有可能遭成整臺開關(guān)設(shè)備報廢。 保證零部件質(zhì)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(shù)滿足產(chǎn)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(nèi)傳動環(huán)節(jié)和觸頭表面潤滑應(yīng)該是整個產(chǎn)品壽命周期內(nèi)永久有效,觸頭接觸壓力應(yīng)該嚴格控制,開關(guān)主回路電阻值壽命周期內(nèi)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。 社會經(jīng)濟快速發(fā)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(huán)網(wǎng)配電、多回路配電、開閉所等已成為二次配電系統(tǒng)中不可替代重要設(shè)備之一,特別是緊湊型、可擴展SF6開關(guān)設(shè)備已成為二次配電系統(tǒng)中主導(dǎo)設(shè)備。數(shù)字技術(shù)、集成化技術(shù)和機電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用,SF6開關(guān)設(shè)備將會到更大發(fā)展。