【內(nèi)容提要】 本文敘述了SF₆氣體的特性及SF6電器運行中易發(fā)生的各種故障和排除故障的有關(guān)技術(shù)，提出加強運行管理，確保SF6電器安全運行。
【關(guān)鍵詞】 加強維護(hù)SF6電器安全運行
隨著創(chuàng)一流供電企業(yè)的深化，對變電站充油設(shè)備進(jìn)行無油改造是提高設(shè)備運行水平的一項重要技術(shù)措施。從九十年代初我局對滲漏嚴(yán)重的110kV少油開關(guān)和110kV電流互感器及電壓互感器進(jìn)行了無油化改造，到今天已基本完成。為了保證SF₆電器設(shè)備的安全運行，經(jīng)過幾年的努力，我們不但熟悉了SF6電器設(shè)備的性能，還掌握了SF₆電器設(shè)備的維護(hù)技能。
SF₆是一種無色、無嗅、無毒，不可燃的惰性氣體，化學(xué)性能穩(wěn)定，SF₆具有良好的絕緣性能，SF₆氣體的高絕緣強度是由鹵族化合物的負(fù)電性，即對電子的吸附能力造成的，在溫度103K以下產(chǎn)生SF₆+e→SF₆一反應(yīng)，生成負(fù)離子，使空間的自由電子減少，而負(fù)離子的活潑性差，抑制了空間游離過程的發(fā)展。擊穿不易形成，因此絕緣強度大大提高。
作為滅弧介質(zhì)，在高溫條件下工作，SF6更具優(yōu)越性能，這是因為SF6分子質(zhì)量大、比熱大，對流傳熱能力優(yōu)于空氣與變壓器油相同。同時在高溫條件下氣體傳熱過程還多了一個反應(yīng)能的傳遞，即由于質(zhì)點的擴散，流動攜帶電離或分解能在空間形成傳熱對熄弧過程十分有利。另方面開關(guān)SF6壓力對滅弧能力影響很大，在額定的SF6壓力下開關(guān)滅弧能力最好。
雖然SF6具有優(yōu)良的滅弧和絕緣性能，但在高溫條件下，有H₂O、Cu、W等其它成分參與下產(chǎn)生金屬氟化
物和硫的低氟化物，其反應(yīng)如下：
4SF₆+2Cu+W→2SF^₆+2CuF₂+WF₆+2SF₂
SF₆+H₂O→SOF₂+2HF
SOF₂+H2O→SO₂十2HF
這些分解物中HF、SO₂、SF₂、SF₄等對絕緣材料，金屬材料都有很大腐蝕作用，SF₆的水解會產(chǎn)生腐蝕性和有毒性。因此控制SF6氣體中的含水量是氣體質(zhì)量控制的主要指標(biāo)，國際電工協(xié)會(1EC)規(guī)定SF6新氣中水分含量不得高于15PPm(重量比)。
從上述分析要保證SF₆電器的安全運行，重要的是監(jiān)視SF6電器SF6氣體壓力和監(jiān)測SF₆氣體的含水量。
對SF6氣體壓力監(jiān)視靠壓力表，它有額定值，報警值和閉鎖值。當(dāng)運行檢查時發(fā)現(xiàn)氣壓下降年漏率大于或等于1%時需要現(xiàn)場進(jìn)行檢漏。檢漏分定性檢漏和掛瓶定量檢漏。定性檢漏其目的在于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安裝中局部安裝不當(dāng)造成的明顯漏點，部位包括聯(lián)接座內(nèi)拉桿、氣管焊口本體，密度繼電器和氣壓表接頭連接密封處。檢漏方法是使用檢漏儀探槍離被測量點1—2mm緩慢移動。若檢漏儀上指針穩(wěn)定狀態(tài)下基本不動，即為合格。如若認(rèn)為有殘留氣體，應(yīng)采用吹風(fēng)驅(qū)趕1小時后繼續(xù)測量。定性檢漏發(fā)現(xiàn)疑點可采用局部氣扎法進(jìn)行定量檢查。如果斷路器的年漏率不大于1%即為合格。發(fā)現(xiàn)漏氣超標(biāo)就應(yīng)進(jìn)行密封處理，直至合格為止。
若SF₆氣壓低于報警值時，除進(jìn)行檢漏查出漏氣并進(jìn)行密封處理外還要進(jìn)行氣體補充，補充氣體需要一瓶有足夠氣體且合格的SF6氣瓶、減壓閥、充氣管道、與開關(guān)接頭配套的自動化接頭，精確壓力表、溫、濕度計和電吹風(fēng)，充氣前利用高純氮氣吹洗干燥，溫度計放置在被充氣設(shè)備附近，以確定其環(huán)境溫度、濕度。將氣瓶、減壓閥、連接管道及自動化充氣接頭裝配好，暫不與開關(guān)連接，打開瓶閥，緩慢開啟減壓閥并將管道另一端的自動充氣接頭打開，注意排放氣體時略抬高自動充氣接頭使空氣被排出。然后將管道抽真空、真空度達(dá)133Pa時繼續(xù)抽30分鐘，打開開關(guān)的自動充氣接頭蓋，用電吹風(fēng)進(jìn)行吹風(fēng)干燥處理，將充氣裝置的自動充氣接頭與開關(guān)的自動充氣接頭連接起來，打開SF₆氣瓶閥，緩慢開啟減壓閥進(jìn)行充氣，注意使SF₆氣瓶瓶口低于瓶體，進(jìn)行液相補氣，減少瓶內(nèi)水分進(jìn)人開關(guān)，觀察減壓閥的壓力表讀數(shù)，一旦達(dá)到已確定壓力值應(yīng)立即停止充氣，SF₆氣體壓力與環(huán)境溫度查曲線決定，拆下充氣裝置自動充氣接頭、管道，充氣結(jié)束。
對SF₆氣體水分監(jiān)測可采取定期進(jìn)行。水分監(jiān)測一定要在晴天進(jìn)行。我局使用冷凝點法測量SF₆氣體中的水分，被測設(shè)備與微量水分測量儀器使用專用接頭和管路連接。儀器操作要仔細(xì)按說明書進(jìn)行緩慢開啟設(shè)備閥門，仔細(xì)調(diào)節(jié)壓力和流量，在測量過程中要保持測量流量的穩(wěn)定，采用光電測方式測量時可直接得出露點值，用測得的露點可以進(jìn)行測量單位之間的核算。
Kv=Pw/Pt×l0⁶
Pw=Kv ×l0⁶
式中：Pw——在測量露點下水的蒸汽壓(pa)
Pt---整個測試系統(tǒng)的總壓力(pa)
Kv---以體積表示的水分含量(×l0^－6)
Kw---以重量表示的水分子含量(×l0^－6)
Mw——水分子的分子量
Mt——測試氣體的分子量