SF6开关设备运行维护实施细则
1总则
随着电网的发展,技术在进步,我省电网SF6开关设备使用量逐年增加,为确保SF6 开关设备的安全运行,特制订《 SF6开关设备运行维护实施细则》,以下简称《细则》。
本《细则》适用于以SF6气体作为绝缘和灭弧介质的开关设备,包括6~500kV敞开式单体SF6断路器,重合器以及复合和全封闭组合电器(GIS)的运行维护。
发电厂、变电所运行值班人员,从事开关专业的有关人员以及主管运行检修工作的各级技术负责人均应熟悉和遵守本《细则》的相应规定。
SF6开关设备所配用的操动机构与常规断路器所配用的操动机构没有什么本质的区别,因此本《细则》对操动机构的运行维护不作特别的规定,可参照部颁有关油断路器检修工艺及《高压断路器运行规程》有关操动机构部分执行。
国外进口设备按国外产品技术条件或维护推荐说明书的规定执行,也可参照本《细则》执行。
本《细则》如有与上级文件冲突之处,按上级文件执行。
本《细则》由安徽省电力试验研究所负责起草,解释权归省电力公司。
2运行设备的一般要求
设备应有标以基本额定参数等内容的制造厂铭牌和运行双重编号,设备的基本参数必须满足装设地点的运行工况。
设备应有完好的分、合指示器并易于观察,且指示位置正确。
设备的接地支座或金属外壳应有明显的接地标志,接地螺栓不小于M12,且接触良好。
设备应有鲜明的相位标志。
为监视SF6气体压力,35kV及以上设备应装有压力表(或压力表接口)和密度继电器。
设备应附有SF6气体温度一压力关系曲线
设备应具有SF6气体充补气接口。
3设备投运
新装或大修后的设备,投运前必须验收合格,才能施加运行电压。
新装设备验收项目及标准按GBJ147-90《电气装置安装工程高压电气施工及验收规范》及 GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》执行,大修后设备验收项目及标准按DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》执行。
进口设备接进口设备技术条件执行,也可参照条和
条执行。
4运行设备的巡视检查
巡视周期
常规巡视检查周期:
有人值班变电所和升压站每天当班巡视不少于1次;
无人值班变电所视具体情况,一般每旬不少于1次;
详细检查:2~3年进行一次。
临时性检查:视具体情况而定。
巡视检查项目
每日定时记录SF6气体压力和温度。
设备各部位及管道无异常声响(包括漏气声及振动声等),无异味。
套管无损伤无裂痕,无放电声和电晕。
引线接头部位无过热现象。
分、合闸位置指示正确,与设备实际运行工况符合。
落地罐式断路器和GIS防爆膜无异状。
接地线完好。
特殊巡视
新安装设备投运72小时后可转入正常巡视。
夜间闭灯巡视:
有人值班变电所和发电厂升压站每周一次。
无人值班变电所二个月一次。
气温突变,雷雨季节雷击后应及时巡视。
设备开断短路故障后应及时巡视。
5维护
由于SF6开关设备属封闭式结构,只要设备各部分密封良好,其维护工作量极少,因此,设备运行中正常维护工作除操动机构外就是对SF6气体的管理,包括SF6气体的纯度管理、泄漏管理和水分管理。
SF6气体纯度管理
SF6新气的技术指标应符合表1的规定
表
1名称 指标
空气(N2+O2) ≤%(重量比)
四氟化碳 ≤%(重量比)
水分 ≤8_10-6(重量比)
酸度(以HF计) ≤ SF6(重量比)
可水解氟化物(以HF计) ≤
(重量比)
矿物油 ≤10_10-6(重量比)
纯度 ≥9
%(重量比)
生物毒性试验 无毒
SF6新气的验收和储存
产品应由生产厂质检合格方可出厂,并附有一定格式的合格证。
使用单位购入SF6新气后应按批号进行抽样复检,复检可请省电力试验研究所SF6检测中心进行,如达不到表1规定的指标,不准使用。
新气的储存场所应保持通风良好,SF6气瓶应有防晒,防潮措施,不许靠近热源,不许有油污粘在气瓶阀门上,气瓶要直立在架子上,标志向外。
气体的泄漏管理
气体泄漏的检测:
按DL/T596-1996进行泄漏检测。
开关设备年漏气率应小于1%或按制造厂规定。
整体检测法:用预制的塑料罩把整个待测设备罩起来,分别估算设备和塑料罩体积,测试时间不少于8小时,分上、中、下三点测取其平均值,然后计算出年漏气率。
局部检测法:用塑料薄膜包扎需要检漏的密封面,隔5小时后用SF6检漏仪对包扎部位的下部进行检漏,如泄漏量不超过 30_10-6(体积比),则可认为密封基本良好。
气体泄漏后的补气
补气应由经过专业训练的人进行。
补充的SF6气体必须满足新气的标准要求,严禁将含水量超标的气体充入设备。
补气使用的专用管道和减压阀必须清洁干燥,必要时应用高纯氮气“冲刷”,然后再用少量合格的SF6气体“冲刷”,防止管道内残存的水分和杂质带入设备内。
补气时,SF6钢瓶采用液相补气法,即将钢瓶倒置,使出口处于SF6的液相状态,可防止钢瓶中水分带入设备。
补气操作顺序:
打开充气阀盖板,连接充气管道(用新气驱除减压阀和补气管道内的空气和水分) 抽真空隔离真空泵开启设备充气阀 开启SF6气瓶阀门~开启减压阀一补到额定气压后 减压阀 SF6气瓶阀门 设备充气阀 拆除管道装上充气阀盖板。
补气后至少隔 12小时,再次测量设备内 SF6气体含水量,应符合要求。
气体的水分管理
设备内SF6气体含水量过高、将产生二个严重后果,其一是SFe气体经电弧高温作用分解生成一些低氟化物及一些有毒的固体粉末将与水起化学反应生成腐蚀性极强的氯氟酸,使绝缘材料及瓷套受到腐蚀,其二是水分含量过高、在达到水的饱和蒸汽压时,会在绝缘件及瓷套等固体表面凝露,直接影响绝缘水平,为此,严格控制设备内SF6气体含水量至关重要。
设备内SF6气体含水量标准应符合表2要求。
表2 气室含水量标准(20℃时)
不发生分解气体的气室(母线、隔离开关部分) 发生分解气体的气室(断路器部分)
新装或大修后 ≤250_10-6(V/V)≤150_10-6(V/V)
运行中最高
允许值 ≤500_10-6(V/V) ≤300_10-6(V/V)
实践证明,微水检测与温度有关,总的趋势是微水测量值随环温升高而增大,反之随环温降低而减少,这是因为设备内固体表面吸附的水分子随着温度升高,分子运动加速,从而释放出水分子,使含水量测量值增大的缘故,表2的标准对应于环温20℃时的测量值,如果检测时环温不是20℃,应进行温度修正。
微水值与温度变化的具体关系,尚处在研究阶段,目前根据国内外有关试验、研究部门的部分成果,推荐下述二种办法供参考。
利用修正系数进行温度修正的办法:
在10℃~20℃条件下采用式①校正:
S20=St(1+K1__Δt)……………………………………①
式中S20为校正到 20℃时的微水值
Δt=20℃-t
K1为10℃~20℃时温度校正系数,根据大量测试数据统
分析处理,取K1=
%
St为所测温度时的微水值
在30℃~20℃条件下采用式②校正:
S20=St(1-K2__Δt)…………………………………①
式中S20为校正到 20℃时的微水值
Δt=30℃-t
K2为30℃~20℃时温度校正系数,根据大量测试数据统
分析处理,取K2=
%
St为所测温度时的微水值
曲线校正法:
曲线校正法如图
图1含水量与环境温度的关系曲线
微水检测方法:微水检测常用方法有重量法、露点法、电解法、阻容法、卡尔弗体法及压电石英振荡法,目前我省配置的仪器均属电解法,露点法和阻容法三种。
微水检测理论上与SF6气体充气压力大小没有关系。但是如果用露点法测试仪测量徽水含量时,其测试值与气体压力有一定的关系,这是因为水的饱和蒸汽压与压力有关,也就是不同压力下水的饱和蒸汽压不同,显然露点就不同。
微水检测周期
新装或大修后设备,投运后每三个月测量一次,趋势稳定后按DL/T596—1996《电力设备预防性试验规程》执行。
微水含量超标的处理:
设备内SF6 气体微水含量超标时,应先用SF6气体回收装置将设备内SF6气体回收,有条件时可将回收气体进行过滤和干燥处理(使用前要做化学分析,符合表1纯度要求才能使用),然后将设备抽真空、再用高纯氮气“冲刷”数次,必要时更换吸附剂,详见
条。
6检修
检修周期
一般性检修(相当小修):结合预防性试验,每l~3年一次。
详细检修(相当大修):本体10~15几年一次,机构5~6年一次
临时性检修:当设备出现下列情况之一者应进行临时性检修:
短路电流开断次数达到规定值时
合分操作次数达到3000次时。
设备存在严重缺陷影响安全运行时,如含水量超标,设备严重漏气等。
检修项目:
一般性检修项目
检漏
微水测量
清扫、检查断路器外观
清扫、检查操动机构,如是液压机构,应检查清洁油过滤器,过滤液压油,测量油泵打压时间,做防慢分试验
检查SF6气体压力值
密度继电器、压力开关及各类压力表的校验
主回路电阻值,并联电阻值(如果有)测量
辅助回路和控制回路绝缘电阻测量
分、合闸油(气)压降检查,最低动作电、液、气压校验
检查联锁、防跳、防非全相合闸等辅助控制装置的动作性能
详细检修项目
气体回收及处理
灭弧室解体检修
传动机构检修
罐体或支柱装配检修
操动机构解体检修
并联电容或并联电阻检查及试验
修前修后的电气及机械特性试验
组装后检漏和充气后的微水测量
更换吸附剂
临时性检修:
视设备缺陷情况进行针对性检修
检修时的安全技术措施
SF6气体经电弧高温作用的生成物绝大多数为有毒物质,有的有剧毒,因此设备检修时应注意人身安全,做好安全技术措施。
设备解体检修前一个月,应取样做生物毒性试验,并作气相色谱分析和可水解氟化物的测定,上述试验由省SF6检测中心进行。
SF6气体回收过程中,为防止气体外泄危及作业人员,作业人员应处于上风位置。
检修人员按规定做好防护措施,穿戴工作服、工作帽、手套、口罩,必要时戴防毒面具,设备封盖打开或解体后检修人员暂时撤离现场,并通风30分钟。
检修人员接触设备内部另部件时,须先用真空吸尘器清除附在零部件表面的粉尘。
检修人员工作结束应立即清洗手和人体外露部位,真空吸尘器的过滤器、防毒面具的过滤器、全部擦试的布和袋等杂物应装入事先准备好的塑料袋(双层)中,连同更换下来的吸附剂作特殊处理(见
条),检修人员穿戴的手套、口罩、工作服也应及时洗涤。
吸附剂的更换与处理
1吸附剂在失效前,可烘烤处理后重复使用。
当证实吸附剂完全失效后,应进行更换,常用的吸附剂是人工沸石、分子筛、活性氧化铝等,其用量按SF6气体重量的0%配置。
更换下来的吸附剂须用双层塑料袋密封,在国家劳保和环何部门尚未制订特殊处理办法之前,可用水先、酸洗、碱洗后埋入离地面约1米深的深处,严禁乱扔
解体检修
SF6开关设备现场解体检修应在晴天,相对湿度小于80%的条件下进行,作业现场应有防尘埃侵入设备的措施,检修人员应按有关规定穿戴安全防护用品。
断路器本体解体检修的一般顺序如图2所示。
组装后充SF6气体前应进行抽真空检查,确保设备各密封环节密封良好,抽真空检查顺序如下:
抽真空到1乇 维持真空泵运转不少于30分钟 停泵 静止30分钟读取真空度A 过5小时以上读取真空度B,如果B—A≤乇,则认为合格,说明设备密封良好,否则要检测泄漏点,进行再处理。
7运行单位应配备的测试仪器
运行单位和省局级SF6检测中心应配备的仪器按原水电部(83)电生字第109号《用于电气设备的SF6气体质量监督与安全导则》执行,具体配置要求见表
表3检测仪器配备一览表
序号 检测仪器
名称 省局级检测
中心 基层
单位
1 重量法微水测定装置 ○ _
2 现场用微水检测仪 √ √
3 离子选择电极测定装置 √ √
4 紫外及可见分光光度计 √ √
5 红外分光光度计 √ ○
6 气相色谱仪 √ ○
7 气相色谱—质谱联用仪 ○ _
8 Х—衍射分析仪 ○ _
9 SF6检漏仪 √ √
10 气体检测管(HF、SO2等) ○ ○
11 现场用SF6分解气测定装置 ○ ○
12 液体吸收型、固体吸附型和真空型成套采样装置 √ √
13 通用化学分析实验室基本设施 √ √
注:√——必备;○——根据需要配;_——无需配备。
8常见故障及处理
配弹簧操动机构的SF6断路器常见故障及处理可参阅《高压断路器运行规程》表
配液压振动机构的SF6断路器常见故障及处理可参阅《高压断路器运行规程》表
