一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法

摘要

本发明公开了一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法，所述微水超标处理方法包括：S1、回收微水超标GIS气室的SF6气体；S2、相邻气室降压处理；S3、对微水超标GIS气室进行抽真空；S4、注入纯净且干燥的氮气；S5、气室外壁加热；S6、检测氮气的微水含量，若达到预设值则进入S7，否则释放氮气并回到S3；S7、释放氮气并抽真空，注入SF6气体。本技术方案能够将GIS气室中零部件内部的水分排出，从而避免由于温度升高而导致GIS气室微水超标，同时在处理GIS气室微水时，也不会对相邻气室造成损害。

说明书

技术领域

本发明涉及气体绝缘开关技术领域，特别是涉及一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法。

背景技术

在2017年春季检修的预防性试验中，发现了安谷电站22OKV GIS带CT的7个气室均出现了SF6气体微水超标；2018年春季检修期，厂家技术人员对微水超标的气室进行了专业的微水处理，处理后检测气室SF6气体微水均小于100ul/L。2020年春季检修的预防性试验中，又发现2012QS、2022QS、2032QS、2052QS等4个气室SF6气体微水严重超标(均大于500ul/L)，其中2022QS气室SF6气体微水达了800ul/L；在两年的运行中，GIS带CT的气室SF6气体微水快速上升，严重影响了安谷电站220KV GIS设备的安全运行及站内负荷的送出。

GIS气室微水超标的原因主要有以下几点：(1)GIS在运输、保管中，因防护设施不当，库房的环境温度、湿度等因素，会造成GIS气室的盆式绝缘子、气室、母线受潮；(2)GIS在安装过程中，由于空气中的潮气、绝缘件带入的水分、吸附剂带入的水分、SF6气体新气含有的水分、充装工艺不佳、抽真空工艺不良、管道接头等元件处理不彻底等因素导致GIS气室微水的超标；(3)在运行过程中由于SF6气体泄漏点渗入的水分、水汽通过设备密封薄弱环节渗透到气室内部也将导致GIS气室受潮、微水超标；(4)电流互感器与隔离刀闸共用一个气室，且电流互感器未采用环氧浇注式等防潮结构。残留在GIS气室内部的水分，特别是是残留在CT线圈内部或者绝缘件上的水分很难一次排出，随着运行时间的增长和通入电流的增大，残留在气室内部的水分慢慢释放到气室中，导致SF6气体微水超标。

目前，处理GIS气室微水的常规工艺流程主要包括回收SF6气体、吸附剂干燥、GIS气室抽真空、多次注入氮气置换并检测微水含量，直至气体微水检测达标为止，之后再注入SF6气体。

然而，采用这种方式，GIS气室抽真空时降低了水的沸点，气化速度快一点，GIS气室内壁、各零部件表面及绝缘材料表面的水分以水蒸汽的形式不断抽出，但是残留在零部件、绝缘材料内部的水分很难被抽出，随着夏天GIS表面温度的升高及导体通入较大电流时引起内部温度的升高，残留在气室内部的水分不断蒸发出来，当吸潮剂饱和后引起气室内的微水增加。此外，采用现有的方式抽真空形成的负压，容易对相邻未抽真空的GIS气室造成损伤，特别容易拉裂盆式绝缘子，一旦出现问题，造成的后果远高于GIS气室微水超标所造成的后果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法，能够将GIS气室中零部件内部的水分排出，从而避免由于温度升高而导致GIS气室微水超标，同时在处理GIS气室微水时，也不会对相邻气室造成损害。

本发明的技术方案是：

一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法，包括以下步骤：S1、回收微水超标GIS气室的SF6气体；S2、对与微水超标GIS气室相邻的气室进行降压处理，且降压后的压力为额定压力的0.4-0.6倍；S3、对所述微水超标GIS气室进行抽真空，真空度达到第一标定值以下方可停止,保持预设时长以上，复测时不应超过第二标定值，否则继续抽真空，直至满足条件为止；其中，所述第一标定值取值于0.4-0.6mbar之间，所述第二标定值高于第一标定值且所述第二标定值取值于0.8-1.2mbar，所述预设时长取值于30-60min之间；S4、将纯净且干燥的氮气注入所述微水超标GIS气室，直至氮气的压力达到第三标定值；其中，所述第三标定值取值于0.1-0.3MPa之间；S5、对所述微水超标GIS气室的铝筒外壁进行加热并将温度控制在50-80℃，持续一段时间，以将残留在所述微水超标GIS气室中零部件内部的水分蒸发在氮气中；S6、检测氮气中的微水含量，若微水含量未达到预设值，则释放氮气，回到步骤S3；若微水含量达到预设值，则进入步骤S7；S7、释放氮气并抽真空，并对所述微水超标GIS气室充入试验合格的SF6气体，直至达到额定压力，再将相邻气室的SF6气体压力补充到额定压力。

上述技术方案的工作原理如下：

本发明在对微水超标GIS气室抽真空之前，先对与它相邻的气室进行降压处理，防止在抽真空的过程中，由于抽真空形成的负压，拉裂引起相邻气室盆式绝缘子等部件的损坏而造成更大的事故；同时，通过对微水超标GIS气室的铝筒外壁进行加热，并保持50-80℃的温度，该温度不会造成气室罐体漆面、内部电流互感器、密封件的损坏，利用热传递的原理将气室内壁、零部件、绝缘材料进行加热，从而将内部的水分蒸发成水蒸气，利用氮气置换和抽真空的方式排出，通过检测氮气的微水含量来判断内部水分的含量，直至达标为止；其次，该处理办法不需要购置太多的设备，利用各站、厂自己的SF6气体回收装置和购置加热装置就可以实施。

在进一步的技术方案中，在步骤S6中，在测得氮气的微水含量后，若微水含量未达到预设值，根据所述微水含量确定后续氮气置换的次数、加热时间或抽真空的次数及时间中的一种或多种。

通过该设置，根据测得的微水含量来确定后续的相关工艺参数，能够有效保证气室内部中的水分蒸发充分，避免留下隐患。

在进一步的技术方案中，对所述铝筒外壁进行加热具体包括：在所述铝筒外壁，采用可自动调节温度的液化气罐加热带对铝筒进行加热，所述液化气罐加热带的外面包裹有一层隔热棉，通过所述微水超标GIS气室的铝罐受热而使气室内部的零部件温度升高。

通过设置液化气罐加热带，覆盖面积广，气室内部零部件受热均匀，温度可控性好，同时外部覆盖一层隔热棉，也更利于保持温度的恒定，减少热量流失。

在进一步的技术方案中，所述第一标定值取值于0.45±0.05mbar之间，所述第二标定值取值于0.85±0.05mbar之间。

在进一步的技术方案中，所述预设时长为45±5min。

在进一步的技术方案中，所述第三标定值取值于0.2±0.05MPa之间。

在进一步的技术方案中，在步骤S5中，所述加热将温度控制在60-70℃。

在进一步的技术方案中，在步骤S7中，所述抽真空的静态真空度达到第四标定值以下方可停止,保持30-60min以上，复测时不应超过第五标定值，否则继续抽真空，直至满足条件为止；其中，所述静态真空度第四标定值取值于0.4-0.6mbar之间，所述第五标定值高于第四标定值且所述第五标定值取值于0.5-0.7mbar。

通过该设置，将微水超标GIS气室中的氮气和残余空气等充分吸出，保证后续进入的SF6气体的纯净性。

在进一步的技术方案中，所述方法还包括步骤S8：所述微水超标GIS气室静置一段时间后，测量其微水含量，若达标则处理成功，否则回到步骤S3；其中，所述静置的时长为24小时以上。

通过设置步骤S8，提升微水处理的稳定性。

在进一步的技术方案中，在步骤S5中，在初次时的所述一段时间为8-12h，且后续每次的持续时长不增。

气室内部零部件中含有的水分逐渐减少，后一次所需要加热的时间不会比前一次更多，节约用时。

本发明的有益效果是：

1、本发明在对微水超标GIS气室抽真空之前，先对与它相邻的气室进行降压处理，防止在抽真空的过程中，由于抽真空形成的负压，拉裂引起相邻气室盆式绝缘子等部件的损坏而造成更大的事故；同时，通过对微水超标GIS气室的铝筒外壁进行加热，并保持50-80℃的温度，利用热传递的原理将气室内壁、零部件、绝缘材料进行加热，从而将内部的水分蒸发成水蒸气，利用氮气置换和抽真空的方式排出，通过检测氮气的微水含量来判断内部水分的含量，直至达标为止；其次，该处理办法不需要购置太多的设备，利用各站、厂自己的SF6气体回收装置和购置加热装置就可以实施；

2、根据测得的微水含量来确定后续的相关工艺参数，能够有效保证气室内部中的水分蒸发充分，避免留下隐患；

3、通过设置液化气罐加热带，覆盖面积广，气室内部零部件受热均匀，温度可控性好，同时外部覆盖一层隔热棉，也更利于保持温度的恒定，减少热量流失；

4、通过该设置，将微水超标GIS气室中的氮气和残余空气等充分吸出，保证后续进入的SF6气体的纯净性；

5、气室内部零部件中含有的水分逐渐减少，后一次所需要加热的时间不会比前一次更多，节约用时。

附图说明

图1是本发明实施例所述的用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法的流程图；

图2是本发明示例中的用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

实施例

如图1所示，一种用于220千伏GIS气室的微水超标处理方法，包括以下步骤：

S1、回收微水超标GIS气室的SF6气体。例如，对微水超标GIS气室中的隔离刀闸、接地刀闸、断路器和母线筒的SF6气体进行回收。这里，微水超标GIS气室指的是，经检测后微水含量超过设定标准值的GIS气室,GIS气室中为SF6气体。

S2、对与微水超标GIS气室相邻的气室进行降压处理，且降压后的压力为额定压力的0.4-0.6倍。例如，降压处理可以为降半压处理。

S3、对所述微水超标GIS气室进行抽真空，真空度达到第一标定值以下方可停止,保持预设时长以上，复测时不应超过第二标定值，否则继续抽真空，直至满足条件为止；其中，所述第一标定值取值于0.4-0.6mbar之间，所述第二标定值高于第一标定值且所述第二标定值取值于0.8-1.2mbar，所述预设时长取值于30-60min之间。例如，第一标定值可以为0.4mbar、0.45mbar、0.50mbar、0.55mbar、0.6mbar，第二标定值可以为0.8mbar、0.85mbar、0.9mbar、0.95mbar、1.0mbar、1.05mbar、1.1mbar、1.15mbar、1.2mbar。

S4、将纯净且干燥的氮气注入所述微水超标GIS气室，直至氮气的压力达到第三标定值；其中，所述第三标定值取值于0.1-0.3MPa之间。

S5、对所述微水超标GIS气室的铝筒外壁进行加热并将温度控制在50-80℃，持续一段时间，以将残留在所述微水超标GIS气室中零部件内部的水分蒸发在氮气中。

S6、检测氮气中的微水含量，若微水含量未达到预设值，则释放氮气，回到步骤S3；若微水含量达到预设值，则进入步骤S7。

S7、释放氮气并抽真空，并对所述微水超标GIS气室充入试验合格的SF6气体，直至达到额定压力，再将相邻气室的SF6气体压力补充到额定压力。

上述技术方案的工作原理如下：

本发明在对微水超标GIS气室抽真空之前，先对与它相邻的气室进行降压处理，防止在抽真空的过程中，由于抽真空形成的负压，拉裂引起相邻气室盆式绝缘子等部件的损坏而造成更大的事故；同时，通过对微水超标GIS气室的铝筒外壁进行加热，并保持50-80℃的温度，该温度不会造成气室罐体漆面、内部电流互感器、密封件的损坏，利用热传递的原理将气室内壁、零部件、绝缘材料进行加热，从而将内部的水分蒸发成水蒸气，利用氮气置换和抽真空的方式排出，通过检测氮气的微水含量来判断内部水分的含量，直至达标为止；其次，该处理办法不需要购置太多的设备，利用各站、厂自己的SF6气体回收装置和购置加热装置就可以实施。

在另外的实施例中，在步骤S6中，在测得氮气的微水含量后，若微水含量未达到预设值，根据所述微水含量确定后续氮气置换的次数、加热时间或抽真空的次数及时间中的一种或多种。通过该设置，根据测得的微水含量来确定后续的相关工艺参数，能够有效保证气室内部中的水分蒸发充分，避免留下隐患。

在另外的实施例中，对所述铝筒外壁进行加热具体包括：在所述铝筒外壁，采用可自动调节温度的液化气罐加热带对铝筒进行加热，所述液化气罐加热带的外面包裹有一层隔热棉，通过所述微水超标GIS气室的铝罐受热而使气室内部的零部件温度升高。通过设置液化气罐加热带，覆盖面积广，气室内部零部件受热均匀，温度可控性好，同时外部覆盖一层隔热棉，也更利于保持温度的恒定，减少热量流失。

在另外的实施例中，所述第一标定值取值于0.45±0.05mbar之间，所述第二标定值取值于0.85±0.05mbar之间。

在另外的实施例中，所述预设时长为45±5min。

在另外的实施例中，所述第三标定值取值于0.2±0.05MPa之间。

在另外的实施例中，在步骤S5中，所述加热将温度控制在60-70℃。

在另外的实施例中，在步骤S7中，所述抽真空的静态真空度达到第四标定值以下方可停止,保持30-60min以上，复测时不应超过第五标定值，否则继续抽真空，直至满足条件为止；其中，所述静态真空度第四标定值取值于0.4-0.6mbar之间(例如0.45mbar、0.50mbar、0.55mbar)，所述第五标定值高于第四标定值且所述第五标定值取值于0.5-0.7mbar(例如0.55mbar、0.60mbar、0.65mbar)。通过该设置，将微水超标GIS气室中的氮气和残余空气等充分吸出，保证后续进入的SF6气体的纯净性。

在另外的实施例中，所述方法还包括步骤S8：所述微水超标GIS气室静置一段时间后，测量其微水含量，若达标则处理成功，否则回到步骤S3；其中，所述静置的时长为24小时以上。通过设置步骤S8，提升微水处理的稳定性。

在另外的实施例中，在步骤S5中，在初次时的所述一段时间为8-12h，且后续每次的持续时长不增。气室内部零部件中含有的水分逐渐减少，后一次所需要加热的时间不会比前一次更多，节约用时。

例如，在微水含量明显过高时，则需要置换的氮气次数更多，加热时间保持或略微降低，抽真空的真空度更大，能够使气室内部的水分蒸发充分，氮气能够将蒸发出的水分充分带出来，避免留下隐患；在微水含量明显降低时，则氮气的置换次数较少，加热时间明显降低，抽真空的真空度较低，使得能够缩短处理进程，在不会留下隐患的前提下，实现快速达标。

下面通过一个示例来对本发明进行详细说明。

如图2所示，在安谷电站1号主变高压侧201QFⅠ母侧隔离刀闸2012QS气室运用本发明的方法进行微水超标处理。

1、用SF6气体回收装置(或者处理小车)，回收GIS隔离刀闸气室的SF6气体并抽真空，真空度达到0.5mbar(1bar＝0.1MPa)以下，保持3min后复测不超过0.8-0.9mbar；

2、将相关二次报警回路退出，对相邻气室的SF6气体压力进行降半压处理(防止在抽真空的过程中，因负压而拉裂相邻气室盆式绝缘子而造成更大的事故)，对微水超标GIS气室进行抽真空，真空度达0.5mbar以下后停止，保持3min后复测不超过0.8-0.9mbar，否则继续抽真空；

3、将纯净、干燥的氮气注入微水超标GIS气室，充至气室的额定压力氮气至0.2MPa；

4、在微水超标GIS气室的铝筒外壁，采用自动调节温度的液化气罐加热带对铝筒进行加热8-12小时，温度控制在60-70℃，在伴热带的外面裹包一层隔热棉，通过气室铝罐受热而使气室内壁、零部件、绝缘材料、线圈等的温度达到60℃左右，从而将残留在内部的水分蒸发在氮气中，利用干燥的氮气将水蒸气置换出来；

5、检测氮气中的微水含量，并据其决定氮气置换的次数、加热时间及抽真空的时间，回收气室内的氮气，对气室再次抽真空；

6、对气室充入试验合格的SF6气体，并缓慢充至额定压力，再对相邻气室压力补充到额定压力；

7、充满SF6气体的气室静置24h后，测量各气室SF6微水值，检测达标，完成处理。对G04-4采用常规处理方法得到的微水含量为80-90μL/L，采用本发明方法得到的微水处理结果如下表1：

表1微水超标处理结果

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。