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220KV变电站GIS设备微水超标分析及处理 　　摘 要 　　西藏地区首个220kV变电站位于海拔3700多米的藏中高原，在GIS设备安装过程中，出现了内地罕见的出厂已严格处理合格气室内部微水含量超标的问题，在高原环境下，国内尚无此类经验借鉴，施工现场经过摸索、研究，找到一个较好的经济适用的处理方法。 　　【关键词】高海拔 GIS 微水超标 变电站 　　1 前言 　　拉萨曲哥220kV变电站位于西藏自治区拉萨市附近，是西藏第一座220kV电压等级的变电站，也是世界海拔最高的220kV变电站，站区海拔高度3738米，大气压力650kpa，仅相当内地60%多，拉萨市处于西藏高原中部，冬季从10月至次年4月，由于雅鲁藏布江流域上空为西风气流，地面为冷高压控制，气候寒冷、干燥多大风，低温少雨雪，湿度特别小，故称干（旱）季或风季，夏季5～9月近地面层为热低压控制，西南季风进入西藏高原，西风气流北撤，西藏地区从南向北，从东到西被西南季风控制，降雨量非常集中，多夜雨、雷暴、多冰雹，空气湿润，故称雨季或湿（润）季，一天内天气情况变化多端，昼夜温差相当大，白天最高温度可达30左右，夜晚最低温度降至10左右。 　　拉萨曲哥220kV变电站的220kV GIS设备、110kV GIS设备都是室内布置，分别由山东泰开和上海西电提供，设备到货时间从7月初至7月中旬全部到现场，安装时间从7月15日开始到8月8日完成。现场安装时需打开的母线筒、分支母线筒、套管等经过抽真空干燥处理，先充注SF6气体至0.2Mpa，用漏点法进行微水测量，全部合格，平均含水量为60ppm。 　　在发现上述问题的初期，现场分析主要原因如下： 　　由于在运输、安装过程中，上述气室均处于密封状态，内部充注正压的SF6气体，与空气隔绝，内部含水量超标可能是在制造厂组装时已受潮，干燥处理不合格所造成。 　　由于西藏高原的特殊地理及气候环境，大气压力与内地大气压力相比仅有60%多，各气室内、外压力失衡所致。 　　同时，有反对意见认为：设备供货厂家均为国内较知名企业，生产厂家内部质量控制应处于受控状态，不可能出现如此大批量的不合格品；西藏高原虽然地理及气候环境特殊，但同期在现场组装的母线筒、分支母线、套管等都一次完成，且没有出现不合格品，气候影响关系不大。 　　初期现场处理的方法是：通过加强抽真空时间进行气室内部干燥处理，抽真空时间延长到18～20小时（厂家要求处理时间不小于8小时），真空抽气机组为国产ZXJ-300型，抽气极数：2级，抽气速率为300L/S，抽真空开始2小时后，真空度小于133pa，真空极限值至20pa，先期处理完成了6个断路器气室后，充注SF6气体至0.2Mpa再次进行微水量检测发现：充气完成2小时内检测数据基本合格，最小数据123ppm，最大数据148ppm；充气完成24小时后检测数据均已超标，最小数据220ppm，最大数据530ppm，无明显效果。 　　此时，生产厂家技术人员认为，由于高原气候影响，内部充注SF6气体压力应充至额定压力，仅充至0.2Mpa时不足以代表气室内部干燥情况，同时还影响了检测仪器的正常工作，于是，现场将2个断路器气室充至额定压力0.6Mpa，24小时后检测数据仅有微小变化，仍不合格。 　　与此同时，现场对2个断路器气室采用了充注氮气进行内部干燥的方法：内部抽真空处理后，先充注氮气至0.6Mpa，静置24小时，排出内部氮气，更换吸附剂，再充入SF6气体，24小时后检测，也无明显效果。 　　经过上述多次干燥处理均不合格后，现场再次组织技术力量进行分析判断，并查阅相关技术资料后首先确定了GIS内部水分的来源： 　　2 GIS设备内部水分由下列原因产生 　　（1）GIS设备在制造、运输、安装过程中都可能接触水分，使水分浸入到设备的各元件中； 　　（2）GIS设备的绝缘材料中带有0.1%～0.5%ppm的水分，可以慢慢地向外释放； 　　（3）GIS设备的吸附剂中本身就含有水分； 　　（4）SF6气体中含有水分。虽然SF6气体中的含水量在规程规定的范围内，但有研究表明，充入GIS设备内的SF6气体中的水分含量与外部环境有很大的关系，这是由于，GIS设备内部的压力高于设备外部的压力，但内部SF6气体中水蒸汽的分压力却小于设备外部的水蒸汽分压力，水蒸汽由GIS设备外部向内部渗透。 　　例如：如果GIS设备的环境温度为20，大气中的湿度为85%，SF6气体的压力为0.6Mpa，当SF6气体中的含水量为150ppm时，则GIS设备内部水蒸汽的分压力为： 　　0.6×150×10-6 =0.09×10-3 Mpa 　　如果在GIS设备外部水蒸汽的温仍为20，其饱和压力为2.33×10-3 Mpa，当环境的湿度为85