李 旭,鄧 亞
河南平高電氣股份有限公司,河南平頂山 467001
SF6氣體絕緣金屬密封組合電器,SF6氣體起絕緣和滅弧的雙重重要作用,這樣就要求設備SF6泄漏量要小,那么對該產品最基本的要求是具有良好的密封性能。所以GIS設備漏氣率越來越受到GIS廠家和用戶的重視,漏氣量檢測已是GIS出廠試驗和現場交接試驗最重要的試驗項目之一。本文以上海唐山儀表廠生產的LF-ID檢漏儀為例,介紹GIS漏氣量檢漏方法與判定基準。
LF-ID檢漏儀的工作原理是探槍內裝有高頻振蕩回路的電離腔,工作時電離腔內真空高頻電離,具有負電性的SF6氣體進入電離腔,電離狀態(tài)會發(fā)生改變,高頻振蕩狀態(tài)也隨之改變,檢波高頻振蕩狀態(tài)就能判定SF6氣體濃度。該檢漏儀優(yōu)點為具有定量校準曲線,方便進行定量計算;靈敏度較高,10-8SF6氣體濃度有反應。缺點為穩(wěn)定性較差,體積重量較大,適用于出廠試驗與現場檢漏試驗。
每一臺檢漏儀都有其唯一的校準曲線,見圖1。橫坐標代表檢漏儀探槍的讀數,縱坐標代表SF6濃度。檢漏時,檢漏儀的讀數沒有單位。要換算成濃度值,就要查該檢漏儀的SF6氣體檢漏儀定量校準曲線,例如,檢漏儀的讀數為100,從曲線上對應縱坐標代表的濃度為9.5×10-6(V/V,體積比),即9.5ppm。
圖1 定量校準曲線
用檢漏儀對配制(常用方法是用1ml的針筒抽入純SF6氣體,稀釋到100mL的針筒內,該針筒內氣體濃度就是10-2,以此類推)的每一濃度(10-810-710-610-510-410-310-2)的標準SF6氣體進行測量,就有一個相應的讀數,這些濃度和檢漏儀讀數在坐標紙上就構成了相應的坐標點,把這些點用平滑的曲線連起來,就制成該臺檢漏儀的SF6氣體檢漏儀定量校準曲線,檢漏儀的基數,即檢漏儀在沒有SF6氣體空氣清新的地方,儀器所顯示的基礎數值,簡稱為基數,如圖1,該臺檢漏儀基數為30。
我們在實際檢漏試驗時,會發(fā)現檢漏儀在工作一定時期之后,基數會發(fā)生變化?;鶖凳莾x器各個可調部位調整在一定情況下所固有的數值。定量校準曲線表是在此基數基礎上經過校準得來的,曲線中的各項指標與檢漏儀的實際檢測性能相符。由于檢漏儀的實際工況及各部件的工作性能發(fā)生了變化,引起基數的發(fā),這時原定量校準曲線表與檢漏儀的實際檢測性能已不再相符?;鶖底兓酱?,原校準曲線準確度越低。此時,需要對檢漏儀重新校準。
GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》第49頁14.0.4規(guī)定:采用靈敏度不低于1×10-6(體積比)的檢漏儀對各氣室密封部分、管道接頭等處進行檢測時,檢漏儀不應報警。
檢漏過程中,檢漏儀讀數不增加的為合格;檢漏儀讀數增加較大(大于1×10-6)的,為不合格;如果讀數增加不大(不大于1×10-6),需采用定量法(包扎法)進一步確認是否合格。
GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》14.0.4規(guī)定:必要是要采用局部包扎法進行氣體泄漏測量。以24h的漏氣量換算,每個氣室年漏氣率不應大于1%。
DL/T596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》第567頁規(guī)定,對電壓等級較高的斷路器以及 GIS 。因體積大可采用局部包扎法檢漏,每個密封面位包扎后歷時5h,測得的SF6氣體含量(體積比)不大于30×10-6。
我們經過多次實踐計算確認:包扎后歷時5h,測得的SF6氣體含量(體積比)不大于30×10-6方法能夠保證年漏氣率不大于1%。
定量檢漏要求:試品充額定壓力SF6氣體后,且靜置時間不少于24h,用薄膜對密封面進行包扎,后歷時5h,測得的SF6氣體含量。
按照DL/T596-1996標準,對試品包扎后罩內的SF6含量,通過查定量校準曲線很容易得到,并能判斷產品漏氣量是否合格。下面針對GB50150-2006標準要求,主要介紹氣室年漏氣率的計算方法。
1)計算年漏氣重量G,如公式1:
ρ為SF6氣體密度,6.15kg/m3(l atm 20℃);
T為1年的小時,365天×24h =8760h;
V為試驗容積,單位m3;
K為SF6氣體濃度變化,體積比;
t為放置時間,單位h。
2)計算年漏氣率r,如公式2:
G為年漏氣重量,單位kg;
M為該氣室充入SF6氣體重量,單位kg。
計算年漏氣率時一定要保證單位的一致性,否則結果會相關甚遠,該方法也適用于包扎法定量檢漏,試驗容積通過估算包扎體積來得到。氣室充入SF6重量一般GIS廠家會提供。
本文以上海唐山儀表廠生產的LF-ID檢漏儀為例,結合GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》、DL/T596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》兩個標準,介紹了GIS定性檢漏與定量檢漏兩種方法。兩種方法均適用于GIS出廠試驗與現場交接試驗,通常是兩種方法結合使用,這樣更容易判斷GIS漏氣率是否符合要求。
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