SF6电器气密性试验 规程

华仪电气股 份有限公司 0HY.930.001 第 1 页 共12 页 SF6电器气密性试验规程 1. 范围 本标准规定了SF6电器设备及其壳体的气密性试验要求、方法及其验收规程。 本标准适用于SF6电器设备及其铸造和焊接壳体的气密性试验和验收。GIS用盆式绝缘子的气密性试验也可参照本标准进行。 2. 引用标准 GB/T11023高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法 3. 术语 3.1 密封试验 利用充水或气压检查产品或壳体泄露的试验，称水压试漏或气密性试漏（见3.6-3.10条）。 3.2 密封气室单元 GIS中由一个元件或多个元件组成的具有相同SF6气压的气室，称为一个密封气室（隔室）单元。由多个元件组成的气室单元中，各元件间的气室是相通的。 3.3 漏气率F 在大气压下设备（气室）某个漏点在单位时间的漏气量，单位：MPa·m/s。 3.4 年漏气率Fy 在设备额定气压Pr下，在一定的时间内测定的漏气量与设备总充气量之比，以年漏气百分率表示，单位：％·年。 3.5 允许漏气率Fp 整台设备、或一个密封气室单元、或一个GIS元件、或一个GIS壳体、或一个密封环节的包扎空间内部允许的最大漏气率。 3.6 扣罩检漏法 将设备、元件或任一试品置于密封的塑料罩或金属罩内，经过一定时间后测定内SF6浓度，并计算出年漏气率的检漏方法。 签字 签字 校核 编制 职务 姓名 日期 批准 标准化 审查 职务 姓名 日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 3华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 2 页 共 12 页 份有限公司 3.7 局部包扎检漏法 将试品的一个密封环节用塑料薄膜包扎，经过一定时间后测定包扎腔内SF6浓度，并计算出年漏气率的检漏方法。 3.8 SF6探抢检漏法 用SF6探对试品进行扫描检漏的方法，适于定性检漏和寻找漏点，不能用于定量检漏。 3.9 氦气吸检漏法 试品充入额定气压的氦气保压一段时间后，用氦质谱检漏仪的吸探头对试品密封部位进行扫描检漏的方法，仅适于焊接和铸件壳体寻找漏点时使用。 3.10 氦气真空箱检漏法 试品充氦保压后置于真空箱内，用氦质谱仪自动检漏的方法，仅适于焊接和铸件壳体定量检漏。 4. 技术要求 4.1 检漏工作环境，风速≤0.5m/s,0∼40℃，无强震和腐蚀性气体。 4.2 试品充产品额定SF6气压保压后再检漏，保压时间为： SF6检漏：4h 氦气吸检漏：10min 氦气真空箱检漏：1min 4.3 检漏前应确认检漏仪在校准有效期内，试品的密封面和O形圈无刮伤碰痕并清理干净，按工艺要求组装正确。 4.4 壳体允许年漏气率为0.05％，气密性试验合格判据见表1（判据计算见附录1～2），表中n为一个密封气室单元环节（面）数量，∆C是一个被检包扎环节内SF6气体浓度的增量（计算见附录），F吸为吸扫描检漏时单个漏点允许的漏气率，x为吸扫描检漏时一个被检容器可能出现的漏点数。 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 3 页 共 12 页 份有限公司 表1 检漏合格判据 检漏方法 SF6扣罩检漏和局部包扎检漏 产品电压等级kV SF6吸检漏 试品容积V 40.5～252 363～550 V≤0.1 0.10.5 n≤5 25 50 510 10 20 单点允许漏气率F吸=210/x(Pam3/s) /x(Pam3/s) 单点允许漏气率F吸=510m3 单点允许漏气率F吸=1010-7/x(Pam3/s) 允许漏气率见附录2 充氦气真空箱检漏和吸检漏 m/s。 4.5 检漏仪灵敏度不低于10/MPa 5. 试验方法 5.1 包扎积分检漏 （1）试品包扎，如图1所示，壳体做气密性试验时，用0.1mm厚的塑料薄膜将壳体整个包好，试验工装上的充气口应单独包扎粘牢，确保无气体从此漏出干扰壳体检测结果。GCB/GIS产品做气密性试验时，体积大不宜全包，采用密封环节局部包扎，充气口是产品的一部分，不应单独包封。 （2）检漏程序 a）被检部位包扎好后，立即检出包扎空间内SF6浓度C1（亦环境中的SF6浓度）; b) C1取值方法：探头置于被检包扎空间的下部A1点取CA1,再在A1的对称点A2取CA2，C1=(CA1+CA2)/2; c)试品静置保压4h后，在原A1、A2点复测SF6浓度Ca1、Ca2,取其平均值为C2; d)检漏时间（4h）内，被检空间的SF6浓度增量△C=（C2-C1）,合格判据见表1（按被检气室的密封环节数n和电压等级选允许值）。 e)检漏操作示意见图2。 -83 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 4 页 共 12 页 份有限公司 a) 壳体全包 b) 产品局部包 图1 试品包扎 图2 SF6包扎检漏 5.2 探扫描检漏 （1）SF6和氦气检漏仪的吸（探）沿试品被检处3～5mm以≤20mm/s的速度移动。 （2）对焊接壳体，探沿焊缝扫描；对铸造壳体整个外表面扫描，探头离试品近、扫描速度慢、检测精度就高。 （3）检漏合格判据见表1。 （4）试验结束后，将试品内的气体回收，下次再用。 （5）探扫描检漏操作示意见图3。 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 5 页 共 12 页 份有限公司 5.3 氦气真空箱定量检漏 （1）被检试品先抽真空至133Pa，保持30min真空度回升值小于133Pa时，可以进行氦气真空箱定量检漏；如果抽真空保压30min后，真空度回升值大于133Pa，试品有大漏，应处理好。 （2）抽真空监视合格的试品置于真空箱内，充氦气至设备额定SF6气压Pr,保压1min后，将真空箱抽真空至133Pa以下，氦检漏仪自动启动检测程序完成检漏工作。 （3）合格判据见表1，泄漏超过表1允许值时，检漏仪报警。 （4）用抽空充注回收设备将试品内的氦气回收，当试品内的真空度<2000Pa时，回收完成。 （5）检漏操作示意见图4 图3 探扫描检漏 5.4 壳体及产品密封试验记录 壳体或产品密封试验记录内容如下： a)壳体图样代号、名称，或GCB/GIS产品图样代号、名称； b)壳体上刻印的壳体编号（钢印），或产品编号； c)试验内容和检漏结果； d)判定结论； e)检验员签字。 以上内容计入壳造单位的出厂检验报告中，或GCB/GIS产品出厂检验报告中。 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 6 页 共 12 页 份有限公司 图4 氦定量检漏 6. 壳体密封试验进厂验收 （1）检验壳体是否在气密性试验前做了例行水压试验，确认例行水压试验是否合格。 （2）检查气密性试漏结果是否符合表1的要求。 （3）壳体组装于产品后，随产品进行检漏，若发现壳体有漏点，供方应负责处理。 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 7 页 共 12 页 份有限公司 附录1 充SF6检漏一个密封环节允许漏气率Q和漏气浓度增量△C计算 1. 包扎（扣罩）检漏 年漏气率Fy=TC(VmV1)P0 (1) V(Pr0.1)t式中：T—一年的小时数，24×365h； △C—试品一个密封环节局部包扎空间内的SF6浓度增量，μL/L； Vm—塑料封闭罩容积，m； V1—试品局部包扎的容积，m； P0—大气压（表压），0.1MPa； V—被检气室单元的充气容积，m； Pr—产品额定SF6气压，MPa； △t—检漏保压时间，h； 333 图1 局部包扎示意 每个密封气室单元通常有n个密封环节（面），由（1）式可以得到一个密封环节允许的SF6浓度增量为： 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 8 页 共 12 页 份有限公司 △C=FyV(Pr0.1)t1 （2） T(VmV1)P0n式中Fy,SF6电器产品年漏气率为0.5％·年。定出厂试验控制值时，考虑了检漏数据的分散性、运行产品低温时漏气量的增加、密封圈长期工作时的老化（弹性及气密性下降）等因素，出厂试验时，取Fy=0.05％·年。 充气容积V,考虑较小的LW36—40.5P·GCB(Pr=0.5MPa),每台充SF6气体约5kg，每项为一个气室，充气1.7kg，SF6比重（P0=0.1MPa时）6.3kg/m,计算出V=1.7kg/（Pr×6.3kg/m/P0）=0.0m。考虑550kV产品，一个密封气室单元的平均充气容积约为0.8m～1m，计算时取0.8m。 检测保压时间取△t=4h。 较小的包扎单元，D1=Φ260，D2=Φ330,h=40,较大的包扎单元，D1=Φ900,D2=1000,h=80. 假定包扎塑料膜与试品之间平均间隙为10mm,可算出： 333333V1(33242622)(100289022)4480cm375517cm34444Vm44VmV112cm361cm30.0012m30.0061m3Pr0.5MPa,对550kVGIS取Pr0.6MPa将以上数据带入（2）式后得到： 35261022105769cm381671cm3 n5时：C11.4641.4L/Ln6时:C5.7320.7L/Ln10时:C3.0213.8L/L 2. SF6吸检漏 单点漏气率F吸=VPFy/T 式中：V—试品容积，m； P—检漏压力，MPa； Fy—允许年漏气率，取0.05％； T=365×24×3600(一年时间)，s； 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 3 华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 9 页 共 12 页 份有限公司 代入上述数据得： F吸=VP×0.0005/365×24×3600=1.585×1011V·P 被检试品中有x个漏点时，每个漏点允许的漏气率为： F吸=1.585×1011V·P/x 363当检漏气压P≤0.5MPa,被检容积V≤0.05m时, 可取F吸=0.40×10/x Pa·m/s； 当检漏气压P≤0.6MPa,被检容积V≥0.8m时, 可取 F吸=7.6×10/x Pa·m/s； 为简化数据，使用方便，从严取值如下： V≤0.1m时，取F吸=2107/x(Pam3/s)； 0.10.5m时，取F吸=1010/x(Pam/s)； 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 33336373华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 10 页 共 12 页 份有限公司 附录2充氦检漏允许泄漏率计算 1. 允许泄漏率计算假设 氦气分子比SF6小，对密封环节的渗透能力更强。只要氦检漏允许泄漏率规定合理，充氦检漏比充SF6检漏更严格、更可靠。 对于氦气吸检漏法，吸探头暴露于大气环境，从试品漏出的氦气散布于大气中，探头只能捕捉其少数。计算时假设从工件中漏了10个氦气分子，吸实际上只吸到1到2个氦气分子，因此，吸法检漏的数值，要乘以一个倍数k（设为5倍）才是工件真正的的漏率。m/s，m/s。例如，用吸检的检测结果是110Pa那么，工件实际漏率应约为510Pam/s时，如果采用吸检漏法检测为可以这样理解：当我们设定允许漏率值为510Pa5353531105Pam3/s，那么就表明工作泄露已到允许极限了。 采用氦气真空箱检漏法时，氦气分子从工作中泄漏到真空箱中，由真空箱中的灵敏探头进行检测，检测时应用了氦气密度在真空箱分布均匀的原理，因此检测结果近似等于工件实际漏率，不再考虑倍数关系。 产品年漏气率为0.5％，考虑检漏数据的分散性，壳体潜在泄露隐患存在的可能性以及产品运行时多种因素导致泄露增大，因此计算允许泄漏率时，壳体年漏气率按0.05％考虑。 可以先对被检工件进行真空箱检漏法检漏，然后在工件密封状态不变的情况下再用吸检漏法，两者结果相除，即为真空箱检漏与吸检漏的倍数关系。用此办法可以收集两种检漏方法换算倍数k值的一系列数据，通过这些统计数据的分析可以找到一个合理可信的k值。 2. 检漏时允许漏值的计算 据以上分析，令： m/s； Q真空箱—真空箱法检漏时的允许漏气率，Pam/s； Q吸—吸扫描检漏时的允许漏气率，PaQ真空箱—k·Q吸, k暂定为5，待研究； Fyk=0.05％,壳体年漏气率； η比=0.751，SF6气体转化为氦气时的粘度系数比值； 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 33华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 30HY.930.001 第 11 页 共 12 页 份有限公司 V—试品充气容积，m； P—试品检漏充气气压（表压），MPa(计算时应换成10Pa)。 壳体允许漏气率由下式计算： Q真空箱=Fyk·V·P·η比/T =0.05％·V·P×10η比/365×24×3600s =1.19×10V·P 根据试品不同的容积V和不同的充气气压P计算的允许漏气率列于附表1。为方便使用，将0.4MPa和0.5MPa数据从严合并，并按5和7的倍数取整。 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 566华仪电气股 SF6电器气密性试验规程 0HY.930.001 第 12 页 共 12 页 份有限公司 检漏气压MPa 附表1 充氦检漏允许漏气率 试品容积m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 3≤0.5 0.6 允许漏气率 ×10Pa·m/s 真空箱法Q真空箱 吸法Q吸 5 1 10 2 15 3 20 4 25 5 30 6 35 7 40 8 45 9 50 10 55 11 60 12 65 13 70 14 75 15 7 1 14 3 21 4 28 6 35 7 42 8 49 10 56 11 63 13 70 14 77 15 84 17 91 18 98 20 105 21 -73 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期 标记 处数 更改文件号 签字 实施日期

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