252kV、800kVGIS低温解决方案,概述 针对新疆地区温度较低，特别是本次750千伏凤-西-东、库-巴输变电工程项目40年一遇极端低温（-37.4 ℃ ）， 50年一遇极端低温（-38.1 ℃ ），1951年曾出现过极端低温（-41.5 ℃），我公司按照最严酷-41.5 ℃来分析GIS/GCB安全运行的可能性SF6气体特性 高压电气中的SF6气体，主要是利用SF6气体的熄弧特性和绝缘特性 纯的SF6气体在500 ℃ 都不会分解，但SF6气体在某些绝缘物和水的作用下会加速分解，因此国际电工委员会（IEC）推荐产品最高使用温度为180℃ 当温度过低时，同样SF6气体就会液化，高压开关设备内的SF6气体压力就会随之下降，直接影响到高压开关产品的电性能和绝缘性能，更严重的可以造成高压开关设备故障，因此超低温情况下的产品安全越来越受到大家的关注SF6气体特性 SF6是一种大分子量、密度较大的气体(在压力0.1MPa、温度20℃时的密度为6.25kg/m3)，其临界温度(即通过加大压力可使之液化的最高温度)为-45.6℃，常温下SF6气体压力与温度成正比，压力对SF6气体的绝缘强度有较大的影响，在较均匀电场下，绝缘强度随气体压力的增加而增加，但增量并不成线性比例。
SF6和其它物质一样，有固态、液态、气态三种状态，SF6物质的三态转化临界点图：,SF6气体液化温度 SF6气体在各个压力下的温度见下表：,针对800kV GIS/GCB，我公司的各气室压力为：,我公司800kV GIS/GCB，电性能和机械性能都是在最严酷下完成 电性能型式试验报告是在断路器闭锁压力；其他气室二级报警压力下完成针对252kV-63kA-5000/4000A GCB，我公司的气室压力见下表,SF6断路器在低温地区使用时存在气体液化的现象，为保证断路器正常工作，可采用在断路器外壳上加装保温装置当环境温度低于SF6气体液化温度时，加热装置投入使用，对断路器内SF6气体进行加热，保证断路器的性能原则上断路器每极装一套加热装置，通过温控器控制加热装置自动投入或退出运行 此方案适用于800kV GIS/GCB的断路器气室和其他气室以及252kVGCB的断路器加热保温装置一.防止SF6气体液化措施,图1 加热装置结构图,图2 加热装置装配分解图,图3 800工程实例图,图4 252工程实例图,加热装置的工作原理 当环境温度达到-25℃（额定压力0.6MPa），温控器动作，使加热装置回路接通，开始对壳体内SF6气体加热，维持SF6气体保持气态。
当环境温度回升到-20℃时，温控器动作，使热装置回路切断针对800kV GIS隔离开关、接地开关在低温地区运行时，我公司产品隔离开关和接地开关气室的额定压力为0.4MPa；一级报警压力为0.35MPa，二级报警压力为0.3MPa 环境温度为-41.5℃时，在不采取任何加热措施的情况下，我公司产品仍可以可靠运行（我司电性能型式试验压力为0.3MPa）为了保证机构的低温运行可靠性，我们在断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的机构箱内增加加热器，保证电气元件的可靠运行，且断路器机构箱采用双层保温结构二、保证机构运行可靠,加热器,为了保证低温密封环节的可靠性，我们采用低温密封圈来保证壳体间的良好密封，同时采用低温润滑脂来保证机构传动部分的轴密封可靠保证在低温地区设备的年漏气≤0.5%三、 保证密封环节可靠性,为了保证SF6密度计监控可靠性，我们采用低温SF6密度计，该密度计的温度补偿连接金属片将按照低温进行修正，使得整个密度计在低温量程内的监测更准确四、保证SF6密度计监控可靠性,五、试验验证,我公司在2007年2月在内蒙古与内蒙超高压供电局联合进行低温条件下的试验该试验测试了低温条件下的断路器的机械特性和加热补偿特性。
试验结论为： 加热保温套投入功率为2400W可以确保断路器在环境温度为-36℃时罐体内部额定压力SF6 气体温度保持在液化温度之上 加热保温套投入功率为4800W可以确保断路器在环境温度为-42℃时罐体内部额定压力SF6 气体温度保持在液化温度之上总结：我公司设备运行在低温地区时，我们在防止SF6气体液化、保证密封环节可靠性、保证SF6密度计监控可靠性等多个方面采取措施保证设备可靠运行低温试验现场,建议： 响应国网«关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施»第七条的要求，用于低温（最低温度为-30℃及以下）、重污秽Ⅳ级（沿海Ⅲ级）等地区的GIS，宜采用户内安装方式谢谢！,。