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    簡述SF6開關或GIS設備泄漏的克星

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    簡述SF6開關或GIS設備泄漏的克星

    • 分類:行業新聞
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2010-10-13 11:46
    • 訪問量:

    【概要描述】

    簡述SF6開關或GIS設備泄漏的克星

    【概要描述】

    • 分類:行業新聞
    • 作者:
    • 來源:
    • 發布時間:2010-10-13 11:46
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    詳情

           SF6開關一旦泄漏會使SF6開關內部的SF6氣體絕緣性能大大降低,并在開關內部產生電弧,對開關及聯接設備造成很大的危害。同時SF6氣體也會對空氣造成嚴重的環污染,在高壓高溫的情況下,分解成氟化氫、二氧化硫、四氟化硫、硫化氫等有毒物質,可能引起肺組織急性水腫,影響肺部氧氣交換,導致缺氧而窒息死亡。所以如何能夠及時發現并解決SF6泄露的問題已刻不容緩。在這么多危害并存在的情況下,如何選用一臺真正的檢測設備,才能夠達到保護自已和設備安全呢?

    1、SF6的危害

          純凈的SF6氣體無色、無味、無臭、不燃、在常溫下化學性質穩定,屬惰性氣體。但在電力行業,由于SF6氣體主要是作為絕緣和滅弧介質而廣泛應用于高壓開關及其設備,在斷路器和GIS操作過程中,由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素的影響,SF6氣體會進行分解,它的分解物,如SF4、S2F2、SOF2、HF和SO2,它們會刺激皮膚、眼睛、粘膜、如果吸入量大,還會引起頭暈和肺水腫,甚至致人死亡。

          SF6氣體長期高壓電壓運行將會分解有毒有害產物,不但會降低SF6的電氣性能,而且如果直接向大氣排放將對人身健康構成威脅,部分分解產物極少量就可致人死亡。但是SF6系列的電力設備對加工工藝、材料要求很高,產品價格高;防止SF6氣體漏氣要求高,還需要一系列輔助補氣措施,也不能完全排除爆炸的可能,經電弧燃燒后的低氯化合物生成物具有劇毒,威脅人身安全,也易造成環境污染。

     例如:SF6氣體在電弧中的分解和與氧的反應:

     2SF6+02  →2SOF2+8F(氟化亞硫酰)

     2SF6+02 →2SOF4+4F (四氟化硫酰)

     SF6→SF4+2F       (四氟化硫酰)_

     SF6 →S+6F         (硫)

     2SOF4+02→2SO2F2+4F (氟化硫酰) 

    電氣設備內的SF6氣體分解物與其內的水分子發生化學反應而生成某些有毒產物。

     例如:SF6氣體分解物與水的繼發性反應:

     SF4+H2O→SOF2+2HF(氫氟酸)

     SOF4+H2O→SO2F2+2HF(氫氟酸)

     SOF2+H2O→SO2+2HF(二氧化硫)

     SO2F2+2H2O→H2SO4+2HF

    (硫酸) 電氣設備內的SF6氣體及分解物與電椎(CU-W合金)及金屬材料(AL、CU)反應而生成某些有毒產物。

     例如:SF6氣體及分解物與電極或其它材料反應:

     3SF6+W→WF6(氣態)+3SF4

     3F+AL→ALF3(固態粉末)

     3SOF2+AL2O3→2ALF3(固態粉末)+3SO2

     SF6+CU→CUF2(固態粉末)+SF6

     SF6+W+CU→2S2F2(氣態)+3WF6(氣態)+CUF2(固態粉末)

     電氣設備內的SF6氣體及分解物與絕緣材料反應而生成某些有毒產物。

           如與含有硅成分的環氧酚醛玻璃絲布板(棒、管)等絕緣件:或以石英砂、玻璃作填料的環氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學作用,則可生成SIF4、S(CH3)2F2等產物。

         另外安裝SF6高壓設備的室內空間一般都較密閉,一旦發生SF6氣體泄露,由于空氣流通極其緩慢,毒性分解物在室內沉積,不易排出,從而對進入SF6氣體的比重較氧氣大,當發生SF6氣體泄露時SF6氣體將在低層空間各聚,造成局部缺氧,使人窒息。另一方面,由于SF6氣體本身無色無味,發生泄露后不易嚴重威脅人員的安全和健康,甚至造成惡性事故。

         根據美國和前蘇聯的化學防護科學家的研究,結果表明:在存在純凈SF6氣體環境中工作,皮膚暴露在SF6氣體中連續8個小時,所能承受的最高SF6氣體含量為1000*10-6  (1000PPM),在這個濃度下,不會對人的生命健康產生危險和長期影響。我國《國家電網公司電力安全工作規程》援引此項研究結果,1000*10-6Y為在SF6開關室允許存在SF6氣體的安全警界線,超過此濃度對人的生命構成威脅。

     

    二:目前的技術

    經北京清化大學試驗室實驗證明,現目前常用的檢測SF6的方法有以下四種:

     一:電化學技術(TGS830、TGS832)費加羅傳感器成鹵素氣體傳感器

     二:高壓擊穿技術

     三:紅外光譜技術(IAC510)

     四:電子捕獲ECD原理

     實驗方式:通過把濃度為100PPM的SF6氣體放入密封的容器中,分別用四款原理的技術設備進行實驗并通過PC分析得如表1表示的結論:

     采用IAC510紅外光譜技術能夠真正的檢測到SF6氣體泄露的情況,準確及時地查找到SF6開關中泄露點,及時避免事故的發生,保證檢修人員不受到意外傷害。

     三:國家電力系統對SF6設備的規定

     國家電力系統在SF6氣體方面都是做了如何的規定呢?

     表1常見的SF6檢測方法

     實驗設備

     實驗結果

     缺點

     電化學技術

     失敗 沒有發生電壓變化,顯示數值為0PPM.因為TG830、820費加羅傳感器為鹵素傳感器,而SF6氣體不屬于R-113、R-22、R-11、R-134A范圍內。根據SF6化學穩定性證實SF6檢測技術中電化學方式是失敗的。不能夠檢測SF6氣體只能檢測CFC等氣體。

     高壓擊穿技術

     失敗放入100PPM的SF6氣體中不能夠放電,顯示數值為0PPM,所認高壓擊穿技術必須借助于空氣才能夠正常放電。且檢測的氣體可以是任何惰性氣體,從PC上的數據反應不是真實的,SF6氣體濃度相差太大且沒有規律。所以在只有SF6單一的氣體中并有空氣存在的情況下,才只能做定性產品使用。對于氮氣、二氧化碳、丁烷、烷氫碳氫化合物、鹵素氣體均有反應。

     

    IAC510紅外光譜技術

     

    成功

     特定波段的紅外光有很強的吸收特性。能夠真實反應SF6氣體含量,不受環境影響,對溫度濕度的影響很小,反應迅速,壽命高。能夠呈現SF6線性規律。與50萬元的丹麥INNOVASF6示蹤氣體機測量精度基本一致。

     

    電子捕獲ECD原理

     成功

     能夠真實反應SF6氣體含量,精度高、成本高特點。

     

    電子設備交接和預防性實驗規程》是電力生產實踐及科學實驗中重要的常用標準。根據DL/T《電力設備預防性試驗規程》和GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》以及G812022-2006工業SF6標準的基本精神,結合近兩年新頒布的國家標準、行業標準及反事故措施要求修訂。

     1:SF6氣體變壓器試驗項目、周期和標準

     2:110KV及以上SF6電流互感器試驗項目、周期和標準(見表2)

     3:開關設備SF6斷路器和GIS(見表3)

     4:GIS用金屬化物避雷器試驗項目、周期和標準

      表2110KV及以上SF6電流互感器試驗項目、周期和標準

     

    序號

     項目

     周期

     標準

     說明

     2 SF6氣體泄露

     交接時、大修后、必要時

     年泄漏率不大于1%年,或按廠家要求

     日常監控,必要時檢測

     1避雷器大修時,其SF6氣體按表中的規定:

     2避雷器運行中的密封檢查按表中的規定:

     表3   SF6斷路器和GIS的試驗項目、周期和標準

     

    序號

     項目

     周期

     標準

     說明

    2、 SF6氣體泄漏

     交接時、大修后、必要時。

     年漏氣率不大于0.5%或使用靈敏度不低于1*10-6的檢漏儀檢測各密封面無泄露

     接GB11023方法對電壓等級較高的斷路器及GIS進行檢囑時,因為體積大可用局部包扎法,每個密封部位包扎后歷時24H,測得SF6氣體含量(體積比)不大于30*10-6(每個包扎點)

     3、其它有關項目按表中的規定。

     5《國家電網公司電力設備交接和預防性試驗規程》編制說明中SF6斷路器和GIS下的SF6氣體泄露條款中明確規定:目前,SF6檢漏儀的靈敏度可以滿足年泄漏率不大于0.5%的要求,且原用的包扎法測量很不準確,現場實施困難,標準中增加“可采用靈敏度不低于1*10-6(體積比)的檢漏儀檢測各密封無泄露。”

     6《國家電網公司電力安全工作規程》(變電站和發電廠部分)》

     在室內,設備充裝SF6氣體時,周圍環境相對濕度應不大于80%,周時應開啟通風系統,并避免SF6氣體泄漏到工作區。工作區空氣中SF6氣體含量不得超過1000UL/L(1000PPM).

           工作人員進入SF6配電裝置室,入口入若無SF6氣體含量顯示器,應先通風15MIN,并用檢漏儀測時SF6氣體含量合格,盡量避免工作人員單獨進入SF6配電裝置室進行巡視:進入SF6配電裝置低位區或電纜溝進行工作時,應先檢測含氧量(不低于18%)和SF6氣體含量是否合格。

           以上規程是經驗、事故及危害的總結,如何能夠真正的實施,需要時時警惕,律人律已,才不會悲劇的重演,才能夠真正何障我們的環境質量。時時備好檢測設備IAC510檢漏儀及水分檢測儀,做好回收處理,才能保障使用設備的安全和穩定,免受人身傷害。

     

    4、市場上對于SF6檢測設備的誤導

     (1)據了解,現在許多電力公司購買了一些定性的檢漏儀,并打著可以檢測到1*10-6PPM的或更小濃度的SF6氣體(如*P-1A、5750A等等)進行宣傳。最早接觸這些設備是在2003年3月份,各種宣傳資料及各大網站上宣傳這些設備是在測量鹵素類氣體的技術參數的,從來沒有談到檢測SF6氣體,但因為可以檢測到一些惰性氣體,所以對檢修人員造成了誤導。其實像這尖設備只能定性檢測,不能夠檢測其含量值,因為其本身的高壓放電特性根本不能夠實現定量檢測的目的。

     (2)SF6氣體不屬于鹵素類氣體,我們知道鹵素類氣體包括氟氣(淡黃綠色)、氫氣(黃綠色)、溴蒸氣(紅棕色)、碘蒸氣(紫色)。SF6氣體分子具有穩定性, 一般不容易產生分解,所以不能夠用檢測氟氣的方法來進行檢測。

     (3)清華大學實驗室實驗證明,用放電原理或電化原理的檢測設備除了對可燃氣體或助燃氣體不產生反應,對于其它氣體均產生反應。而且其沒有規律呈非線性狀態,不能夠用于定量并真實地反應SF6氣體的特征。由于氮氣或其它氣體濃度過高也會導致這些原理的設備數值的改變,但不足已證明是SF6氣體泄漏所導致的。所以不能夠用于SF6氣體的檢測。

     5、結束語

     科技的發展,帶給我人們幸福的生活。如何能夠保證電力的安全運行,這不僅僅是電力系統檢修人員的事情,同樣也需要生產廠商、檢修廠商對SF6開關安全的高度重視和產品質量的嚴格把關。同時運行單位也要加強設備的試驗和維護,提高檢修質量和運行管理水平,并配備好相應的檢修設備,才能達到確保安全供電,才能真正地讓人們安全地享受電力帶來的光明。.

     東莞市雅德儀表有限公司建于1998年,專業生產工業用壓力儀表,溫度儀表。我公司是2006年起國內最早的主研發開關柜氣壓表的企業之一,到目前批量生產SF6氣體密度表,多年來積累的SF6密度表生產經驗,使得我們的產品與國外知名品牌并駕齊驅。我公司所有出廠的密度表密封性能好,自動化激光氬弧焊接,世界知名的氦質譜儀嚴格密封測漏,泄漏率小于≤1*10-8MBAR.1/S,SFO密度表測量元件選用德國進口配件,精度高,性能穩定可靠,目前我公司產品已被眾多珠三角,長三角地區電力設備及電網電力公司設計使用,且安裝尺寸可與ABB原裝配套。我們的專業在于SF6壓力表,我們的優勢在于我們誠實合理的價格,我們所提供的是優良品質、誠實價格的壓力表。

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                                                                          東莞市雅德儀表有限公司                  

                                                                             2010-10-13                                                                                                  

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