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      珠海市集森電器有限公司

      主營(yíng)產(chǎn)品: 紅外SF6檢測(cè)儀,SF6檢漏儀,SF6傳感器,氣體檢漏儀,氣體檢測(cè)儀,進(jìn)口檢漏儀,氣體變送器,氣體傳感器,SF6在線監(jiān)測(cè),環(huán)境在線監(jiān)測(cè)

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      SF6開關(guān)或GIS設(shè)備泄漏的克星

      2010-2-8  閱讀(634)

      SF6開關(guān)或GIS設(shè)備泄漏的克星

             IAC510檢測(cè)實(shí)錄      

      珠海集森電器有限公司 (珠海)  鹿 波 519070

          】 隨著電力事業(yè)的大力發(fā)展,SF6 氣體以其優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能被廣泛用于電氣設(shè)備中, SF6氣體開關(guān)裝置的運(yùn)行也得到迅猛的發(fā)展。但是SF6開關(guān)的泄漏不僅會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行,更會(huì)給檢修人員帶來(lái)身體上及生命上的危害。由于SF6氣體無(wú)色無(wú)味的物理特征,很還容易被檢修人員發(fā)現(xiàn)泄漏。,這一問題一直是充SF6氣體開關(guān)裝置發(fā)展過(guò)程中所面對(duì)的問題。本文從實(shí)例當(dāng)中深入探討了SF6開關(guān)裝置中SF6氣體泄漏情況與如何及時(shí)而又真實(shí)的發(fā)現(xiàn)SF6泄漏并如何有效的進(jìn)行解決。

      關(guān)鍵詞:SF6 氣體泄漏 開關(guān)裝置 危害性

         述:

            SF6開關(guān)一旦泄漏就會(huì)使SF6開關(guān)內(nèi)部的SF6氣體絕緣性能大大降低,就會(huì)在開關(guān)內(nèi)部產(chǎn)生電弧,對(duì)開關(guān)及聯(lián)接設(shè)備造成很能很大的破害。同樣SF6氣體對(duì)空氣造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而且SF6在高壓高溫的情況下分解,分解成氟化氫、二氧化硫、四氟化硫、硫化氫等有毒物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致肺組織急性水腫,影響肺部氧氣交換,導(dǎo)致缺氧而窒息性死亡。所以如何能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決SF6泄漏的問題是刻不容緩。

             但在這么多危害并存的情況下,我們?nèi)绾芜x用一臺(tái)真證的檢測(cè)設(shè)備,才能夠真正的達(dá)到保護(hù)自己和設(shè)備安全呢?面對(duì)市場(chǎng)的虛假推廣我們?cè)鯓硬拍苜I到一臺(tái)對(duì)設(shè)備及人身安全的保障呢的檢測(cè)儀器呢?請(qǐng)您擦亮眼睛,應(yīng)用專業(yè)技術(shù)面對(duì)現(xiàn)在的所有的問題。

       

      一、 SF6的危害

      純凈的SF6氣體無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、不燃,在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,屬惰性氣體。但在電力行業(yè),由于六氟化硫氣體(SF6)主要是作為絕緣和滅弧介質(zhì)而廣泛應(yīng)用于高壓開關(guān)及其設(shè)備,在斷路器和GIS操作過(guò)程中,由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下,SF6氣體會(huì)進(jìn)行分解,它的分解物遇到水分后會(huì)變成腐蝕性電解質(zhì)。尤其是有些高毒性分解物.如SF4、S2F2S2F10 SOF2HFS02,它們會(huì)刺激皮膚、眼睛、粘膜,如果吸入量大,還會(huì)引起頭暈和肺水腫,甚至致人死亡。

      F6氣體長(zhǎng)期高電壓運(yùn)行將會(huì)分解有毒有害產(chǎn)物,不但會(huì)降低SF6的電氣性能,直接向大氣排放將對(duì)人身健康構(gòu)成危脅,部分分解產(chǎn)物極少量就可致人死亡。但是SF6系例的電力設(shè)備對(duì)加工工藝、材料要求很高,產(chǎn)品價(jià)格高;防止SF6氣體漏氣要求高,還需一系列輔助補(bǔ)氣措施;也不能*排除爆炸的可能;經(jīng)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(huán)境污染。

      例如:SF6氣體在電弧中的分解和與氧的反應(yīng):

      2SF6  +  O2  2SOF2  +  8F(氟化亞硫酰)

      2SF6  +  O2  2SOF4  +  4F(四氟化硫酰)

      SF6  SF4  +  2F(四氟化硫酰)

      SF6  S  +  6F(硫)

      2SOF4  +  O2  2SO2F2  +  4F(氟化硫酰)

      電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體分解物與其內(nèi)的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物

      例如:SF6氣體分解物與水的繼發(fā)性反應(yīng):

      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(shè)備內(nèi)的SF6氣體及分解物與電極(CuW合金)及金屬材料(AL、Cu)反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物荒

      例如:SF6氣體及分解物與電極或其它材料反應(yīng):

      3SF6  +  W →  WF6(氣態(tài))+  3SF4

      3F  +  AL  ALF3(固態(tài)粉末)

      3SOF2  +  AL2O3  2ALF3(固態(tài)粉末)+  3SO2

      SF6  +  Cu  CuF2(固態(tài)粉末)  +  SF6

      4SF6  +  W  +  Cu  2S2F2(氣態(tài))+3WF6(氣態(tài))+  CuF2(固態(tài)粉末)

      電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體及分解物與絕緣材料反應(yīng)而生成某些有毒產(chǎn)物。

      如與含有硅成分的環(huán)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(huán)氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學(xué)作用,生成SiF4、SiCH32F2等產(chǎn)物
        另外安裝SF6高壓設(shè)備的室內(nèi)空間一般都較密閉,一旦發(fā)生SF6氣體泄漏,由于空氣流通極其緩慢,毒性分解物在室內(nèi)沉積,不易排出,從而對(duì)進(jìn)入SF6開關(guān)室的工作人員產(chǎn)生極大的危險(xiǎn),而且,由于SF6氣體的比重較氧氣大。當(dāng)發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)SF6氣體將在低層空間積聚,造成局部缺氧。使人窒息。另一方面,由于SF6氣體本身無(wú)色無(wú)味,發(fā)生泄漏后不易讓人察覺,這就增加了對(duì)進(jìn)入泄漏現(xiàn)場(chǎng)工作人員的潛在危險(xiǎn)性,嚴(yán)重威脅人員的安全和健康.甚至造成惡性事故。
        根據(jù)美國(guó)和前蘇聯(lián)的化學(xué)防護(hù)科學(xué)家的研究,結(jié)果表明:在存在純凈SF6氣體環(huán)境中工作,皮膚暴露在SF6氣體中連續(xù)8個(gè)小時(shí),所能承受的zui高SF6氣體含量1000*10ˉ6(1000ppm)在這個(gè)濃度下,不會(huì)對(duì)人的生命健康產(chǎn)生危險(xiǎn)和長(zhǎng)期影響。我國(guó)《*公司電力安全工作規(guī)程》援引此項(xiàng)研究結(jié)果,1000*10ˉ6為在SF6開關(guān)室允許存在SF6氣體的安全警界線,超過(guò)此濃度對(duì)人的生命構(gòu)成威脅。
      二、目前的技術(shù)

      現(xiàn)目前常用的檢測(cè)SF6的方法有以下四種:

      經(jīng)北京清華大學(xué)試驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)證明

      1、  電化學(xué)技術(shù)(TGS830、TGS832)費(fèi)加羅傳感器或鹵素氣體傳感器

      2、  高壓擊穿技術(shù)

      3、  紅外光譜技術(shù)(IAC510

      電子捕獲ECD原理

      實(shí)驗(yàn)方式:通過(guò)把體積比濃度為100PPMSF6氣體放入密封的容器中,分別用四款原理的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并通過(guò)PC分析得出以下結(jié)論。

       

      實(shí)驗(yàn)設(shè)備

      實(shí)驗(yàn)結(jié)果

      缺點(diǎn)

      電化學(xué)技術(shù)

      失敗

      沒有發(fā)生電壓變化,顯示數(shù)值為0PPM。因?yàn)?/span>TG830,820費(fèi)加羅傳感器為鹵素傳感器,而SF6氣體不屬于R-113R-22、R-11R-134a范圍內(nèi)。根據(jù)SF6化學(xué)穩(wěn)定性證實(shí)SF6檢測(cè)技術(shù)中電化學(xué)方式是失敗的。不能夠檢測(cè)SF6氣體只能檢測(cè)CFC等氣體

      高壓擊穿技術(shù)

      失敗

      放入100PPMSF6氣體中不能夠放電,顯示數(shù)值為0PPM,所以高壓擊穿技術(shù)必須借助于空氣才能夠正常放電。且檢測(cè)的氣體可以是任何惰性氣體,從PC上的數(shù)據(jù)反應(yīng)不是真實(shí)的SF6氣體濃度相差太大且沒有規(guī)律。

      所以在只有SF6單一的氣體中并有空氣存在的情況下。只能做定性產(chǎn)品使用。對(duì)于氮?dú)?、二氧化碳、丁烷、烷氫碳?xì)浠衔?、鹵素氣體均有反應(yīng)。

      IAC510紅外光譜技術(shù)

      成功

      特定波段的紅外光有很強(qiáng)的吸收特性。能夠真實(shí)反應(yīng)SF6氣體含量,不受環(huán)境影響,對(duì)溫度濕度的影響很小,反應(yīng)迅速,壽命高。能夠呈現(xiàn)SF6線性規(guī)律。與50萬(wàn)元的丹麥INNOVA SF6示蹤氣體機(jī)測(cè)量精度基本一致。

      電子捕獲ECD原理

       

      成功

      能夠真實(shí)反應(yīng)SF6氣體含量,精度高、成本高特點(diǎn)。

       

      通過(guò)以上試驗(yàn)證明采用IAC510紅外光譜技術(shù)能夠真正的檢測(cè)到SF6氣體泄漏的情況,能夠準(zhǔn)確及時(shí)的查找到SF6開關(guān)中泄漏點(diǎn),可及時(shí)避免事故的發(fā)生,保證檢修人員的人身不受到意外傷害。

      三、國(guó)家電力系統(tǒng)對(duì)SF6設(shè)備的規(guī)定

      SF6氣體方面都是做了如何的規(guī)定呢?見下列:

      《電力設(shè)備交接和預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》是電力生產(chǎn)實(shí)踐及科學(xué)實(shí)驗(yàn)中重要的常用標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)DL/T 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》及GB 50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、GB 12022-2006 工業(yè)六氟化硫標(biāo)準(zhǔn)的基本精神,結(jié)合近兩年新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及反事故措施要求修訂。

      1SF6氣體變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

      SF6氣體它檢測(cè)項(xiàng)目 (交接時(shí)及運(yùn)行中SF6氣體的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn))

       

      2110KV及以上SF6電流互感器試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

      序號(hào)

      項(xiàng)目

      周期

      標(biāo)準(zhǔn)

      說(shuō)明

      2

      SF6氣體泄漏

      交接時(shí)、大修后、必要時(shí)

      年泄漏率不大于1%/年,或按廠家要求

      日常監(jiān)控,必要時(shí)檢測(cè)。

       

       

      3  開關(guān)設(shè)備 SF6斷路器和GIS

       SF6斷路器和GIS的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

      序號(hào)

      項(xiàng)目

      周期

      標(biāo)準(zhǔn)

      說(shuō)明

      2

      SF6氣體泄漏

      交接時(shí)、大修后、必要時(shí)

      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(cè)各密封面無(wú)泄漏。

      GB11023方法進(jìn)

      對(duì)電壓等級(jí)較高的斷路器及GIS,因?yàn)轶w積大可用局部包扎法檢漏,每個(gè)密封部位包扎后歷時(shí)24h,測(cè)得SF6氣體含量(體積比)不大于30×10-6(每個(gè)包扎點(diǎn))

       

      3GIS用金屬化物避雷器的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)

      a) 避雷器大修時(shí),其SF6氣體按以上表的規(guī)定

      b) 避雷器運(yùn)行中的密封檢查按以上表的規(guī)定

      c) 其它有關(guān)項(xiàng)目按以上表中的規(guī)定

      4<<*公司電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程>>編制說(shuō)明中

        SF6斷路器和GIS  下的SF6氣體泄漏 條款中明確規(guī)定:目前,SF6檢漏儀的靈敏度已經(jīng)較高,可以滿足年泄漏率不大于0.5%的要求,且原用的包扎法測(cè)量很不準(zhǔn)確,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施困難,幫標(biāo)準(zhǔn)中增加可采用靈敏度不低于1×10-6(體積比的檢漏儀檢測(cè)各密封面無(wú)泄漏。

      5<<*公司電力安全工作規(guī)程變電站和發(fā)電廠部分)>>______*公司發(fā)布

      在六氟化硫電氣設(shè)備上的工作

        在室內(nèi),設(shè)備充裝SF6氣體時(shí),周圍環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%,同時(shí)應(yīng)開啟通風(fēng)系統(tǒng),并避免SF6氣體泄漏到工作區(qū)。 工作區(qū)空氣中SF6氣體含量不得超過(guò)1000UL/L1000PPM

      工作人員進(jìn)入SF6配電裝置室,入口處若無(wú)SF6氣體含量顯示器,應(yīng)先通風(fēng)15min,并用檢漏儀測(cè)量SF6氣體含量合格。盡量避免一人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行巡視,不準(zhǔn)一人進(jìn)入從事檢修工作。進(jìn)入SF6配電裝置低位區(qū)或電纜溝進(jìn)行工作,應(yīng)先檢測(cè)含氧量(不低于18%)和SF6氣體含量是否合格。

      結(jié)論:

           以上規(guī)程則是經(jīng)驗(yàn)、事故及危害的總結(jié),如何的能夠做到真正的實(shí)施,就需要時(shí)時(shí)警惕,律人律已。這樣才不會(huì)有悲劇的重演,這樣才能夠真正保障了我們環(huán)境的質(zhì)量利國(guó)、利民、利于后代。時(shí)時(shí)備好檢測(cè)設(shè)備IAC510檢漏儀及水分檢測(cè)儀,做好回收處理。才能保障使用設(shè)備的安全和穩(wěn)定免受人身傷害。

       

      四、市場(chǎng)上對(duì)于SF6檢測(cè)設(shè)備的誤導(dǎo)  

      1、       據(jù)我了解現(xiàn)在許多電力公司購(gòu)買了一些定性的檢漏儀。并打著可以檢測(cè)到1×10-6ppm的或更小濃度的SF6氣體,(如XP-1A 5750A等等)。zui早接觸這些設(shè)備是在20033月份,各大宣傳資料及各大上都是宣傳這些設(shè)備是測(cè)量鹵素類氣體的技術(shù)參數(shù),從來(lái)沒有談到檢測(cè)SF6氣體。但因?yàn)閷?duì)一些惰性氣體有反應(yīng)所以后來(lái)宣傳就改變了其真實(shí)性。造成了檢修人員的誤導(dǎo),所以直至目前還在宣傳是專業(yè)檢測(cè)SF6氣體的檢測(cè)設(shè)備實(shí)屬可笑之極。而且像這類設(shè)備只能定性檢測(cè),不能夠檢測(cè)其含量值。因?yàn)槠浔旧淼母邏悍烹娞匦跃透静荒軌蛲瓿啥繖z測(cè)的目的。

      2、         SF6氣體不屬于鹵素類氣體,我們知道鹵互類氣體包括氟氣:淡黃綠色 ,氯氣:黃綠色, 溴蒸氣:紅棕色, 碘蒸氣:紫色。但SF6氣體分子穩(wěn)定所以一般不容易產(chǎn)生分解。不能夠用檢測(cè)氟氣和氯氣的方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
      3        在北京清華大學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)證明,用放電原理、或電化原理的檢測(cè)設(shè)備除了對(duì)可燃?xì)怏w或助燃?xì)怏w不產(chǎn)生反應(yīng)外,對(duì)于其它氣體均產(chǎn)生反應(yīng)。而且其沒有規(guī)律呈非線性狀態(tài),不能夠用于定量并真實(shí)的反應(yīng)SF6氣體的特征。由于氮?dú)饣蚱渌鼩怏w的濃度過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致這些原理的設(shè)備數(shù)值的改變,但不足已證明是SF6氣體泄漏所導(dǎo)致的因素。所以不能夠用于SF6氣體的檢測(cè)。

      五、結(jié)束語(yǔ)

           科技的發(fā)展,帶給了人們光明而又幸福的生活。如何能夠保證電力的安全運(yùn)行,這不僅僅只是電力系統(tǒng)檢修人員的事情,同樣也需要生產(chǎn)廠商,檢修廠商對(duì)SF6開關(guān)安全的高度重視和產(chǎn)品的質(zhì)量把關(guān)。同時(shí)運(yùn)行單位也要加強(qiáng)設(shè)備的試驗(yàn)和維護(hù)提高檢修質(zhì)量和運(yùn)行管理水平。并配備好相應(yīng)的檢修設(shè)備,才能達(dá)到確保安全供電,才能真正的讓人們安全幸福的享受電力帶給的光明和喜悅。

                                                     珠海集森電器有限公司發(fā)布

      參考文獻(xiàn):

      1、《電力設(shè)備交接和預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》*公司 DL/T596 GB 50150-2006

      2、《*公司電力安全工作規(guī)程變電站和發(fā)電廠部分》 *公司  *安監(jiān) [2005] 83 號(hào)

      3、中國(guó)電能成套設(shè)備總公司,電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院開關(guān)所。1989-1997年全國(guó)電力系統(tǒng)220KV及以上SF6開關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況。 1998。7

      4、華北電力科學(xué)研究院。華北電網(wǎng)開關(guān)運(yùn)行報(bào)告 。1997。7

      5、崔景春,杜產(chǎn)明。1994年全國(guó)高壓開關(guān)工作總結(jié)和事故分析。中國(guó)電力科學(xué)研究院,1995。11

      6500KV斷路器運(yùn)行評(píng)述,19974

      7、華北電科院。第36屆大電網(wǎng)會(huì)議論文集譯文[變電站-23]

      8、施文耀。試論高壓自能式SF6斷路器的開發(fā)與研制。華通技術(shù),N0。1,2000

      9、李建基,單壓式高壓SF6斷路器的可靠性。高壓電器技術(shù),NO4,1996

      10、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)變電專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì),電氣設(shè)備用 SF6 氣體 安全使用  回收利用 研討會(huì) 20085

      11、東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院; 徐元哲  劉縣  胡智慧  周紅晶  <光學(xué)式SF_6斷路器的泄漏檢測(cè)技術(shù)》CNKI:SUN:GDYJ.0.2009-02-010

       

       

       

       



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