沈吉

摘要：近年來SF6氣體在電網(wǎng)設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。SF6氣體擁有良好的性能，能迅速、可靠的滅弧，有效保障設(shè)備的絕緣;但同時(shí)也有一個(gè)弊端，那就是設(shè)備內(nèi)的SF6氣體一旦泄漏到空氣中，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，損害人身的健康。此外，氣體的泄漏還會(huì)使設(shè)備的絕緣強(qiáng)度下降，造成跳閘事故影響電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。為了有效的減輕其危害，掌握SF6氣體的安全管理勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：SF6設(shè)備;氣體泄漏;電網(wǎng)安全;安全管理

SF6氣體優(yōu)良的絕緣和滅弧性能在電網(wǎng)一次設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，氣體泄漏的問題也日漸顯現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)昆明供電局所轄150多座110kV以上的變電站，在2007.09月至2015年09月期間，與SF6氣體相關(guān)的缺陷有223起，其中 SF6氣體壓力下降引起的缺陷就有88%。SF6氣體一旦泄漏，如果發(fā)現(xiàn)和處理得不及時(shí)就會(huì)嚴(yán)重威脅人身、環(huán)境和電網(wǎng)的安全。因此，SF6氣體的安全管理亟待規(guī)范。

1.SF6氣體泄漏的危害

1）在SF6氣體生產(chǎn)的過程中，可能會(huì)伴有多種有毒氣體;注入斷路器中經(jīng)電暈、火花及電弧的作用，也會(huì)產(chǎn)生多種有毒、有腐蝕性的氣體以及固體分解物。這些氣體主要有：氟化亞硫酰、氟化硫酰、四氟化硫等;固體分解產(chǎn)物主要有：二氟化銅、二氟二甲基硅、三氟化鋁等。

2）長(zhǎng)期泄漏會(huì)使水分滲入氣室，使SF6氣體微水超標(biāo)，很容易在絕緣材料表面結(jié)露，造成絕緣下降，如果處理不及時(shí)，設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中，特別是在污染嚴(yán)重的地區(qū)，水和灰塵等雜質(zhì)將從漏氣點(diǎn)慢慢滲入和積聚，使泄漏電流增大，影響電場(chǎng)分布，當(dāng)泄漏電流增大到一定程度或系統(tǒng)發(fā)生過電壓時(shí)，容易引起絕緣擊穿，對(duì)地短路，造成跳閘停電事故。

2.SF6氣體的安全管理

2.1 SF6氣體的保管

新SF6氣體到貨后，應(yīng)檢查生產(chǎn)廠家的質(zhì)量證明書，其內(nèi)容應(yīng)包括：生產(chǎn)廠名稱、產(chǎn)品名稱、氣瓶編號(hào)等。生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品化學(xué)分析報(bào)告中應(yīng)包括四氟化碳、空氣、水、純度合格證等8項(xiàng)指標(biāo)，化學(xué)分析報(bào)告應(yīng)放在氣瓶的瓶帽中隨同產(chǎn)品一起出廠。

2.2 設(shè)備中SF6氣體的安全管理

2.2.1 定性檢漏

新裝或大修的SF6設(shè)備注氣前必須定性檢漏。其方法步驟如下：

1）先將回收裝置及連接管道抽真空到133.3Pa，觀察0.5h，確認(rèn)無泄漏后才能使用。

2）將斷路器抽真空到絕對(duì)壓力133Pa時(shí)，開始記錄時(shí)間，維持真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)30min左右，停泵后使斷路器與真空泵隔離，靜止30min后讀取絕對(duì)壓力數(shù)據(jù)A;再靜止5h，第二次讀取絕對(duì)壓力數(shù)據(jù)B，如果 B-A≤67Pa（極限允許值133Pa），就認(rèn)為密封性能良好。

2.2.2 定量檢漏、年漏氣率的測(cè)定

新裝或大修的SF6設(shè)備，投入運(yùn)行前必須測(cè)定年漏氣率。其方法步驟如下：

1）將SF6斷路器所有密封環(huán)節(jié)用塑料薄膜包起來，放置4h，然后用SF6氣體檢漏儀檢測(cè)漏氣量。SF6氣體檢漏儀應(yīng)嚴(yán)格按照其說明書的操作步驟進(jìn)行操作。

2）計(jì)算每個(gè)密封環(huán)節(jié)的漏氣量。

Qi=（V_i M）/4（mL·MPa/h）

式中Vi――塑料薄膜與被檢設(shè)備之間所包的容積，mL; M――檢漏儀的指示值ppm（v）

3）計(jì)算SF6斷路器的年泄漏率q。如果已知設(shè)備的氣體容積，則利用如下公式計(jì)算

q=（365×24×∑?Q_i ）/（（P/0.01+1）） V×100%/年

式中 P――SF6氣體額定氣壓，MPa;V――SF6氣體絕緣設(shè)備的容積，mL。

4）如果已知SF6斷路器氣體重量，用如下公式計(jì)算

q=（365×24×r∑?Q_i ）/1000W V×100%/年

式中 r――SF6氣體密度，6.14×10-3g/mL;w――被檢SF6斷路器氣體重量，kg。

每一種產(chǎn)品的技術(shù)條件中都規(guī)定了本產(chǎn)品的年漏氣量，低水平的設(shè)備漏氣量一般規(guī)定為所充氣的總重量的3%。

2.2.3建立SF6斷路器氣壓監(jiān)測(cè)檔案資料

對(duì)每一臺(tái)運(yùn)行的斷路器都要建立一個(gè)完整的氣壓檔案資料，要求如下：

1）首先記錄斷路器編號(hào)、充氣日期、氣壓值（參考廠方氣壓曲線圖，折算到200C）、充氣時(shí)的環(huán)境溫度。

2）按下式驗(yàn)算其年泄漏率是否滿足要求

q=（ P20-P30）×365/（30P）×100%/年

式中P――斷路器額定氣壓，MPa。如果q值小于1%，證明斷路器密封良好，裝配質(zhì)量良好。

2.3設(shè)備解體時(shí)對(duì)SF6的安全管理。

2.3.1 SF6的管理

SF6氣體在電弧作用下，分解成氣態(tài)和固態(tài)的副產(chǎn)物，這些產(chǎn)物是有毒的、有腐蝕性的，在操作時(shí)必須注意。設(shè)備解體前，通過氣體回收裝置將氣體全部回收，回收的氣體應(yīng)裝入有明顯標(biāo)記的容器內(nèi)進(jìn)一步處理，設(shè)備解體前可用干燥氮?dú)廪D(zhuǎn)換幾次。全封閉SF6電器發(fā)生故障造成氣體外逸時(shí)，人員應(yīng)立即撤離現(xiàn)場(chǎng)，并立即采取強(qiáng)力通風(fēng)。

2.3.2吸附劑的管理

設(shè)備內(nèi)裝吸附劑的種類、用量及處理，應(yīng)符合制造廠規(guī)定。

1）吸附劑的存放。吸附劑應(yīng)置于陰涼干燥處，防潮、防水。

2）吸附劑的安裝。1、吸附劑在安裝前原則上應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行活化處理。2、吸附劑從干燥裝置內(nèi)取出至安裝完畢，在大氣中暴露的時(shí)間應(yīng)盡量縮短，一般不超過15min。

3、吸附劑安裝完到開始抽真空的時(shí)間，一般不超過30min。

3）吸附劑的處理。1、吸附劑的活化處理，一般用干燥的方法，干燥溫度及時(shí)間按制造廠規(guī)定。2、產(chǎn)生分解氣體的設(shè)備中更換下來的吸附劑不要再生，應(yīng)利用30%的氫氧化鈉溶液浸泡后深埋。

3.結(jié)語

SF6氣體在設(shè)備中起到絕緣和滅弧的作用，其安全管理對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。只有加強(qiáng)SF6氣體的全生命周期管理，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，做好各項(xiàng)預(yù)防措施，才能有效提高SF6一次設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)

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