《电子技术应用》

SF6气体在电力设备中安全使用的理念

鹿波
( 来源:北极星电力技术网 )
摘要: SF6气体有许多优点,绝缘性能特别方面更胜一筹。SF6气体长期高电压运行将会分解有毒有害产物,不但会降低SF6的电气性能,直接向大气排放将对人身健康构成危胁,部分分解产物极少量就可致人死亡。但是SF6系例的电力设备对加工工艺、材料要求很高,产品价格高;防止SF6气体漏气要求高,还需一系列辅助补气措施;也不能完全排除爆炸的可能;经电弧燃烧后的低氯化合物生成物具有剧毒,威胁人身安全,也易造成环境污染。

Abstract:

    SF6气体有许多优点,绝缘性能特别方面更胜一筹。SF6气体长期高电压运行将会分解有毒有害产物,不但会降低SF6的电气性能,直接向大气排放将对人身健康构成危胁,部分分解产物极少量就可致人死亡。但是SF6系例的电力设备对加工工艺、材料要求很高,产品价格高;防止SF6气体漏气要求高,还需一系列辅助补气措施;也不能完全排除爆炸的可能;经电弧燃烧后的低氯化合物生成物具有剧毒,威胁人身安全,也易造成环境污染。
    例如:SF6气体在电弧中的分解和与氧的反应:
    2SF6  +  O2  →2SOF2  +  8F(氟化亚硫酰)
    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)
    电气设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物
    例如:SF6气体分解物与水的继发性反应:
    SF4  +  H2O  →SOF2  +  2HF(氢氟酸)
    SOF4  +  H2O  →SO2F2  +  2HF(氢氟酸)
    SOF2  +  H2O →  SO2  +  2HF(二氧化硫)
    SO2F2  +  2H2O →  H2SO4  +  2HF(硫酸
    电气设备内的SF6气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(AL、Cu)反应而生成某些有毒产物荒。
    例如:SF6气体及分解物与电极或其它材料反应:
    3SF6  +  W →  WF6(气态)+  3SF4
    3F  +  AL  →ALF3(固态粉末)
    3SOF2  +  AL2O3  →2ALF3(固态粉末)+  3SO2
    SF6  +  Cu  →CuF2(固态粉末)  +  SF6
    4SF6  +  W  +  Cu  →2S2F2(气态)+3WF6(气态)+  CuF2(固态粉末)
    电气设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。
   
    如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板(棒、管)等绝缘件;或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用,生成SiF4、Si(CH3)2F2等产物。
   
    随着新技术的推广和新设备、新材料的应用,SF6设备以其安全可靠、维护方便和使用寿命长等优势,在电力系统中得到了广泛使用.并对电力系统的安全、经济、稳定运行起到了重要的作用。但是,使用的SF6设备由多个厂家生产,基本体结构和操作机构多种多样,不同厂家、不同型号、不同电压等级的SF6设备,使用的标准也有差别,制作工艺水平也参差不平,给安装、运行、检修人员对SF6设备的应用和维护带来困难、从而影响施工和检修质量.甚至渗漏气导致故障的发生.给电力系统的安全运行带来一定的影响。因此SF6设备中SF6气体的管理应引起重视。
    1  SF6气体的运行维护
    1.1  定期巡视检测。值班员每天应对SF6电气设备采用红外线双波检漏仪检进行检测,若发现泄漏可以检测出泄漏含量有没有超标并应立即报告,及时处理。
    1.2 
巡视防爆膜。对装有防爆膜的GIS设备,每天定时巡视,但不得在防爆膜附近停留。发现异常情况要立即报告。若防爆膜破损,要停电进行处理。防爆膜应用汽油或丙酮擦拭干净。
    1.3  定期检校报警装置。每年要对压力整定值进行检验,检查触点及报警器是否完好,各导线连接有无松动等。
    2  SF6气体的水分测量处理
    2.1 
含水量的测量。用含水仪测量SF6气体的含水量。一般每3个月测量1次,稳定后减为每年测量1次。发现含水量有明显变化时,应进行复测并分析其原因。断路器气室运行中的SF6气体含水量不得大于3×10-4。
    2.2 
含水量超标时的处理。经测量SF6气体的含水量超过最大允许值时,可用SF6气体处理车对SF6气体进行干燥、过滤。对含水量较高的气室应抽真空,用干燥的氮气进行置换,并用吸附剂吸收水分。
    3  SF6气体的充补操作
    3.1  充气前应对钢瓶进行真空处理,去除油污水分。气瓶严禁过量充装,认真实行重量复核。对液态SF6,当充装压力为7.8
MPa时,充装系数不得超过1.2 kg/L。
    3.2 
运行中的GIS设备补气采用小型补气装置。操作步骤如下:从SF6气体处理车的进出口分别接出2根高压软管,进口侧软管的另一端与气瓶接口相连接,出口侧软管的另一端与GIS气室充气口相连。接牢后,打开气瓶角阀,SF6气体从气瓶经高压软管到达进口阀,通过减压阀、蒸发器、加热器、过滤阀、逆止阀到出口阀,再通过高压软管进入GIS气室。
    3.3  补气压力应根据出口的环境温度、压力换算到额定值,补气量为补气前后气瓶的重量之差。补气12 h后要测量SF6气体的含水量。
    3.4  在室内充补SF6气体时,必须开启通风系统,工作区域空气中SF6气体含量应在1/1 000以下。
    4  气瓶的管理
    4.1 
检查气瓶外表有无缺陷,安全附件是否齐全。如果怀疑,要进行探伤检查。每次充气后要有IAC510红外线检漏仪检查阀体及气瓶本体的接合处有无漏气现象。
    4.2  新气瓶要进行抽样(30%以上)检查。充入的SF6气体应有制造厂的分析报告、生物试验证书,气瓶外应挂有气体检验合格证。
    4.3  气瓶不允许靠近热源、油污等,也不能曝晒、受潮,应立放在架子上,标志向外。
    4.4  气瓶运输时,可以卧放,但应防止巨烈震动。气瓶装卸要轻抬轻放,严禁气瓶互相碰撞。卸瓶时不得溜放,更不允许抛卸。
 

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