1、怎樣解決SF6開關或GIS設備的泄漏問題摘要隨著電力事業的大力發展，SF6氣體以其優異的絕緣性能和滅弧性能被廣泛用于電氣設備中，本文檔由【中文word文檔庫】提供，轉載分發敬請保留本信息； 中文word文檔庫免費提供海量范文、教育、學習、政策、報告和經濟類 word文檔。<a href='文檔 </a>充SF6氣體開關裝置的運行也得到迅猛的發展。但是SF6開關的泄漏不僅會影響設備的正常運行，更會給檢修人員帶來身體上及生命上的危害。由于SF6氣體無色無味的物理特征，很還容易被檢修人員發現泄漏。這一問題一直是充 SF6氣體開關裝置發展過程中所面對的問題。本文從實例當中深入

2、探討了SF6開關裝置中SF6氣體泄漏情況與如何及時而又真實的發現SF6泄漏并如何有效的進行解決。關鍵詞SF6氣體泄漏開關裝置危害性概 述：近年來，隨著社會、經濟和開關技術的不斷發展，工程建設的復雜程度加大，開關設備的小型化、免 維護、智能化的產品越來越受到青睞。SE氣體具有良好的絕緣性能，現階段被廣泛應用于高壓開關設備中， 在正常工況下，是較為理想的絕緣及滅弧介質。固然SF6開關以較好的絕緣優勢成為高壓開關中的皎皎者。SF6開關一旦泄漏就會使 SF6開關內部的SR氣體絕緣性能大大降低，就會在開關內部產生電弧， 對開關及聯接設備造成很能很大的破害。同樣SF6氣體對空氣造成嚴重的環境污染。而且SF

3、6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、硫化氫等有毒物質會導致肺組織急性水腫，影響肺部氧氣 交換，導致缺氧而窒息性死亡。所以如何能夠及時的發現并解決SF6泄漏的問題是刻不容緩。一、SF6開關設備泄漏故障情況當前SF6開關設備運行中暴露出的泄漏故障主要是液壓機構漏油和設備本體漏氣。國產設備的泄漏故障率高于進口設備。其情況如下：(1)根據文1的統計：19891997年，220kV及以上SF6斷路器和GIS發生的泄漏故障中，液壓機 構漏油共80次，其中進口設備為 8次；設備本體漏氣共 26次，其中進口設備為 3次。(2)據文2的統計：所有故障中比例最大的是液壓機構。1993年北京

4、供電局共處理 SF6斷路器液壓機構漏油15臺次。國產SF6斷路器的漏氣問題很突出，北京供電局所使用的220kVSE斷路器中僅1993年度就有11臺斷路器中的11相本體漏氣，全年共補氣 18次。(3)據文3的統計：1994年SF6斷路器共發生49次故障，其中液壓機構嚴重漏油9次，設備本體漏氣16次，國產、進口設備都存在這一問題。(4)據文4的統計：19881995年間國產500卜丫$后斷路器共發生22次故障，其中主要是密封質 量問題，幾乎占了故障的一半。(5)據文5,國際大電網會議(CIGRE 23 03特別工作組曾對11家巴西用戶的7個制造廠家的 29臺GIS進行調查，結果顯示：在某些變電站，

5、設備每年的SF6泄漏率超過3%,個別情況可高達10%。對于大多數巴西的100200kV的GIS,則低于但十分接近容許值 1%。僅在19911993年間，在巴西安裝 的GIS,由于泄漏至少導致 5 623kg SF 6排放到大氣中，這造成了可觀的經濟損失，并污染了環境。另外，據德國一個大型公用事業設施的故障統計，在SF6斷路器的主要故障中，驅動機構的故障超過40% ,居第一位，SF6泄漏以及輔助和二次回路中的故障分別居第二位和第三位。(6)據文6,國際大電網會議1306工作組19881990年第二次調查(主要針對 SFe斷路器)指 出：在123kV級斷路器的故障中，液壓機構占 69%, 245k

6、V級達63%,在運行中經常出現漏油、漏 N2、自 衛能力裝置失誤、電動泵故障等問題。據文7,上述調查還指出：次要故障的2/3是泄漏，即斷路器本體漏氣、液壓機構漏油和氣動機構漏氣。二、泄漏發生的主要部位更多相關文檔免費下載請登錄 ：-中文word文檔庫(1)液壓機構的主要漏油部位有：三通閥和放油閥、高低壓油管、壓力表和壓力繼電器接頭以及工 作缸活塞桿和貯壓筒活塞桿的密封受損處、低壓油箱的砂眼處等。(2) SF6斷路器本體的漏氣部位有：支柱驅動桿和密封圈劃傷處、充氣閥密封不良處、支柱瓷套根部 有裂紋處、法蘭聯接處、滅弧室頂蓋有砂眼處、三聯箱蓋板、氣體管路接頭、密度繼電器接口、二次壓力 表接頭、焊縫

7、和密封槽與密封圈(墊)尺寸不配合等處。(3) GIS的漏氣部位有：隔室、絕緣子、。型密封圈、開關絕緣桿、互感器二次線端子、箱板連接點、氣室母管、附件砂眼處和氣室伸縮節接口等處。三、泄漏的后果(1)對液壓機構，漏油會引起短時頻繁啟泵打壓或補壓時間過長，閥體大量內滲油會造成失壓故障，液壓油進入儲壓筒氮氣側會造成壓力異常升高等，這會影響SF6斷路器安全運行。(2)對于SE斷路器和GIS,雖然泄漏到大氣中的 SFe濃度很低，但它在大氣中有很長的殘存期，并能 吸收紅外幅射而產生溫室效應。止匕外，頻繁補氣和SE氣體的大量泄漏，不僅影響設備安全運行，也影響人身健康。四、泄漏原因分析(1)對液壓機構，其主要原

8、因是：制造方面：對工作缸、貯壓筒活塞桿等動密封結構的設計考慮欠周，元部件加工表面粗糙、潔凈度 差，致使一些雜物(金屬顆粒，棉紗等)滯留于密封表面并污染液壓油，在機構運轉時這些雜物研磨密封 圈甚至劃傷貯壓筒內表面，頻繁打壓、壓力異常升高等故障多數由此引起。使用方面：投運前驗收不嚴、不細；露天檢修，不能確保機構元部件不受污染。(2)對SR斷路器和GIS,從20余年的運行情況來看，不管是國產還是進口設備，都存在SFe氣體泄漏的問題。泄漏的原因主要來自制造廠，如鑄件有砂眼、焊接處有裂紋、密封槽和密封圈尺寸不配合、密封 圈老化、密封圈材質與法蘭材質不相容、組裝中密封工藝處理不當以及密度繼電器存在質量缺陷

9、等。SR開關設備同油或空氣斷路器一樣，也是需要進行維護和檢修的。文5指出，制造商可根據運行時間、操作周期和開斷短路電流次數來確定維修間隔，標準維修間隔為12年。現代SR斷路器希望的維修間隔大于20年。水力發電機特別是抽水蓄能發電機斷路器由于其操作次數較多，故檢修間隔較短。目前我國檢修周期、檢修工藝、檢修方式、備品備件等問題還都處于摸索階段，而我國220kV及以上SR開關設備的運行時間大多已接近12年檢修間隔，這在一定程度上也造成了泄漏故障的發生五、實驗證明現目前常用的檢測 SFe的方法有以下四種：1、電化學技術(TGS830 TGS832費加羅傳感器或鹵素氣體傳感器2、高壓擊穿技術3、紅外光譜

10、技術(IAC510)電子捕獲ECD原理實驗方式：通過把體積比濃度為100PpM勺SR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分析得出以下結論。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TG83Q 820費 加羅傳感器為鹵素傳感器，而 SF氣體不屬于R-113、R-22、 R-11、R-134a范圍內。根據SFe化學穩定性證實 SR檢測技術 中電化學方式是失敗的。不能夠檢測 SFe氣體只能檢測CFC 等氣體高壓擊穿技術失敗放入100PpM勺SR氣體中不能夠放電，顯示數值為 0PpM所 以高壓擊穿技術必須借助于空氣才能夠正常放電。且檢測的1

11、氣體可以是任何惰性氣體，從 PC上的數據反應不是真實的 S F6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。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SR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 SR線性規律。與50萬元的丹麥INNOVA S F6示蹤氣體機測量精度基本一致。電子捕獲ECD®理成功能夠真實反應SFe氣體含量，精度高、成本高特點。通過以上試驗證明采用IAC510紅外光譜技術能夠真正的檢測到S

12、F6氣體泄漏的情況，能夠準確及時的查找到SF6開關中泄漏點，可及時避免事故的發生，保證檢修人員的人身不受到意外傷害。 六、如何發現泄漏根據 國家電網公司電力設備交接和預防性試驗規程（2008版）國家電網公司發布：第 7項 開關設備SF6斷路器和GIS第1條（51頁）表7-1 SF 6斷路器和GIS的試驗項目、周期和標準 第2條規 定SF6氣體交接時、大修后、必要時應當對于SF6設備進行檢測泄漏并且年漏氣率不大于0.5%或使用靈敏度不低于1X10-6的檢漏儀檢測各密封面無泄漏。按GB11023方法進對電壓等級較高的斷路器及GIS,因為體積大可用局部包扎法檢漏， 每個密封部位包扎后歷時 24h,測

13、得SF6氣體含量（體積比）不大于30X 10-6 （每 個包扎點）（1）肥皂泡法檢漏此法對于泄漏較大時或運行中的設備可以采用。將肥皂水用刷子測在可能泄漏的 密封環節，出現向外鼓泡的地方就是漏點。據工作經驗，用洗發香波或洗潔精效果會更好，用此法可檢出 泄漏速率約104mL大氣壓/秒的漏點。（2）充SF6檢漏此法適用于新裝或檢修后重裝的設備，或運行中用肥皂泡檢不出的微小漏點。使用儀表有兩種反映SF6漏氣速率的檢漏儀。此儀器最高靈敏度為1X106,可定量地確定漏點，然后漏氣量。還有反映漏氣濃度SF6檢漏儀，將被檢氣隔的所有密封環節逐個用塑料布包起來，放置一段時間，檢出被圍空間SF6的濃度，用計算年泄

14、漏量。（3）真空監視此法用于新裝或檢修后重新裝配的設備。先將回裝裝置及連接管抽真空至1天，觀察20分鐘確認無泄漏后才能使用。打開設備側閥門，對設備抽真空至1天。保持真空度4小時。如果真空度下降值不超過1天則認為設備無泄漏。七、SR氣體漏氣的處理方法：1、SF6設備殼體上有砂眼漏點，更換了部分外殼在現場無法處理的殼體。還有部分砂眼用樣沖在砂 眼周圍逐步向砂眼處沖，直到漏氣點消除。2、部分漏氣點在殼體與表計之間使用的連接銅管回路上漏點，把有漏氣點銅管拆卸后用氣焊重新焊 接。經檢查無泄漏后安裝漏點消除。3、對閥門中波紋管開裂造成的漏氣，選用質量較高的閥門進行更換。4、對有些漏氣點可進行清理分支的各密

15、封面，更換密封圈。八、SR氣體特性外觀、嗅覺及狀態無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，并有優異的冷卻電弧特性，特別是在 開關設備有電弧高溫的作用下產生較高的冷卻效應，避免局部高溫的可燃性。F6氣體的絕緣性能遠遠超過傳統的油、空氣絕緣介質。分子量146沸點-83 . F(- 63.9 )比重5.11冰點、熔點-58.9 .F(- 50.5 C)蒸氣壓(70T (21.1 C) ) :310.2psig氣體密度(70T (21.1 C) ) 1 個大氣壓下，0.383 1b/cu ft (6.517kg/m3)水溶性（體積/體積，77.F（25C）1個大氣壓下）：0.55 cc/100cc化學穩定

16、性穩定不兼容性其液化氣體應避免與水及熱的活性金屬接觸反應活性有害的分解物：在高溫或電弧的作用下，六氟化硫會分解（SF4 S2F2、S2F10）, 其中主要是（SF4）。如遇到潮氣還會產生其化合物，如硫化氫、氟化氫。注意：氟化氫、二氧化硫、四氟化硫、硫化氫等有毒物質會導致肺組織急性水腫，影響肺部氧氣交換，導致缺氧而窒息性死亡。九、結束語科技的發展，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行，這不僅僅只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的質量把關。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，才能真正的讓人們安全幸福的享受電力帶給的光明和喜悅。十、參考文獻1、中國電能成套設備總公司，電力工業部電力科學研究院開關所.19891997年全國電力系統220kV及以上SF6開關設備運行情況.1998. 72 、華北電力科學研究院.華北電網開關運行報告.1997. 73 、崔景春，杜產明.1994年全國高壓開關工作總結和事故分析.中國電力科學研究院，1995. 114 、 500kV斷路器運行評述，1