六氟化硫氣體漏氣補(bǔ)氣(講義)

1、'六氟化硫氣體漏氣補(bǔ)氣六氟化硫（以下簡(jiǎn)寫SF6氣體已有百年歷史，是由法國(guó)兩位化 學(xué)家于1900年合成的人造惰性氣體。當(dāng)前 SF6氣體廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。SF6氣體用于4種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和滅??；SF6斷 路器及GIS（這里指SF6封閉式組合電器）、SF6負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，SF6 絕緣輸電管線，SF6變壓器及SF6絕緣變電站。在本講義種將重點(diǎn)介 紹SF6氣體在GIS設(shè)備中的一些運(yùn)維方法和異常處理。一、SF6氣體的基本特性1、別名英文名Sulfur hexafluoride、 Sulfur fluoride.2、制法在高溫下硫和氟反應(yīng)制得。S+3FA SF63、理化特性六氟化硫在常溫常

2、壓下為無色無臭無毒的氣體。不燃燒。對(duì)熱穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。在500 C以上赤熱狀態(tài)下也不分解，在800 C以下很穩(wěn)定。在250 C時(shí)與金屬鈉反應(yīng)。沒有腐蝕性，可以用通用材料，不腐蝕玻璃。電絕緣性能和消弧性能好，絕緣性能為空氣的2 3倍，而且氣體壓力越大，絕緣性能越增高。藥物學(xué)性質(zhì)不活潑，沒有毒。微溶于水，在酒精和醚中溶解的比在水中多一些。不溶于鹽酸 和氨。水中的溶解度為：5.4cm3SF4/kgH2O（SF分壓 101.325kPa25C）。介電常數(shù)為：1002049（氣體，101.325kPa 25C）。在 21.1C時(shí) S.P為 2308kPcb4、毒性最高容許濃度：lOppm(12mg

3、/m3)六氟化硫在生理學(xué)上是不活潑的，在藥理學(xué)上認(rèn)為是惰性氣體。但是當(dāng)含有SF4等雜質(zhì)時(shí)便變成有毒物質(zhì)。當(dāng)吸入高濃度SF6時(shí)可出現(xiàn)呼吸困難、喘息、皮膚和粘膜變藍(lán)、全身痙攣等窒息癥狀。5、安全防護(hù)用氣裝置可用肥皂液檢漏。SF6無腐蝕性,可以使用不銹鋼、銅、鋁等通用材料。發(fā)生火災(zāi)時(shí)可用水和砂土滅火。泄漏的氣體，可導(dǎo)入 苛性鈉和消石灰的混合溶液中處理，或者把泄漏的氣瓶放入通風(fēng)櫥內(nèi)。6、SF6氣體的使用現(xiàn)狀及存在的問題目前，尚有相當(dāng)一部分人缺乏環(huán)境保護(hù)知識(shí)， 對(duì)SF6氣體的理化 性能了解不夠，對(duì)其給環(huán)境所造成的危害認(rèn)識(shí)不深， 環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡 薄。在生產(chǎn)、使用SF6氣體的環(huán)節(jié)中由于使用、管理不當(dāng)所造成的

4、泄露及人為的排放相當(dāng)嚴(yán)重從國(guó)內(nèi)的SF6氣體回收裝置的生產(chǎn)及需求數(shù)量上來看，每年約70臺(tái)左右。而銷售量最大的還是簡(jiǎn)易的抽真空、 充氣裝置。究其原因，一是由于SF6氣體回收裝置的價(jià)格昂貴，每臺(tái) 在1530萬元人民幣之間，而國(guó)外進(jìn)口的價(jià)格更高，使其普及受到 限制；二是除電器制造行業(yè)外，該裝置的利用率很低，一般只在設(shè)備 安裝或檢修時(shí)使用，閑置時(shí)間長(zhǎng)。作為SF6氣體使用量很大的高壓電 器制造行業(yè)的電力部門，其SF6氣體回收裝置的使用和管理并不理想;尤其一些中、小企業(yè)根本沒有配備 SF6氣體回收裝置。在電力行業(yè), 35kV以下變電站幾乎沒有S6氣體回收裝置，有的地區(qū)是幾個(gè)變電站 共用一臺(tái)。SF6氣體的回收

5、處理更差，廢氣幾乎都是一放了之或經(jīng)過 簡(jiǎn)單的過濾吸附而排放到大氣中。因?yàn)?，目前?guó)內(nèi)還沒有一家生產(chǎn)的SF6氣體回收裝置可對(duì)SF6氣體進(jìn)行再生處理。SF6氣體回收裝置的功能均是對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行抽真空，將設(shè)備內(nèi)的SF6氣體回收至氣腔壓 力為負(fù)133 Pa,同時(shí)將廢氣壓縮到儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐的容量最大為 500kg。而這些回收的 廢氣”一般用于電器設(shè)備中零部件檢漏，很少 有送回生產(chǎn)廠家對(duì)其進(jìn)行再生處理的。二、六氟化硫的安全使用1、SF6新氣中可能存在一定量的毒性分解物，在使用過程中要采用安全防護(hù)措施。2、從鋼瓶中引出SF6氣體是必須使用減壓閥。3、避免裝有SF6氣體的鋼瓶靠近熱源或受陽(yáng)光暴曬。4、使用過后

6、的SF6氣體鋼瓶應(yīng)該關(guān)緊閥門，戴上瓶帽，防止剩余氣體泄漏。5、戶外使用SF6氣體時(shí)，工作人員應(yīng)該在上風(fēng)向工作；室內(nèi)使用SF6氣體時(shí)要開啟通風(fēng)系統(tǒng)，并盡量避免和監(jiān)視SF6氣體的泄漏。三、六氟化硫設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù) 早陽(yáng)變多數(shù)設(shè)備為GIS設(shè)備。GIS設(shè)備優(yōu)點(diǎn)繁多，但SF6氣體泄漏也 是GIS設(shè)備不可避免的。因此運(yùn)維人員在日常運(yùn)維工作中須加強(qiáng)巡視 與監(jiān)管。1、加強(qiáng)對(duì)GIS設(shè)備的日常巡視，記錄每塊 SF6氣體壓力表計(jì)數(shù)值,并觀察變化情況;2、督促試驗(yàn)人員定期對(duì) GIS設(shè)備進(jìn)行SF6氣體試驗(yàn)，確保SF6氣體成分正常;3、進(jìn)出GIS設(shè)備配電室，要先啟通風(fēng)設(shè)備 15min后方可進(jìn)入;4、一旦發(fā)現(xiàn)有SF6氣體泄

7、漏的情況，保持現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行通風(fēng)、防止人員中毒、觀察壓力情況。如若需要應(yīng)緊急斷開開關(guān)，確保人身、電網(wǎng)安 全。四、GIS設(shè)備補(bǔ)氣與查漏1、補(bǔ)充氣SF6設(shè)備發(fā)生漏氣是不可避免的，按有關(guān)規(guī)定，SF6設(shè)備單個(gè)隔室年泄漏量應(yīng)小于1%以此泄漏量計(jì)算，該隔室第一級(jí)報(bào)警需補(bǔ)氣的 時(shí)間約為7年，若在7年內(nèi)發(fā)生漏氣報(bào)警，說明該格式的密封程度不 合格。當(dāng)SF6設(shè)備發(fā)生氣體泄漏時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)充氣，一般情況下, 補(bǔ)充氣不需SF6設(shè)備停電，補(bǔ)充氣過程要注意如下幾點(diǎn):(1) 充入的氣體首先要進(jìn)檢驗(yàn)合格。充氣小車管道最好抽真空，條件不允許情況下也要用合格的SF6氣體沖管道23次。(2) 環(huán)境濕度高低對(duì)補(bǔ)氣影響不大，但操作過程要注

8、意充氣接口的清潔。濕度高的情況下可用電熱吹風(fēng)對(duì)接口處進(jìn)行干燥。(3) 充氣前，最好調(diào)節(jié)充氣壓力與設(shè)備內(nèi)SF6氣體的壓力基本一致，再 接入充氣接口，充氣氣壓應(yīng)小于100 kPa為佳。禁止不經(jīng)減壓閥而直接用高壓充氣。(4) 充入設(shè)備內(nèi)的氣體壓力應(yīng)稍高于規(guī)定壓力，以補(bǔ)充今后氣體濕度測(cè)量所消耗的氣體量。補(bǔ)充氣的重量也要作好記錄，便于統(tǒng)計(jì)分析。(5)充氣裝置平時(shí)保持0.020.1Mpa的正壓力;(6)在管道連接完成前，禁止打開設(shè)備充氣閥門，避免造成設(shè)備大量漏氣;(7)補(bǔ)充氣體時(shí)，工作人員應(yīng)集中精神觀察 SF6壓力表值，避免設(shè)備內(nèi)充入過高氣體壓力，造成設(shè)備安全閥動(dòng)作而釀成設(shè)備事故。2、查漏SF6設(shè)備發(fā)生大

9、量泄漏的現(xiàn)象極少見。若隔室發(fā)生補(bǔ)充氣報(bào)警后,又在30min內(nèi)出現(xiàn)緊急隔離報(bào)警，或明顯聽到氣體泄漏聲音，說明隔室發(fā)生嚴(yán)重漏氣，應(yīng)米取緊急措施進(jìn)行隔離。大多數(shù)情況下，SF6設(shè)備都發(fā)生輕微泄露的。因此，在進(jìn)行補(bǔ)充氣后應(yīng)立即開展查漏工作。查漏過程要注意如下幾點(diǎn):(1) 查漏工作要確保人生安全，保持安全距離，加強(qiáng)監(jiān)護(hù)。必要時(shí)要把設(shè)備停電后在進(jìn)行查漏工作。(2) 沒有檢漏儀時(shí)，可用發(fā)泡液(肥皂、洗發(fā)精)進(jìn)行查漏。嚴(yán)禁0、用含有腐蝕性的發(fā)泡液。發(fā)泡方法靈敏度不高，大體上只能發(fā)現(xiàn)1mL/min以上程度的漏氣量。(3) 在大風(fēng)的環(huán)境中或極微量漏氣時(shí)，可采用收集法，即用密閉袋把懷疑部分包扎起來，待一定時(shí)間后再使用

10、檢漏儀測(cè)量袋內(nèi) SF6氣體的濃度五、警惕六氟化硫電氣設(shè)備隱患六氟化硫氣體具有優(yōu)良的理化性能、 滅弧絕緣性能，抗電強(qiáng)度是空氣的2.5倍，在0.29兆帕壓力時(shí)的抗電強(qiáng)度就與變壓器油相近，并 且六氟化硫氣體中不含氧氣，不存在觸頭等部位的氧化問題；六氟化 硫設(shè)備的觸頭即使在大電流下遮斷，其磨損也極少。1、六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)的缺點(diǎn)六氟化硫氣體本身雖無毒，但它的比重大，比空氣重 5倍，往往積聚在地面附近，不易稀釋和擴(kuò)散，是一種窒息性物質(zhì)，有故障泄漏 時(shí)容易造成工作人員缺氧，中毒窒息。六氟化硫氣體在電場(chǎng)中產(chǎn)生電暈放電時(shí)會(huì)分解出氟化亞硫酸、 化硫酸、十氟化二硫、二氧化硫、氟化硫、氫氟酸等近十種氣體。些氟

11、、硫化物氣體不但有毒，而且很多還有腐蝕性。如對(duì)鋁合金、 絕緣子、玻璃環(huán)氧樹脂等絕緣材料，能損壞它們的結(jié)構(gòu)；對(duì)人體及呼 吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激和毒害作用。 六氟化硫氣體的這些缺點(diǎn)，構(gòu)成了 六氟化硫電氣設(shè)備在安全防護(hù)方面的主要問題。六氟化硫電氣設(shè)備適用范圍六氟化硫電氣設(shè)備檢修周期長(zhǎng)，維護(hù) 方便，占用地面和空間體積小。用六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)制成的 全封閉組合電氣設(shè)備，可以包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感 器、母線、避雷器等元件，并且高壓帶電部分全部密封于鋼殼之中, 無觸電危險(xiǎn)，提高了運(yùn)行的安全性。同時(shí)，由于密閉組合，避免了外 界環(huán)境的影響，適合于大城市、工業(yè)密集區(qū)、嚴(yán)重污穢地區(qū)的變電所 安裝使用

12、。六氟化硫電氣設(shè)備的安全防護(hù)工作人員不應(yīng)在防爆膜近前停留。六氟化硫設(shè)備的氣壓，國(guó)產(chǎn)設(shè)備一般約在（4.56）X 105帕壓力范圍之間，這個(gè)壓力屬于正常工作氣壓。當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障后，有可能因產(chǎn)生二倍于工作壓力的高壓而使防爆膜破碎，含有二氧化硫、氫 氟酸及氟化硫酸等毒腐成分的故障氣體將以很高的沖力噴出，此時(shí), 如果工作人員停留在防爆膜附近，無疑將受到侵害甚至危及生命。所 以，巡視六氟化硫配電裝置設(shè)備時(shí)，即使發(fā)現(xiàn)了異常，也不應(yīng)在防爆 膜近前停留，應(yīng)遵守安規(guī)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定，先向值長(zhǎng)或有 關(guān)人員報(bào)告，進(jìn)行必要的組織和安全防護(hù)準(zhǔn)備，才能查證原因，采取 針對(duì)措施。禁止工作人員在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，擅自盲目

13、測(cè)試檢查。主控制室與六氧化硫設(shè)備配電裝置室之間應(yīng)采取氣密隔離措施。所謂氣密隔離，就是在六氟化硫設(shè)備配電裝置室的門與主控通道的間 隔處，為防止六氟化硫與空氣混合的氣體在正常情況下向主控方向擴(kuò) 散，將其用特殊結(jié)構(gòu)的門密閉隔離開來的措施， 以確保電氣值班人員 的健康。此外，六氟化硫設(shè)備配電裝置室應(yīng)遵守以下規(guī)定： 進(jìn)入六氟化硫設(shè)備配電裝置室之前，應(yīng)將通風(fēng)機(jī)定時(shí)器扭至15分位置，先進(jìn)行強(qiáng)力通風(fēng)。通風(fēng)完畢，須用檢漏儀在規(guī)定的檢測(cè)地點(diǎn)測(cè)量六氟化硫氣體 的含量，確證室內(nèi)空氣新鮮無問題。嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程和規(guī)定, 必須兩人進(jìn)入室內(nèi)巡視，以便于突然發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)互相救助。 為了 保護(hù)人身和設(shè)備的安全，嚴(yán)禁一人進(jìn)

14、入六氟化硫配電室內(nèi)從事檢修工 作。六氟化硫電氣設(shè)備中的氣體監(jiān)測(cè)如果六氟化硫電氣設(shè)備本身是 合格的，那么，運(yùn)行的安全可靠性，在很大程度上將取決于安裝和調(diào) 試質(zhì)量，以及怎樣對(duì)六氟化硫絕緣性能進(jìn)行合理的監(jiān)督檢查。 六氟化 硫氣體到貨后通過質(zhì)量檢驗(yàn)可以保證貨源質(zhì)量水分含量不超過規(guī)定 標(biāo)準(zhǔn)。但灌氣后，如果設(shè)備組裝條件不夠完善，則機(jī)器壁上附著的水 分，設(shè)備的固體絕緣及澆注物中間的水分，以及由于密封效果、填料 不同透過的水分，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，它們可能釋放出來，使得六 氟化硫設(shè)備的含水量出現(xiàn)變化。因此，針對(duì)實(shí)際情況，必須對(duì)六氟化 硫設(shè)備中氣體的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。檢驗(yàn)周期時(shí)間是：灌裝后至投運(yùn)前的 一次總體檢驗(yàn)，

15、重點(diǎn)檢驗(yàn)空氣、水分和雜質(zhì)含量；運(yùn)行后以三個(gè)月為 周期的含水量檢驗(yàn)，一般應(yīng)連續(xù)進(jìn)行三次周期性檢驗(yàn)；經(jīng)過檢驗(yàn)證明, 六氟化硫氣體無變化，運(yùn)行已經(jīng)穩(wěn)定之后，則應(yīng)轉(zhuǎn)為以年為周期的含 水量檢測(cè)。當(dāng)檢驗(yàn)出氣體成分有明顯變化時(shí)，往往是質(zhì)量和運(yùn)行問題 的反應(yīng)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行報(bào)告，必要時(shí)請(qǐng)專家診斷、鑒定或進(jìn)行有關(guān)質(zhì) 量復(fù)核。六氟化硫設(shè)備的通風(fēng)裝置要求為了防止正?；虍惓Ｇ闆r下泄漏 的六氟化硫氣體對(duì)電氣工作人員的損害， 要求：六氟化硫配電裝置室 應(yīng)有強(qiáng)力通風(fēng)裝置，所裝設(shè)的通風(fēng)裝置應(yīng)有足夠大的抽取力量， 能達(dá) 到強(qiáng)力換氣效果；六氟化硫氣體比重大，因此，通風(fēng)裝置的風(fēng)口全部 設(shè)置在各室貼近地面處，以使得六氟化硫氣體及其分解氣體得到快速 排出。六氟化硫電氣設(shè)備的事故處理六氟化硫電氣設(shè)備發(fā)生事故，是指電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)嚴(yán)重下降使內(nèi)部出現(xiàn)接地、短路、防爆膜破裂或設(shè) 備本體密封出現(xiàn)問題使氣體嚴(yán)重泄漏的事故。 當(dāng)六氟化硫電氣設(shè)備發(fā) 生緊急事故時(shí)，泄漏報(bào)警裝置發(fā)出光、聲、音響信號(hào)，進(jìn)行處理時(shí)在 安全方面應(yīng)注意以下內(nèi)容:防止六氟化硫氣體漫延，必須將