怎样解决SF6开关或GIS设备的泄漏问题

1、怎样解决SF6开关或GIS设备的泄漏问题摘要随着电力事业的大力发展，SF6气体以其优异的绝缘性能和灭弧性能被广泛用于电气设备中，本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息； 中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类 word文档。<a href='文档 </a>充SF6气体开关装置的运行也得到迅猛的发展。但是SF6开关的泄漏不仅会影响设备的正常运行，更会给检修人员带来身体上及生命上的危害。由于SF6气体无色无味的物理特征，很还容易被检修人员发现泄漏。这一问题一直是充 SF6气体开关装置发展过程中所面对的问题。本文从实例当中深入

2、探讨了SF6开关装置中SF6气体泄漏情况与如何及时而又真实的发现SF6泄漏并如何有效的进行解决。关键词SF6气体泄漏开关装置危害性概 述：近年来，随着社会、经济和开关技术的不断发展，工程建设的复杂程度加大，开关设备的小型化、免 维护、智能化的产品越来越受到青睐。SE气体具有良好的绝缘性能，现阶段被广泛应用于高压开关设备中， 在正常工况下，是较为理想的绝缘及灭弧介质。固然SF6开关以较好的绝缘优势成为高压开关中的皎皎者。SF6开关一旦泄漏就会使 SF6开关内部的SR气体绝缘性能大大降低，就会在开关内部产生电弧， 对开关及联接设备造成很能很大的破害。同样SF6气体对空气造成严重的环境污染。而且SF

3、6在高压高温的情况下分解，分解成氟化氢、二氧化硫、四氟化硫、硫化氢等有毒物质会导致肺组织急性水肿，影响肺部氧气 交换，导致缺氧而窒息性死亡。所以如何能够及时的发现并解决SF6泄漏的问题是刻不容缓。一、SF6开关设备泄漏故障情况当前SF6开关设备运行中暴露出的泄漏故障主要是液压机构漏油和设备本体漏气。国产设备的泄漏故障率高于进口设备。其情况如下：(1)根据文1的统计：19891997年，220kV及以上SF6断路器和GIS发生的泄漏故障中，液压机 构漏油共80次，其中进口设备为 8次；设备本体漏气共 26次，其中进口设备为 3次。(2)据文2的统计：所有故障中比例最大的是液压机构。1993年北京

4、供电局共处理 SF6断路器液压机构漏油15台次。国产SF6断路器的漏气问题很突出，北京供电局所使用的220kVSE断路器中仅1993年度就有11台断路器中的11相本体漏气，全年共补气 18次。(3)据文3的统计：1994年SF6断路器共发生49次故障，其中液压机构严重漏油9次，设备本体漏气16次，国产、进口设备都存在这一问题。(4)据文4的统计：19881995年间国产500卜丫$后断路器共发生22次故障，其中主要是密封质 量问题，几乎占了故障的一半。(5)据文5,国际大电网会议(CIGRE 23 03特别工作组曾对11家巴西用户的7个制造厂家的 29台GIS进行调查，结果显示：在某些变电站，

5、设备每年的SF6泄漏率超过3%,个别情况可高达10%。对于大多数巴西的100200kV的GIS,则低于但十分接近容许值 1%。仅在19911993年间，在巴西安装 的GIS,由于泄漏至少导致 5 623kg SF 6排放到大气中，这造成了可观的经济损失，并污染了环境。另外，据德国一个大型公用事业设施的故障统计，在SF6断路器的主要故障中，驱动机构的故障超过40% ,居第一位，SF6泄漏以及辅助和二次回路中的故障分别居第二位和第三位。(6)据文6,国际大电网会议1306工作组19881990年第二次调查(主要针对 SFe断路器)指 出：在123kV级断路器的故障中，液压机构占 69%, 245k

6、V级达63%,在运行中经常出现漏油、漏 N2、自 卫能力装置失误、电动泵故障等问题。据文7,上述调查还指出：次要故障的2/3是泄漏，即断路器本体漏气、液压机构漏油和气动机构漏气。二、泄漏发生的主要部位更多相关文档免费下载请登录 ：-中文word文档库(1)液压机构的主要漏油部位有：三通阀和放油阀、高低压油管、压力表和压力继电器接头以及工 作缸活塞杆和贮压筒活塞杆的密封受损处、低压油箱的砂眼处等。(2) SF6断路器本体的漏气部位有：支柱驱动杆和密封圈划伤处、充气阀密封不良处、支柱瓷套根部 有裂纹处、法兰联接处、灭弧室顶盖有砂眼处、三联箱盖板、气体管路接头、密度继电器接口、二次压力 表接头、焊缝

7、和密封槽与密封圈(垫)尺寸不配合等处。(3) GIS的漏气部位有：隔室、绝缘子、。型密封圈、开关绝缘杆、互感器二次线端子、箱板连接点、气室母管、附件砂眼处和气室伸缩节接口等处。三、泄漏的后果(1)对液压机构，漏油会引起短时频繁启泵打压或补压时间过长，阀体大量内渗油会造成失压故障，液压油进入储压筒氮气侧会造成压力异常升高等，这会影响SF6断路器安全运行。(2)对于SE断路器和GIS,虽然泄漏到大气中的 SFe浓度很低，但它在大气中有很长的残存期，并能 吸收红外幅射而产生温室效应。止匕外，频繁补气和SE气体的大量泄漏，不仅影响设备安全运行，也影响人身健康。四、泄漏原因分析(1)对液压机构，其主要原

8、因是：制造方面：对工作缸、贮压筒活塞杆等动密封结构的设计考虑欠周，元部件加工表面粗糙、洁净度 差，致使一些杂物(金属颗粒，棉纱等)滞留于密封表面并污染液压油，在机构运转时这些杂物研磨密封 圈甚至划伤贮压筒内表面，频繁打压、压力异常升高等故障多数由此引起。使用方面：投运前验收不严、不细；露天检修，不能确保机构元部件不受污染。(2)对SR断路器和GIS,从20余年的运行情况来看，不管是国产还是进口设备，都存在SFe气体泄漏的问题。泄漏的原因主要来自制造厂，如铸件有砂眼、焊接处有裂纹、密封槽和密封圈尺寸不配合、密封 圈老化、密封圈材质与法兰材质不相容、组装中密封工艺处理不当以及密度继电器存在质量缺陷

9、等。SR开关设备同油或空气断路器一样，也是需要进行维护和检修的。文5指出，制造商可根据运行时间、操作周期和开断短路电流次数来确定维修间隔，标准维修间隔为12年。现代SR断路器希望的维修间隔大于20年。水力发电机特别是抽水蓄能发电机断路器由于其操作次数较多，故检修间隔较短。目前我国检修周期、检修工艺、检修方式、备品备件等问题还都处于摸索阶段，而我国220kV及以上SR开关设备的运行时间大多已接近12年检修间隔，这在一定程度上也造成了泄漏故障的发生五、实验证明现目前常用的检测 SFe的方法有以下四种：1、电化学技术(TGS830 TGS832费加罗传感器或卤素气体传感器2、高压击穿技术3、红外光谱

10、技术(IAC510)电子捕获ECD原理实验方式：通过把体积比浓度为100PpM勺SR气体放入密封的容器中，分别用四款原理的技术设备进行实验并通过PC分析得出以下结论。实验设备实验结果缺点电化学技术失败没有发生电压变化，显示数值为 0PPM因为TG83Q 820费 加罗传感器为卤素传感器，而 SF气体不属于R-113、R-22、 R-11、R-134a范围内。根据SFe化学稳定性证实 SR检测技术 中电化学方式是失败的。不能够检测 SFe气体只能检测CFC 等气体高压击穿技术失败放入100PpM勺SR气体中不能够放电，显示数值为 0PpM所 以高压击穿技术必须借助于空气才能够正常放电。且检测的1

11、气体可以是任何惰性气体，从 PC上的数据反应不是真实的 S F6气体浓度相差太大且没有规律。所以在只有SF6单一的气体中并有空气存在的情况下。只能做定性产品使用。对于氮气、二氧化碳、丁烷、烷氢碳氢化合 物、卤素气体均有反应。IAC510红外光谱技术成功特定波段的红外光有很强的吸收特性。能够真实反应SR气体 含量，不受环境影响，对温度湿度的影响很小，反应迅速，寿命高。能够呈现 SR线性规律。与50万元的丹麦INNOVA S F6示踪气体机测量精度基本一致。电子捕获ECD®理成功能够真实反应SFe气体含量，精度高、成本高特点。通过以上试验证明采用IAC510红外光谱技术能够真正的检测到S

12、F6气体泄漏的情况，能够准确及时的查找到SF6开关中泄漏点，可及时避免事故的发生，保证检修人员的人身不受到意外伤害。 六、如何发现泄漏根据 国家电网公司电力设备交接和预防性试验规程（2008版）国家电网公司发布：第 7项 开关设备SF6断路器和GIS第1条（51页）表7-1 SF 6断路器和GIS的试验项目、周期和标准 第2条规 定SF6气体交接时、大修后、必要时应当对于SF6设备进行检测泄漏并且年漏气率不大于0.5%或使用灵敏度不低于1X10-6的检漏仪检测各密封面无泄漏。按GB11023方法进对电压等级较高的断路器及GIS,因为体积大可用局部包扎法检漏， 每个密封部位包扎后历时 24h,测

13、得SF6气体含量（体积比）不大于30X 10-6 （每 个包扎点）（1）肥皂泡法检漏此法对于泄漏较大时或运行中的设备可以采用。将肥皂水用刷子测在可能泄漏的 密封环节，出现向外鼓泡的地方就是漏点。据工作经验，用洗发香波或洗洁精效果会更好，用此法可检出 泄漏速率约104mL大气压/秒的漏点。（2）充SF6检漏此法适用于新装或检修后重装的设备，或运行中用肥皂泡检不出的微小漏点。使用仪表有两种反映SF6漏气速率的检漏仪。此仪器最高灵敏度为1X106,可定量地确定漏点，然后漏气量。还有反映漏气浓度SF6检漏仪，将被检气隔的所有密封环节逐个用塑料布包起来，放置一段时间，检出被围空间SF6的浓度，用计算年泄

14、漏量。（3）真空监视此法用于新装或检修后重新装配的设备。先将回装装置及连接管抽真空至1天，观察20分钟确认无泄漏后才能使用。打开设备侧阀门，对设备抽真空至1天。保持真空度4小时。如果真空度下降值不超过1天则认为设备无泄漏。七、SR气体漏气的处理方法：1、SF6设备壳体上有砂眼漏点，更换了部分外壳在现场无法处理的壳体。还有部分砂眼用样冲在砂 眼周围逐步向砂眼处冲，直到漏气点消除。2、部分漏气点在壳体与表计之间使用的连接铜管回路上漏点，把有漏气点铜管拆卸后用气焊重新焊 接。经检查无泄漏后安装漏点消除。3、对阀门中波纹管开裂造成的漏气，选用质量较高的阀门进行更换。4、对有些漏气点可进行清理分支的各密

15、封面，更换密封圈。八、SR气体特性外观、嗅觉及状态无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在 开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可燃性。F6气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。分子量146沸点-83 . F(- 63.9 )比重5.11冰点、熔点-58.9 .F(- 50.5 C)蒸气压(70T (21.1 C) ) :310.2psig气体密度(70T (21.1 C) ) 1 个大气压下，0.383 1b/cu ft (6.517kg/m3)水溶性（体积/体积，77.F（25C）1个大气压下）：0.55 cc/100cc化学稳定

16、性稳定不兼容性其液化气体应避免与水及热的活性金属接触反应活性有害的分解物：在高温或电弧的作用下，六氟化硫会分解（SF4 S2F2、S2F10）, 其中主要是（SF4）。如遇到潮气还会产生其化合物，如硫化氢、氟化氢。注意：氟化氢、二氧化硫、四氟化硫、硫化氢等有毒物质会导致肺组织急性水肿，影响肺部氧气交换，导致缺氧而窒息性死亡。九、结束语科技的发展，带给了人们光明而又幸福的生活。如何能够保证电力的安全运行，这不仅仅只是电力系统检修人员的事情，同样也需要生产厂商，检修厂商对SF6开关安全的高度重视和产品的质量把关。同时运行单位也要加强设备的试验和维护提高检修质量和运行管理水平。并配备好相应的检修设备，才能达到确保安全供电，才能真正的让人们安全幸福的享受电力带给的光明和喜悦。十、参考文献1、中国电能成套设备总公司，电力工业部电力科学研究院开关所.19891997年全国电力系统220kV及以上SF6开关设备运行情况.1998. 72 、华北电力科学研究院.华北电网开关运行报告.1997. 73 、崔景春，杜产明.1994年全国高压开关工作总结和事故分析.中国电力科学研究院，1995. 114 、 500kV断路器运行评述，1