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    SF6氣體泄漏激光檢測技術的研究

    2014-01-01 00:00:00馬凱梅傲
    數(shù)字化用戶 2014年3期

    一、SF6氣體泄漏技術概述

    SF6設備在電力系統(tǒng)中的應用已經(jīng)越來越廣泛,由于SF6作為主要的絕緣介質,在對SF6設備日常的檢測及維護中,對于SF6氣體泄漏缺陷的有效監(jiān)測和控制是非常重要的。而對于運行中的電網(wǎng)來說,臨時停電檢修手續(xù)復雜繁瑣,而且經(jīng)常由于供電的需要不能停電,導致缺陷檢測不及時等后果,為設備留下安全隱患。

    二、SF6氣體泄漏激光檢測技術研究內容

    激光痕量檢測在發(fā)電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)中的應用已經(jīng)越來越受重視,特別是在對SF6氣體泄漏的檢測中,由于SF6氣體分子穩(wěn)定,對激光有較強的吸收能力,所以通過激光對SF6設備的氣體泄漏進行檢測是完全可行的。

    (一)SF6氣體泄漏激光檢測技術測試報告

    預定目標:

    1.選擇一款具有實時泄漏圖像顯示功能, 高靈敏度,重量輕、體積小,能激光準確定位,檢漏距離15米左右, 又能抗強電磁場干擾的激光成像儀。

    2.對激光成像儀進行現(xiàn)場實踐測試其可靠性,穩(wěn)定性及實用性。

    3.達到現(xiàn)場帶電查找SF6設備氣體泄漏點的目的。

    研究過程中SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)已經(jīng)在棗營及留村的消缺檢漏過程中進行了應用,以此為例做以下報告:

    1.時間:2009年3月27日

    地點: **市220kV棗營變電站

    變電檢修工作人員:變電檢修工作人員

    測試設備:HX-1(第三代)SF6氣體泄漏激光成像儀

    技術條件:與美國TIF公司生產(chǎn)的TIF5650 SF6接觸式檢漏儀的檢測結果比較,看是否相符。

    測試內容:對220kV棗營變電站252-1刀閘倉(已知泄漏)進行SF6檢漏試驗,并對試驗結果進行分析,與其他SF6檢漏儀測試的結果進行對比,看是否相符。

    測試結果:252-1刀閘倉分子篩處有明顯的SF6泄漏現(xiàn)象,B相有明顯漏點。視頻影像見“附件1”

    測試結論:經(jīng)SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)檢測,棗營252-1刀閘有泄漏點,泄漏點在B相刀閘倉上,與美國TIF公司生產(chǎn)的TIF5650 SF6接觸式撿漏儀檢測的結果一致。

    2.時間:2009年7月3日

    地點:**市110kV留村變電站

    變電檢修工作人員:變電檢修工作人員

    測試設備:HX-1(第三代)SF6氣體泄漏激光成像儀

    技術條件:帶電檢測。

    測試內容:在不停電的狀態(tài)下,對110kV留村變電站313開關(已知泄漏)進行SF6檢漏試驗,并對試驗結果進行分析。

    測試結果:313開關C相有明顯的SF6泄漏現(xiàn)象,C相開關法蘭密封圈處有明顯漏點。

    測試結論:經(jīng)SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)檢測,留村313開關C相有泄漏點,泄漏點在C相中法蘭密封圈上。

    技術特點:1.采用美國高靈敏探測器,具有很高的探測靈敏度,當SF6氣體泄漏低于0.001scc/sec時都能夠被發(fā)現(xiàn)。2.關鍵部件全部原裝進口,性能高,質量穩(wěn)定,使用可靠。 3.重量輕、體積小、操作簡單。4.抗強電磁場干擾。

    (二)設備使用情況分析

    SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)已經(jīng)在棗營及留村的消缺檢漏過程中進行了應用,效果很好,該系統(tǒng)能明顯的反映出SF6設備泄漏點的漏氣狀況,顯示的圖像根據(jù)漏氣量的不同有明顯區(qū)別,所有的圖像和視頻資料都保存到了移動存儲設備中,測試結果及狀態(tài)表征與其他成熟儀器測試結果及狀態(tài)表征完全一致。

    用此方法可以在不停電的狀態(tài)下對SF6設備進行漏氣檢測,使檢漏試驗的實施獲得了很大的方便;并且此系統(tǒng)運用的是激光成像的方法,利用的是遠程檢測的方式,不再需要將測試探頭貼近設備,在安全方面有效的避免了觸電、高摔等危險;SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng),將檢測到的泄漏氣體直接以圖像的形式展現(xiàn)出來,既有照片又有動態(tài)圖像,這與以前的檢測設備只有聲音報警的結果呈現(xiàn)方式相比有了很大的飛躍。

    缺點:受氣象條件及泄漏量影響較大,同時由于測試儀體積較大,在GIS設備布置較密集的情況下,影響測試。在條件允許的條件下與普通檢漏儀配合使用效果較好。

    SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng),主要由SF6激光成像儀電源部分、激光成像儀器、三角架、和連接設備組成。自上個世紀六十年代激光問世至今,由于激光具備相干性好,單色性好和高亮度三大特色,試光譜法痕量檢測技術增添新的活力,實現(xiàn)了質的飛躍。近年來,激光痕量檢測、單光子探測、單細胞檢測得到較快發(fā)展。

    研究用激光痕量檢測方法,此方法在發(fā)電和供電系統(tǒng)中近年來也已經(jīng)開始應用,對含SF6的電氣設備氣體泄漏檢測也日益受到主管部門的重視。SF6氣體分子結構穩(wěn)定,大量實驗也已證明,SF6分子對激光有較強的吸收,因此,利用紅外光譜法檢測電氣設備中的SF6氣體泄漏是完全可行的。激光的相干性好,通過可調光學轉換系統(tǒng),可以在指定的某一檢測位置實現(xiàn)一個理想的立體紅外輻射場。從設備中泄漏出來的SF6氣體分子以流動現(xiàn)象往外擴散,這個SF6分子流將對覆蓋在這個區(qū)域的立體輻射場激光產(chǎn)生較強的光子吸收合光子后向散射。

    利用先進的氣體泄漏激光成像儀能夠探測小致0.001Scc/s 的泄漏率,其便攜性和較寬的檢查視場角可實現(xiàn)快速完成整個變電站的泄漏巡查及準確定位。

    三、結束語

    (一)SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)的應用,適應了企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模快速擴大的實際需要,具有良好的經(jīng)濟性和適用性,對供電企業(yè)帶來巨大的企業(yè)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。

    在使用此系統(tǒng)前,所有敞開式變電站的設備撿漏工作均需要停電進行,使用此系統(tǒng)進行撿漏試驗,可以在不停電的狀態(tài)下進行,這樣對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起到了很好的配合作用,停電消缺目標性較強,并省去了安排停電檢漏所造成的停電操作及經(jīng)濟損失。

    (二)SF6氣體泄漏激光成像系統(tǒng)在使用期間,充分體現(xiàn)了安全性高、操作簡單、方便實用、分析準確的特點,為生產(chǎn)工作提供了正確的試驗數(shù)據(jù)及圖像分析,充分發(fā)揮了性能特點。

    在使用此系統(tǒng)前,檢漏試驗需要試驗人員及試驗儀器接觸設備,在高電壓等級的試驗研究中,登高作業(yè)不可避免,這樣就多多少少會帶來安全隱患;使用此系統(tǒng)進行檢漏試驗,可以在遠程利用激光直接檢測泄漏部位,不再需要變電檢修工作人員貼近設備,可以說此舉大大提高了測試過程中的安全性。而對于電力企業(yè)來說,安全效益是無價的。

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