SF6泄漏報警自排裝置在石泉水電廠的應(yīng)用

摘 要：隨著GIS設(shè)備的廣泛應(yīng)用，SF6氣體及其電弧作用下分解產(chǎn)生的氣體可能產(chǎn)生的人身傷害，越來越受到電力行業(yè)的重視。本文闡述了石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理，并介紹了該廠在其運行維護(hù)方面的經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：SF6泄漏報警；自排裝置；應(yīng)用

0 前言

SF6是一種人造惰性氣體，它是由法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的。SF6具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐電強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍，是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。由于其卓越性能，目前已被廣泛應(yīng)用于高壓開關(guān)、氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）中。

純凈的SF6氣體雖然無毒，但如果其濃度過大或者在電弧作用下分解，則可能會對人體造成致命傷害。SF6氣體的密度大約是空氣的五倍、SF6氣體如有泄漏必將沉積于低洼處，如電纜溝中。濃度過大會出現(xiàn)使人窒息的危險。在電弧作用下SF6的分解物如SF4，S2F2，SF2，SOF2，SO2F2，SOF4和HF等，它們都有強烈的腐蝕性和毒性。因此我國《電業(yè)安全工作規(guī)程》特別規(guī)定，在GIS等應(yīng)用SF6的工作場所，必須安裝氧氣和SF6監(jiān)測和報警裝置，并安裝必要的通風(fēng)換氣裝置。

1 SF6泄漏報警自排裝置結(jié)構(gòu)及功能

1.1 石泉水電廠GIS室概況

石泉水電廠GIS室，包括石洋、石葛兩回出線和4號主變高壓側(cè)開關(guān)三個單元及110KVⅠ、Ⅱ母線延伸段設(shè)備，共23個氣室，系陜西電網(wǎng)220kv降壓改造時興建的，擔(dān)負(fù)著石泉電廠60%左右的負(fù)荷送出任務(wù)，是石泉水電廠外送的主要通道，也是運行操作、巡視和檢修作業(yè)的重要區(qū)域，一旦發(fā)生SF6泄漏而未被及時發(fā)現(xiàn)，將嚴(yán)重威脅人員的生命安全。

1.2 SF6泄漏報警自排裝置原理及構(gòu)成

石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統(tǒng)運用了電子探測技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、通信技術(shù)，由氣體綜合分析儀、監(jiān)控主機、軸流風(fēng)機以及輔助的溫濕度控制儀組成。

（1）氣體綜合分析儀。在三臺斷路器間隔內(nèi)，分別裝設(shè)有SF6氣體含量檢測分析儀和O2含量檢測分析儀，定時對安裝處的環(huán)境氣體進(jìn)行檢測，并通過RS485通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控主機。若檢測到有SF6氣體泄漏時，氣體分析儀面板指示燈點亮，顯示該變送器安裝處的間隔或設(shè)備有SF6氣體泄漏現(xiàn)象。微量監(jiān)測技術(shù)能發(fā)出早期現(xiàn)場報警，并指示氣體泄漏相應(yīng)間隔位置，及時通知危險地點內(nèi)人員疏散，尋找及消除泄漏源，保護(hù)運行設(shè)備。

（2）監(jiān)控主機。監(jiān)控主機裝設(shè)在GIS室門口，由中央處理單元、語音報警單元、RS485通訊及以太網(wǎng)通訊單元組成，是整套裝置的大腦。能自動記錄和處理各種報警數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)，并按照設(shè)定的方式控制語音報警和啟停風(fēng)機。當(dāng)工作人員時，能自動報告SF6氣體有無泄漏及氧氣含量情況，并能在液晶屏上顯示各單元SF6 、O2含量及溫濕度數(shù)據(jù)。

（3）排風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由風(fēng)機控制箱和和兩臺軸流風(fēng)機構(gòu)成。由于SF6氣體密度大于空氣，所以軸流風(fēng)機裝設(shè)在靠地面處。風(fēng)機控制方式靈活，可在SF6泄漏或溫濕度超標(biāo)時自動啟動，也可通過監(jiān)控主機定時或手動啟動，在監(jiān)控主機故障時還能通過控制箱上的開關(guān)強制啟動。

（4）溫濕度分析儀。溫濕度變送器內(nèi)的溫濕度傳感器由單片機控制，實時對安裝處的環(huán)境進(jìn)行檢測，并通過RS485通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控主機。其電源和通訊線由集線器通過航空插頭引入。

（5）門禁探測報警燈。該燈由熱釋紅外探測回路和閃光報警回路構(gòu)成，當(dāng)有工作人員進(jìn)入開關(guān)室時，探測回路發(fā)出信號，通知監(jiān)控主機啟動排風(fēng)系統(tǒng)，確保工作環(huán)境安全；當(dāng)系統(tǒng)檢測到有SF6泄漏時，監(jiān)控主機啟動排風(fēng)系統(tǒng)和閃光報警系燈，禁止人員進(jìn)入開關(guān)室。

2 運行與維護(hù)

SF6泄漏報警自排裝置既是確保人身安全的防護(hù)裝置，也是監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)的重要工具。在日常維護(hù)中，加強對其的檢查和維護(hù)。

2.1 科學(xué)設(shè)置

根據(jù)《電力安全工作規(guī)程》（發(fā)電廠和變電站電氣部分）規(guī)定，目前其設(shè)置缺氧報警點為<18%，SF6氣體泄漏報警點為>1000ppm，并根據(jù)運行巡回時間規(guī)定，提前15分鐘通風(fēng)。

2.2 日常維護(hù)

運行人員巡回GIS主設(shè)備時，同時應(yīng)巡視SF6泄漏報警自排裝置各部元件完好，功能正常，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時通知設(shè)備管理部門處理。

2.3 應(yīng)急處置

當(dāng)發(fā)生SF6泄漏時，應(yīng)立即軸流風(fēng)機強制通風(fēng)30分鐘后，方可進(jìn)入，進(jìn)入時應(yīng)穿著SF6防護(hù)服。如漏氣嚴(yán)重，達(dá)到開關(guān)閉鎖值時，應(yīng)立即倒換運行方式，停運設(shè)備，進(jìn)行搶修。

3 結(jié)語

石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統(tǒng)的裝設(shè)和使用，有利于SF6氣體的監(jiān)督，實現(xiàn)了SF6氣體的在線監(jiān)測，為SF6設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修提供了技術(shù)保證；該系統(tǒng)的應(yīng)用縮短了停電檢修、補氣的時間，節(jié)約了檢修費用；系統(tǒng)的在線實時監(jiān)測，即可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中SF6氣體漏氣現(xiàn)象，及時排除隱患，有利于安全運行 ，又可減少了SF6氣體的排放量，有利于環(huán)境保護(hù)和工作人員的身心健康，經(jīng)濟效益和社會效益均十分明顯。

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作者簡介：侯波（1977—），男，陜西西安人，本科，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，研究方向：水電站機電設(shè)備運行。