SF6泄漏報警自排裝置在石泉水電廠的應用

摘 要：隨著GIS設備的廣泛應用，SF6氣體及其電弧作用下分解產生的氣體可能產生的人身傷害，越來越受到電力行業的重視。本文闡述了石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統的結構、原理，并介紹了該廠在其運行維護方面的經驗。

關鍵詞：SF6泄漏報警；自排裝置；應用

0 前言

SF6是一種人造惰性氣體，它是由法國兩位化學家Moissan和Lebeau于1900年合成的。SF6具有良好的電氣絕緣性能及優異的滅弧性能，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，是一種優于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質材料。由于其卓越性能，目前已被廣泛應用于高壓開關、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《電業安全工作規程》特別規定，在GIS等應用SF6的工作場所，必須安裝氧氣和SF6監測和報警裝置，并安裝必要的通風換氣裝置。

1 SF6泄漏報警自排裝置結構及功能

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號主變高壓側開關三個單元及110KVⅠ、Ⅱ母線延伸段設備，共23個氣室，系陜西電網220kv降壓改造時興建的，擔負著石泉電廠60%左右的負荷送出任務，是石泉水電廠外送的主要通道，也是運行操作、巡視和檢修作業的重要區域，一旦發生SF6泄漏而未被及時發現，將嚴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成

石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統運用了電子探測技術、數據采集、數據處理、通信技術，由氣體綜合分析儀、監控主機、軸流風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，分別裝設有SF6氣體含量檢測分析儀和O2含量檢測分析儀，定時對安裝處的環境氣體進行檢測，并通過RS485通訊網絡將數據上傳監控主機。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備有SF6氣體泄漏現象。微量監測技術能發出早期現場報警，并指示氣體泄漏相應間隔位置，及時通知危險地點內人員疏散，尋找及消除泄漏源，保護運行設備。

（2）監控主機。監控主機裝設在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據及實時數據，并按照設定的方式控制語音報警和啟停風機。當工作人員時，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含量及溫濕度數據。

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

（4）溫濕度分析儀。溫濕度變送器內的溫濕度傳感器由單片機控制，實時對安裝處的環境進行檢測，并通過RS485通訊網絡將數據上傳監控主機。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成，當有工作人員進入開關室時，探測回路發出信號，通知監控主機啟動排風系統，確保工作環境安全；當系統檢測到有SF6泄漏時，監控主機啟動排風系統和閃光報警系燈，禁止人員進入開關室。

2 運行與維護

SF6泄漏報警自排裝置既是確保人身安全的防護裝置，也是監測設備狀態的重要工具。在日常維護中，加強對其的檢查和維護。

2.1 科學設置

根據《電力安全工作規程》（發電廠和變電站電氣部分）規定，目前其設置缺氧報警點為<18%，SF6氣體泄漏報警點為>1000ppm，并根據運行巡回時間規定，提前15分鐘通風。

2.2 日常維護

運行人員巡回GIS主設備時，同時應巡視SF6泄漏報警自排裝置各部元件完好，功能正常，發現異常應及時通知設備管理部門處理。

2.3 應急處置

當發生SF6泄漏時，應立即軸流風機強制通風30分鐘后，方可進入，進入時應穿著SF6防護服。如漏氣嚴重，達到開關閉鎖值時，應立即倒換運行方式，停運設備，進行搶修。

3 結語

石泉水電廠GIS室SF6泄漏報警自排系統的裝設和使用，有利于SF6氣體的監督，實現了SF6氣體的在線監測，為SF6設備開展狀態檢修提供了技術保證；該系統的應用縮短了停電檢修、補氣的時間，節約了檢修費用；系統的在線實時監測，即可及時發現設備中SF6氣體漏氣現象，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，有利于環境保護和工作人員的身心健康，經濟效益和社會效益均十分明顯。

參考文獻：

[1]沈謝林，林一泓.SF6激光成像檢漏技術的應用[J].福建電力與電工，2008（03）.

[2]朱科，張軍，張磊，付二寅.SF6氣體斷路器應對低溫的方法研究及應用[J].河南科技，2013（20）.

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