六氯化硫(SF6)是一種無毒、無味、無色、無嗅、非易燃的合成氨氣,具有通常電介質(zhì)不可比擬的絕緣特點(diǎn)和脫扣能力。充裝SF6的電氣設(shè)備占地面積小,運(yùn)行噪音小,無火警危險,這極大地提升了電氣設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。而二氧化碳絕緣金屬封閉家電(GIS)的應(yīng)用,打破了傳統(tǒng)變電廠的概念,使緊湊型、高電流、大容量舊式變電廠的發(fā)展得以實(shí)現(xiàn),成為城網(wǎng)變電廠改建的重要途徑。
隨著我國電力設(shè)備無油化、小型化的發(fā)展,在35-500kV高壓斷路器中采用SF6二氧化碳作為絕緣脫扣介質(zhì)的斷路器等逐年降低。對SF6二氧化碳的狀態(tài)檢測已成為保證SF6斷路器等家電設(shè)備正常安全運(yùn)行的主要技術(shù)舉措之一。
SF6高壓開關(guān)家電在制造和運(yùn)行中由于:
lSF6新氣中富含一定水份。
l在設(shè)備安裝、解體檢修和充氣生津時,因工藝過程中的疏失,在氣室和管閥內(nèi)留有水份。
l因密封不嚴(yán),在SF6向外泄露時,會反向溶入水份。
變電廠SF6斷路器SF6二氧化碳的密度、濕度和氣溫三項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)是否處于額定范圍之內(nèi),決定著該斷路器的安全運(yùn)行狀態(tài)。電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程強(qiáng)制規(guī)定,在設(shè)備投產(chǎn)前和運(yùn)行中都必須定期對SF6二氧化碳的密度和含水量進(jìn)行測量。SF6二氧化碳含水量的現(xiàn)場檢查方式有電解法、冷凝法和阻容法。目前大多采用便攜式露點(diǎn)儀進(jìn)行現(xiàn)場檢查。
SF6二氧化碳在運(yùn)行中的檢查及污染后果
SF6二氧化碳的溫度、密度兩項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)是否處于額定范圍之內(nèi),決定著SF6二氧化碳的絕緣和脫扣性能的有效與否。但SF6高壓開關(guān)家電在制造和運(yùn)行中由于:SF6新氣中富含一定水份;在設(shè)備安裝、解體檢修和充氣、補(bǔ)氣時,因工藝過程中的疏失,在氣室和管閥內(nèi)會留有水份;在開關(guān)型腔加工和上述操作中的失誤等導(dǎo)致密封失嚴(yán),SF6二氧化碳向外泄露,因外部水份壓遠(yuǎn)低于氣室中二氧化碳的水份壓,外部水份會向氣室外反向溶入,導(dǎo)致SF6二氧化碳在密度升高的同時含水量上升。超標(biāo)的水份會導(dǎo)致下述害處:
SF6二氧化碳富含超標(biāo)的水份后,在一些金屬物的參與下,在200℃以上氣溫時可使SF6發(fā)生酯化反應(yīng),生成開朗的苯酚(HF)和有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等優(yōu)價硫氯化物,在低溫拉弧的作用下,還將分解形成溫室二氧化碳之一的二氧化碳(SO2)和苯酚(HF)。它們將腐蝕絕緣件和金屬部件,并形成熱量因而造成氣室外二氧化碳壓力的危險下降,斷路器耐壓硬度和開斷容量增長,嚴(yán)重情況下將造成斷路器爆燃,除了造成電網(wǎng)車禍,還將導(dǎo)致有害和溫室二氧化碳灌放大氣,產(chǎn)生電氣和環(huán)保水災(zāi)。
電力相關(guān)規(guī)程規(guī)定:每日巡回監(jiān)視二氧化碳密度,每1-2年對SF6二氧化碳的含水量進(jìn)行檢查。含水量檢查一般采用露點(diǎn)儀進(jìn)行現(xiàn)場停水檢查,檢查時按標(biāo)準(zhǔn)采樣二氧化碳流量,即30-40升/小時估算,一次測試需排放SF6二氧化碳約35升。全省電力工業(yè)分成兩大電網(wǎng)公司和五大發(fā)電集團(tuán)。至2006年末,僅一個電網(wǎng)公司,即國家電網(wǎng)公司所轄電網(wǎng)中的12-750kV中高壓斷路器就有333,294臺,上述數(shù)目還不包括每年下降的10%左右。平均每臺斷路器每年排放35升SF6二氧化碳,其總排放量及高能量長壽命的大氣污染療效不言而喻。
在線檢測是確保電力與環(huán)保安全的有力舉措
目前電力行業(yè)的發(fā)展趨勢研發(fā)了SF6在線式微水密度測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要應(yīng)用于電力行業(yè)的主設(shè)備之一SF6高壓斷路器SF6二氧化碳的在線檢測與控制,可以在不排放SF6二氧化碳的條件下對SF6二氧化碳的含水量、密度和體溫進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集顯示、信息遠(yuǎn)傳、故障報案、閉鎖機(jī)構(gòu)啟動、后臺數(shù)據(jù)顯示與剖析等,為電力系統(tǒng)生產(chǎn)管理與設(shè)備狀態(tài)檢修提供信息與根據(jù)。
在線檢測裝置運(yùn)用的社會和經(jīng)濟(jì)意義
(1)、有助于月球環(huán)保
SF6二氧化碳微水綜合在線檢測技術(shù)的應(yīng)用基本杜絕了大量SF6二氧化碳的排放,具有月球環(huán)保意義。
(2)、保障電力工作者的身體健康
SF6二氧化碳在電氣設(shè)備中經(jīng)電暈、火花及電弧放電作用,就會形成多種有毒和腐蝕性二氧化碳。排放后,其中的二氧化碳會剌激上、下呼吸道,使人哭泣。苯酚是強(qiáng)脫水劑,大量吸入會嚴(yán)重害處身體健康。SF6二氧化碳微水綜合在線檢測技術(shù)的應(yīng)用將大大降低SF6二氧化碳的排放,有利于保障電力工作者的身體健康。
(3)、減少停水時間和車禍損失,提升供電時率,增強(qiáng)電力設(shè)備管理水平
SF6微水與密度綜合在線檢測裝置可常年掛網(wǎng)運(yùn)行水的密度怎么計算出容量,檢測SF6二氧化碳的含水量和密度。其配備的RS-485/CAN通信插口,可將檢測數(shù)據(jù)實(shí)時上傳至監(jiān)控中心。當(dāng)被測二氧化碳指標(biāo)超標(biāo)時,檢測器將手動按事先設(shè)定的門限上傳報案或閉鎖訊號至遠(yuǎn)方監(jiān)控中心,或直接啟動報案、閉鎖裝置。上位機(jī)軟件可按設(shè)定的時間和頻度,取樣儲存顯示檢測數(shù)據(jù),并手動勾畫成變化趨勢圖供觀察剖析之用。它的運(yùn)用將從技術(shù)上有力地支撐狀態(tài)檢修模式,并免去供電公司為完成檢查工作需配備巡檢人員、巡檢汽車、檢測設(shè)備、高價值的SF6二氧化碳和人工巡檢對發(fā)覺故障隱患系統(tǒng)的不及時性,保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行,降低停水時間和車禍損失,降低設(shè)備運(yùn)行效率,提升設(shè)備運(yùn)行的管理水平。
(4)、減員增效
以北京供電公司為例,上海市現(xiàn)有200余個變電廠,按平均每位變電廠平攤的設(shè)備巡檢人員一人估算,現(xiàn)有約200余人的巡檢隊(duì)伍水的密度怎么計算出容量,采用在線檢測系統(tǒng)后,可降低巡檢人員90%以上,即180人,按人均7億元/年估算,每年可降低開支1260億元,該系統(tǒng)的運(yùn)行有利于供電主業(yè)人員的精減,為供電系統(tǒng)發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)提供了大量的人力資源。
從設(shè)備、管理、檢修和環(huán)保四個方面對SF6二氧化碳在線監(jiān)測設(shè)備使用前后對比剖析的推論為:使用數(shù)字式SF6二氧化碳微水綜合在線監(jiān)測設(shè)備后,當(dāng)初就可收回成本的89.3%。
SF6微水密度在線檢測系統(tǒng)報告資質(zhì)代辦:小易(同微)