电气设备中六氟化硫气体泄漏检测与回收处理措施研究

1、电气设备中六氟化硫气体泄漏检测与回收处理措施研究汪坤（云南电力技术有限责任公司）摘要：在电力系统中，六氟化硫作为重要的绝缘气体，具有广泛的应用。在 通常情况下，纯净的六氟化硫没有毒性，但是由于长时间运行，大量有毒物质会 随之产牛，为此，对于年限较长或存在故障的电气设备，应该做好六氟化硫的泄 漏检测和回收处理工作，并做好有效的防护措施，以免人身安全受到危害。木文 着重介绍了电气设备中六氟化硫气体泄漏检测与回收处理措施，希望能够对六氟 化硫气体使用和处理工作有所助益。关键词：电力系统；六氟化硫；检测；泄漏；回收六氟化硫在世界范围内的电力工程中都有着广泛应用，是目前最优秀的绝缘 介质，本身并没有毒性

2、，但是由于高温或长期的电弧作用，会形成大量的分解产 物，其中不乏有毒物质，甚至可让人死亡。除此之外，六氟化硫对于红外辐射具 有强烈的吸附作用，增温效果比二氧化碳强很多倍。由于电力系统对其应用的数 量不断增加，防泄漏和回收处理就成为了不得不面对的重要问题，对于该课题的 研究，有利于保证相关人员的人身安全，有利于保护环境，实践意义十分明显。一、sf6气体泄漏检测及其再回收处理的必要性（一）设备技术监管的必要要求实际工作当中，对sf6气体进行技术监管是防止电气设备中气体泄漏的重要 途径。sf6气体泄漏的检测及其再回收处理符合sf6设备技术监管要求，因而具 有极其深远的现实意义。（二）降低对人体、环境

3、、设备的不利影响六氟化硫对人体的影响：六氟化硫在通常情况下对人体并无伤害，处于一种 相对稳定的状态。一旦遇到高温或高压电弧会使其迅速分解从而产牛对人体有害 的气体，误吸后可导致机体局部缺氧而窒息，对人体造成极大伤害1。六氟化硫对环境的影响：六氟化硫属温室气体之一，其温室效应影响程度是 二氧化碳的万倍，对全球温度变化有着重要影响。六氟化硫对设备的影响：六氟化硫泄漏会使设备内部的绝缘性能人幅度降低, 极易因此出现设备故障，对电网的正常、安全运行产生了极大的影响。综上，对六氟化硫电气设备进行泄漏检测和六氟化硫气体再冋收处理，对人 体安全、设备使用以及环境保护均具有重要意义，因而在实际工作当中，必须做

4、 好气体泄漏检测工作，一旦发现泄漏应及时回收处理，降低对人体、电网设备及 环境的影响。二、六氟化硫气体泄漏检测技术（一）传统泄漏检测方法在电气设备的运行过程中，六氟化硫的泄漏问题吋有发生，主要的原因在于 密封元件老化、螺栓紧固力不够等。从传统意义上讲，主要的检测方法包括压力 检测、卤素探测器、肥皂水法以及超声波检测等。（二）红外激光成像检测新技术通常情况下，六氟化硫气体的泄漏是微量的，传统的六氟化硫气体泄漏检测 手段不足以检测出结果具有灵敏度不高、效率低的缺点，对于电网系统的稳定运 行造成困扰。随着现代技术的发展，很多灵敏度高、检测用时短、可带电运行的 检漏技术不断岀现。其中，红外激光成像技术

5、得到了有效应用，其具体的工作原 理如下图1所示。该技术与其他方法相比，具有明显的优势：第一，操作简单方 便；第二，灵敏度高，对于微量泄漏具有高灵敏度；第三，能够实现带电作业； 第四，短吋间内对泄漏位置实现精确定位。此外，该检测方法在具体实践应用中 对外界干扰具有较强的抵御能力，更加能够提高泄漏点的定位准确度。三、六氟化硫的冋收现状（-）常用冋收装置简介随着科技的进步，六氟化硫的冋收工作已经获得了很大成就，冋收装置在供 电单位的普及也比较到位。现阶段常用的冋收装置主要有以下几种：1> rfx型小型回收装置在具体应用中，该类型的冋收效率并不是十分出色。装置的构成主要包括真 空泵、压缩机、制冷

6、机等，通过推拉式结构，使得操作更加便捷，在实际使用过 程中，仅仅需要安排两个人进行机械操作即可。但是，该装置冋收过程持续时间 较长，对于体积较大的气室六氟化硫冋收耗时较长。图1红外激光成像检漏原理图2、sgd/lh-14y/18l/180g 型冋收装置此类型的冋收装置由上海通用检测技术研究所制造，冋收速度可达每小时 2.5m3,最大储量为220kg,在六氟化硫的冋收工作中，由于机器设备体型较犬， 必须与吊车装置协调配合，才能有效完成回收工作，同吋，需要参与设备操作的 必须有4人以上。3、sd/lhi-20y-25w-m 型冋收装置该设备虽然从外表看有些笨重但是却有较大的移动距离，通过人工推动的

7、方 式，到达指定位置。该型号的冋收装置，抽真空速度为3m3/h,充气速度为5m3/h, 冋收速率可达3m3/h,最犬储量可达600kg,特别适合人型gis系统六氟化硫气 体的冋收工作。（二）六氟化硫冋收处理现状现阶段，对于六氟化硫的冋收处理，仍然没有形成完善的统一管理机制。如 果将冋收到的六氟化硫进行随意排放，将直接造成严重的环境污染。为了有效促 进节能减排工作的顺利进行，实现经济的可持续发展，就必须针对六氟化硫的负 面效应进行深入研究，目前，关于相对成熟的六氟化硫气体冋收处理技术可以分 为以下几种：第一，通过对高性能六氟化硫分解产物吸附处理材料的研究和应用，能够有 效实现对六氟化硫的一体化冋

8、收净化，从而达到冋收处理的目的；第二，立足于tgf-1型六氟化硫断路器，对气体回收和处理进行深入研究, 通过可编程控制器实现对冋收处理装置的控制，实现气体冋收处理的效果；第三，关于六氟化硫气体的冋收，可以通过低温冷却方法来实现，通过低温 方法，将气体迅速液化，从而实现高效率冋收。第四，通过lh系列六氟化硫气体冋收装置和lcz系列抽真空装置进行气体 冋收和处理。四、六氟化硫冋收处理新装置及其实践应用（一）六氟化硫冋收处理新装置新型六氟化硫冋收处理装置与其他装置相比，在冋收速度、冋收效率、净化 纯度等方面都有明显改善，其投入使用必然会改善六氟化硫冋收处理工作的现状。新型六氟化硫冋收处理装置的主要装

9、置包括冷凝和加热装置、冋收和冋充装 置以及净化处理装置3。在冷凝和加热装置部分，在设计吋就具有一定的独特 性，保证了气体瓶内纯净高压的六氟化硫液体能够在受热后迅速气化，实现对设 备的冋充，有效保证了充气速度的提升，同吋对设备本身也起到了一定的保护作 用。由于冷凝和加热装置的辅导作用，冋收冋充装置能够实现对电气设备中六氟 化硫气体的有效、迅速冋收，充气速度可高达每小时50kg以上。在净化处理装 置部分，新型装置采用了当下最为先进的空气分离技术以及净化吸附材料，除杂 效果极佳，净化处理效果好，通过净化以后得到的新气体能够达到国家规定的各 项性能指标要求，纯度也高达99.9%,可以直接进行循环使用。

10、在整个新型装置 中，通过plc系统实现了自动控制，有效保证了装置运行的安全性，提高了操作 的便捷度，其工作原理如下图2所示。图2六氟化硫冋收净化处理新型装置工作原理简图（二）新型冋收净化处理装置的实践应用在六氟化硫断路器大修的过程中，需要对六氟化硫进行冋收净化处理。通过 新型设备的使用，得到了十分可观的处理效果。通过对处理前后六氟化硫气体的 色谱分析和微水测试，相关数据如下表1所示，数据表明，经过冋收处理后，新 得到的气体符合国家标准，能够循环使用。通过使用新型处理系统对六氟化硫进 行冋收处理，有效提高了气体的回收利用率，同时，由于新设备处理效率高，每 年可以冋收处理的气体数量也不断增加，有效促进了节能减排目标的实现，同时 也给供电企业带来了良好的经济效益表1六氟化硫气体冋收处理前后指标项目对比结果结语：六氟化硫对于电力系统有着重要的应用价值，在实践中，通过红外激光成像 检漏技术和新型冋收处理净化技术，能够有效促进六氟化硫的故障诊断和冋收处 理。随着输变电设备状态检修工作的不断现代化，六氟化硫的冋收利用也日益重 要，需要不断完善，促进电力系统的