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上海高传:红外SF6传感器在变电站监测中的特点!
日期:2019年04月19日    来源:http://www.gaochuans.com/

    六氟化硫(SF6)是一种无色、无臭、不燃的惰性气体, 已有百年历史。它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体,当时是在实验室中将硫(S)在氟气(F)中燃烧生成。

    SF6是强电负性气体,它的分子极易吸附自由电子而形成质量大的负离子,削弱气体中碰撞电离过程,因此其电气绝缘强度很高,在均匀电场中约为空气绝缘强度的2.5倍。SF6气体在t≈2000K时出现热分解高峰,因此在交流电弧电流过零时,SF6对弧道的冷却作用比空气强得多,其灭弧能力约为空气的100倍。由于SF6气体具有优良的灭弧性能和绝缘性能以及良好的化学稳定性,它从20世纪50年代末开始被用作高压断路器的灭弧介质。在高压和特高压断路器中,SF6作为灭弧介质,已取代油,并已大量取代了压缩空气。

   从60年代中期起,SF6被推广用作高压电气设备的绝缘介质。SF6气体绝缘的全封闭开关设备比常规的敞开式高压配电装置占地面积小得多,且其运行不受外界气象和环境条件的影响,因此不仅用于众多高压和特高压电力系统,而且已开始用于配电网络(SF6气体绝缘的开关柜和环网供电单元)。SF6气体绝缘的管道输电线的优点是介质损耗小、传输容量大,且可用于高落差场合,因此常用于水电站出线,取代常规的充油电缆。SF6气体绝缘的变压器具有防火防爆的优点,这种配电变压器特别适用于人口稠密的地区和高层建筑的供电。SF6气体绝缘的高压变压器已研制成功,全气体绝缘变电所将是变电技术发展的一个方向。

   虽然SF6气体有着良好的绝缘性和灭弧性能,已经在变电站的高压电气开关设备领域有了充分的利用。但是,由于高压电器开关设备的制造和安装有着一定的差异,以及使用时间过久后会出现产品材料老化的现象,因此SF6高压电气开关设备在生产运行中存在着气体泄漏现象,这将会影响设备的正常运行,也会给工作人员的人身带来一定的隐患。

  由于制造、安装等质量差异以及材料老化等因素,SF6高压开关设备发生SF6气体泄漏是一个普遍存在的现象。根据中国电力科学研究院统计,1990-1997年国内高压开关设备共发生故障1500次,1997-2004年共发生2412次,出现故障的主要原因之一就是SF6气体发生泄漏。高压开关设备一旦发生SF6气体泄漏,将给电力设备的良好运行和室内工作人员带来严重的威胁,因此,实现对开关室内环境的在线监测、实时报警和通风控制具有十分重要的意义。

   SF6气体的比重是空气的5倍,开关室通常是相对封闭的,空气流动多是靠通风设备来控制的,因此,泄漏出来的SF6气体会往室内底层积聚,且不易散发,造成室内底层空间氧气浓度下降,严重的会出现使人窒息的危险。可见,有必要对开关室内底层空间的氧气浓度进行监测。

   另一方面,六氟化硫气体百分之90左右用于电力工业设备绝缘和灭弧。这种场合的六氟化硫一旦泄漏,因投运后设备在投切过程中产生的电弧将导致封闭高压电力设备腔体内众多氟化物、硫化物的生成。这些氟化物和硫化物绝大部分是毒性甚至剧毒的,虽然灭弧后会迅速合成还原回原有气体,但仍有相当比重的化学混合有毒气体产生。偶尔性比如工程安装接触这些泄漏后的混合气体,对人体无影响。但长期接触比如电力检修、巡检等工作人员,则要注意进入装有六氟化硫电气设备室内应提前排风或安装六氟化硫泄漏在线监控报警系统,以很好地保障人员健康。

   为了延长高电压放电电极的使用寿命,SF6气体浓度采用定时采集,而氧浓度数据采集可以进行连续监测,当检测到含氧量浓度低于预定值时,立即启动对SF6气体浓度的采集,若此次采集测得SF6气体浓度超标,即可以认定为SF6气体泄漏。

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