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六氟化硫气体探测器在电厂的应用

应用设计 | 工控家2019-07-10 09:14人气:157

一、六氟化硫的特性及关注点:

六氟化硫(以下简写:SF6)以其良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用于电器工业,如:断路器、高压开关、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。六氟化硫还因其化学惰性、无毒 、不燃及无腐蚀性,还被广泛应用于金属冶炼、大气示踪,电子制造等行业。

六氟化硫本身对人体无毒、无害,但是却是一种窒息剂,在高浓度下会呼吸困难、喘息、皮肤和黏膜变蓝、全身痉挛。国标规定操作间空气中六氟化硫气体的允许浓度不大于6g/m3或空气中氧含量应大于18%;另外六氟化硫是在化学上极其稳定的一种气体,它在大气中的寿命约为3200年,如以100年为基线,其潜在的温室效应作用为CO2的2.39万倍。是《京都议定书》中被禁止排放的6种温室气体之一。

二、目前六氟化硫的使用现状及检测状态:

我国对六氟化硫电气设备的认识始于20世纪60年代,70年代初第一台国产设备投运,第一组SF6全封闭组合电器绝缘变电站(简称:GIS)引进,此后不同电压等级设备相继得到鉴定和使用,到改革开放的80年代,大量的六氟化硫电气设备引进和研制成功,不断地促进了六氟化硫电气设备在我国的迅速发展。至目前,高压断路器几乎全部使六氟化硫替代绝缘油和空气介质;GIS在许多省网已经投运,六氟化硫变压器也在一些城网改造中得以引进;其他如互感器、套管等也得到大量更换与应用,甚至电容器、避雷器和管道母线等设备亦在应用。

基于SF6的特性,为了符合国际上对环保的要求,需要检测其气体的泄露,并且针对其化学特性在操作间需要同时检测氧气的含量;

三、目前使用六氟化硫设备及现状:

1、GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中,在其内部充有一定压力的六氟化硫绝缘气体,故也称六氟化硫全封闭组合电器。GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用,而且在特高压领域也被使用。与常规敞开式变电站相比,GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强,维护工作量很小。但是其局放信号检测目前并未普及。

GIS的电压覆盖范围甚至可以达到500kV、750kV等级,仅华东地区其一年的110kV和220kV的GIS间隔就达到了1812个,还不包括电厂、大型企业使用的,也没有包含500kV和35kV的GIS。但GIS中六氟化硫气体的用量也是惊人的,其一个气室的用气量就会达到数百公斤。对有些大型变电站,尤其是较大电厂,其年漏气量甚至会达到数百公斤,甚至上吨 。由此推算,其漏气总量是惊人的,而且,GIS的使用还在不断的扩大之中。

2、六氟化硫气体绝缘断路器具有尺寸小、重量轻、开断容量大、维护工作量小等优点。目前六氟化硫断路器最高工作电压已达765kV,开断电流已达80kA,额定电流已达12kA。除35KV的有真空断路器外,110KV极其以上均被SF6断路器覆盖。这部分可能存在的泄露也需要检测。

3、SF6气体互感器近几年增长比例远超油浸式电流互感器;并且同SF6气体绝缘断路器一样随着电压等级的上升,SF6气体电流互感器所占相应电压等级总台数的比例也随之上升。以国家电网近年统计数据来看,500KV占的比例最高,占总量的49%;330KV、220KV、110KV、66KV分别占39.8%、22.46%、10.05%和4.13%;

4、近年各种配电用的开关柜、环网柜等充六氟化硫的产品不断涌现,以及气体绝缘变压器(GIT)和气体绝缘电缆(GIC)不断国产化,这些设备都急需检测六氟化硫的泄露。

四、我司产品框架及选型

1)、六氟化硫气体探测器   JQB-G-SF6  (0-1000ppm)

2)、氧气气体探测器      JQB-G-O2  (0-30%VOL)

3)、固定式气体报警控制箱  JQB-G-90C01 (可接17-32路探头,液晶触摸屏,声光报警、8组无源继电器)

五、现场应用及照片:

六、方案意义及六氟化硫的分解与回收。

1、六氟化硫气体作为高效生产的重要组成部分,在很多电气技术设备中广泛使用,高压电气中六氟化硫的使用量越大,越有可能因泄露对环境造成越来越大的影响。

2、国际大环境对温室效应及碳排放的要求日益提高,汽车也在短短5年内从国三的排放提高到国六,而六氟化硫作为不可替代的电网组成部分,极其需要对其使用时的泄露进行检测。

3、六氟化硫是一种人工合成的极其稳定的气体,具备回收再利用的特性,但是泄露到大气中的六氟化硫,目前尚无法进行搜集分解。所以,需要对其设备使用中的微小泄露进行及时检测,以便防止更大的泄露,危害环境。

4、此方案能很大程度的保证设备使用的安全性,对温室效应的有效防范性,以及对操作间人员生命安全的有效保护性。

(本文来源:中国工控网,作者:北京昆仑海岸传感技术有限公司,转载请注明出处

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