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六氟化硫气体绝缘电气设备应用中问题分析

一、六氟化硫绝缘设备  
       六氟化硫气体具有优良的理化性能、灭弧绝缘性能,抗电强度是空气的2.5倍,在0.29兆帕压力时的抗电强度就与变压器油相近,并且六氟化硫气体中不含氧气,不存在触头等部位的氧化问题;六氟化硫设备的触头即使在大电流下遮断,其磨损也极少。六氟化硫电气设备适用范围广,六氟化硫电气设备检修周期长,维护方便,占用地面和空间体积小。用六氟化硫气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电气设备,可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件,并且高压带电部分全部密封于钢壳之中,无触电危险,提高了运行的安全性。同时,由于密闭组合,避免了外界环境的影响,适合于大城市、工业密集区、严重污秽地区的变电所安装使用。六氟化硫气体作为绝缘介质仍然存在一些缺点:
  ①六氟化硫气体本身虽无毒,但它的比重大,比空气重5倍,往往积聚在地面附近,不易稀释和扩散,是一种窒息性物质,有故障泄漏时容易造成工作人员缺氧,中毒窒息。
  ②六氟化硫气体在电场中产生电晕放电时会分解出氟化亚硫酸、氟化硫酸、十氟化二硫、二氧化硫、氟化硫、氢氟酸等近十种气体。这些氟、硫化物气体不但有毒,而且很多还有腐蚀性。如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强烈的刺激和毒害作用。六氟化硫气体的这些缺点,构成了六氟化硫电气设备在安全防护方面的主要问题。
       鉴于六氟化硫气体作为绝缘介质仍然存在一些缺点,SF6电气设备在运行时应注意以下问题:
  ①六氟化硫电气设备的安全防护工作人员不应在防爆膜近前停留。六氟化硫设备的气压,国产设备一般约在(4.5~6)×105帕压力范围之间,这个压力属于正常工作气压。当电气设备内部发生故障后,有可能因产生二倍于工作压力的高压而使防爆膜破碎,含有二氧化硫、氢氟酸及氟化硫酸等毒腐成分的故障气体将以很高的冲力喷出,此时,如果工作人员停留在防爆膜附近,无疑将受到侵害甚至危及生命。所以,巡视六氟化硫配电装置设备时,即使发现了异常,也不应在防爆膜近前停留,应遵守《安规》和现场运行规程的规定,先向值长或有关人员报告,进行必要的组织和安全防护准备,才能查证原因,采取针对措施。禁止工作人员在发现异常时,擅自盲目测试检查。
  ②主控制室与六氧化硫设备配电装置室之间应采取气密隔离措施。所谓气密隔离,就是在六氟化硫设备配电装置室的门与主控通道的间隔处,为防止六氟化硫与空气混合的气体在正常情况下向主控方向扩散,将其用特殊结构的门密闭隔离开来的措施,以确保电气值班人员的健康。
  此外,六氟化硫设备配电装置室应遵守以下规定:进入六氟化硫设备配电装置室之前,应将通风机定时器扭至15分位置,先进行强力通风。通风完毕,须用检漏仪在规定的检测地点测量六氟化硫气体的含量,确证室内空气新鲜无问题。严格执行现场运行规程和规定,必须两人进入室内巡视,以便于突然发生危险情况时互相救助。为了保护人身和设备的安全,严禁一人进入六氟化硫配电室内从事检修工作。  
二、六氟化硫气体监测 
       六氟化硫电气设备中的气体监测如果六氟化硫电气设备本身是合格的,那么,运行的安全可靠性,在很大程度上将取决于安装和调试质量,以及怎样对六氟化硫绝缘性能进行合理的监督检查。六氟化硫气体到货后通过质量检验可以保证货源质量水分含量不超过规定标准。但灌气后,如果设备组装条件不够完善,则机器壁上附著的水分,设备的固体绝缘及浇注物中间的水分,以及由于密封效果、填料不同透过的水分,经过一段时间运行后,它们可能释放出来,使得六氟化硫设备的含水量出现变化。因此,针对实际情况,必须对六氟化硫设备中气体的质量进行监测。检验周期时间是:灌装后至投运前的一次总体检验,重点检验空气、水分和杂质含量;运行后以三个月为周期的含水量检验,一般应连续进行三次周期性检验;经过检验证明,六氟化硫气体无变化,运行已经稳定之后,则应转为以年为周期的含水量检测。当检验出气体成分有明显变化时,往往是质量和运行问题的反应,应按规定进行报告,必要时请专家诊断、鉴定或进行有关质量复核。
       六氟化硫设备的通风装置要求为了防止正常或异常情况下泄漏的六氟化硫气体对电气工作人员的损害,要求:六氟化硫配电装置室应有强力通风装置,所装设的通风装置应有足够大的抽取力量,能达到强力换气效果;六氟化硫气体比重大,因此,通风装置的风口全部设置在各室贴近地面处,以使得六氟化硫气体及其分解气体得到快速排出。 
三、六氟化硫电气设备的事故处理 
        六氟化硫电气设备发生事故,是指电气设备绝缘介质严重下降使内部出现接地、短路、防爆膜破裂或设备本体密封出现问题使气体严重泄漏的事故。当六氟化硫电气设备发生紧急事故时,泄漏报警装置发出光、声、音响信号,进行处理时在安全方面应注意以下内容:
  ①防止六氟化硫气体漫延,必须将该系统所有通风机全部开启,进行强力排换。电气值班人员应做好处理的组织准备,穿好安全防护服并佩戴隔离式防毒面具、手套和护目眼镜,采取充分的措施准备后,才能进入事故设备装置室进行检查。
  ②设备防爆膜破裂,说明内部出现了严重的绝缘问题,电弧使设备部件损坏,引起内部压力超过标准。因此,必须停电进行处理,查明事故原因,保障工作人员人身安全的前提下进行处理。
  ③认真消除故障所造成的设备外部污染,应使用六氟化硫的熔剂汽油或丙酮将其擦洗乾净。进行这项工作也应按现场运行规程的规定做好安全防护。
        近年来,以六氟化硫气体做为主导绝缘材料的电气设备在电力系统得到广泛应用,六氟化硫电气设备的安全运行应该引起我们高度的重视。
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