SF6全封闭组合电器(GIS)SF6泄漏的危害\预防及出现SF6压力下降的处理方法

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摘 要:为了让我们运行及检修人员更多的了解sf6气体漏气产生的原因、危害性、预防、水分产生的原因等，并能轻轻松松的找到GIS组合电气（SF6设备）的泄漏点、泄漏量，是我们今天要探讨的问题。如何消除GIS组合电气所带来的泄漏隐患使我们更好、更安全的工作探索的目的。

关键词：SF6;气体泄漏;开关装置;危害性;泄漏点;泄漏量;预防措施

中图分类号：TG316.1+8 文献标识码：A

前 言:我站110kV的设备均采用SF6全封闭式组合电器（gis）设备，设备是由河南平高电气有限公司生产，共7个间隔，于2010年02月06日GIS设备及全站设备投运完毕投入运行。全封闭组合电器采用sf6气体作为绝缘和灭弧介质，各电器元件都是标准的独立结构。组合元件包括：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、快速接地开关、避雷器、母线、出线套管、电缆头等组成。SF6气体是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧介质。所以具有占地少、性能可靠、检修周期长等优点，己被国内外广泛采用。气体管理得好，设备运行可靠性就高。根据我站设备运行状况及几年来的工作实践经验，谈谈SF6气体漏气产生的原因、危害性、预防、水分产生的原因、漏气点查找、处理的方法。

一、 SF6气体的介绍

（一）概述自1900年法国化学家摩森（H.Moissan）和李博(P.Lebeau)在实验室中将硫在氟气中燃烧以制备SF6（六氟化硫）气体以来，人们已从中收益非浅。因纯SF6气体的化学稳定性，早期用于进行人工气胸治疗肺结核空洞；同时因其优异的绝缘和灭弧性能也倍受人们的关注。从1940年作为绝缘介质开始，迄今已被广泛地应用在电力设备中，如高压断路器、变压器、互感器、电容器、避雷器、接触器、熔断器、管道母等。随着SF6气体使用量的增加，范围的扩大，正确的使用和管理SF6气体，保护好我们赖以生存的环境及人身安全等问题被提到了重要的议事日程上来。

（二）SF6气体的性质

1、SF6气体的物理性质

纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃，0.1MPa时)，在液态时为1400g/cm3(20℃时)；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。

2、 SF6气体的化学性质

SF6气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃时，SF6气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，SF6气体能分解和游离出多种产物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。

（三） SF6气体的毒性来源

从有关部门的试验及研究结果可知，SF6气体的毒性主要来自5个方面。

SF6产品不纯，出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。大家知道，目前化工行业制造SF6气体的方法主要是采用单质硫磺与过量气态氟直接化合反应而成；即S+3F2SF6+Q（放出热量）。在合成的粗品中含有多种杂质，其杂质的组成和含量因原材料的纯度、生产设备的材质、工艺条件等因素的影响而有很大差异，杂质总含量可达5%。其组成有硫氟化合物，如：S2F2、SF2、SF4、S2F1O等；硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10等以及原料中带入的杂质如HF、OF2、CF4、N2、O2等。为了净化粗品中的杂质，合成后的SF6气体还需要经过水洗、碱洗、热解（去除剧毒的十氟化物）、干燥、吸附、冷冻、蒸馏提纯等一系列净化处理过程才能得到纯度在99.8%以上的产品。然后再用压缩机加压，充入降温至-80℃左右的钢瓶中，以液态形式存在。在使用时减压放出，呈气态冲入电气设备中。除在上面的合成过程中产生的杂质外，另外，在气体的充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质，这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此，为保证SF6产品的纯度和质量，对出厂的SF6产品国际电工委员会（IEC）及许多国家均制定了质量标准，并要求生产厂家在供货时提供生物试验无毒证明书。

（四） SF6气体漏气点的查找方法：

由于为SF6气态，故当环境温度变化时，其压力有所变化。当压力降低时，一般压力表不能判别是漏气还是温度变化所致，因此现代断路器都采用密度继电器控制。这种继电器能自动补偿温度变化引起的压力变化，所以又称为温度补偿式压力继电器。只有当发生因漏气引起的压力降低时，它才作出反应。密度继电器能通过辅助触点发生两次信号：第一次为补气信号，即当SF6压力降到较低值时，它就发出信号通知运行人员进行补气或处理漏气故障；第二次是压力降低到下限值时，断路器绝缘能力和灭弧能力均降低，此时继电器会再度发出信号，将断路器控制回路闭锁，使断路器不能电动分闸，必须采取措施排除故障。

（五） SF6全封闭组合电器(GIS)漏气检查

现场运行中发现漏气时，需要冷静对待，并进行细致的检漏工作。当发现断路器有漏气时一般尚不至于立即发生危险，还可进行检查和处理，其检查步骤如下：

1、 先区分出漏气的管路系统，通过观察压力表查出漏气系统，然后分段关闭阀门，找出漏气段或漏气范围。

2、用检漏仪和压力表对管路P552072、阀口逐个进行检漏。根据现场统计资料，大多数管路连接部位的漏气是螺母松动或密封圈压缩量不够和老化损坏所致，所以应先检查这些环节。

3、如果管路无问题，则在查断路器本体，逐一检查断路器本体的每个静止密封面和活动密封面，找出所有泄漏点。检查漏气时，应把泄漏点周围的气体吹走，以免误检。

4、在日常的设备巡回中，发现某一气隔或气室的气体压力在同一环境温度下与原来的记录相比较压力值下降，可以判定有泄漏气现象。

5、某一气隔或气室最近发生补充气体工作，如半年或三个月需补充一次。因为SF6气体设备年漏气量不充许大于l％。

6、在做微水值测定分析中，若发现微水值超标也可判断此气隔或气室有泄漏现象。

产生电弧的气室：交接试验值150PPM（v）运行中300PPM（v）

不产生电弧的气室：交接试验值250PPM（v）运行中500PPM（v）

7、 巡视检查中发现有刺激臭味，或自感身体不适等有可能发生大量气体泄漏现象。

（二）为保证漏气率不超过规定，各个密封环节都要有保证措施：

1、对构成断路器容器的各个部件，如铸件箱体、焊接箱体等都要单独检查，不允许有气孔、砂眼以及焊缝漏气现象。

2、 部件之间的衔接面采用可靠的静止密封结构。一般要求密封面粗糙度为Ra0.8以上，密封圈采用优质橡胶制造P536492，如乙烯一丙烯橡胶。密封圈径向缩量控制在20%～25%。

3、 活动部件（如转轴或拉杆处）采用特殊的活动密封。4、气动管路、管接头和阀门都需按静止密封同样的要求处理，并采用隔膜式截止阀，以防止长期使用中漏气。

参考文献：

[1]GIS检修技术规程.孙丹鹏

[2]GIS组合电气泄漏的危害及预防.贵州兴义：严进，天生桥二级水力发电厂[3]GIS设备SF6漏气处理.平高电气开关设备.智能化介绍