SF6氣體泄漏在線監測報警系統

                                                                           




SF6氣體泄漏在線監測報警系統


   定 義

SF6氣體以其優異的絕緣和滅弧性能,在電力系統中獲得了廣泛的應用,幾乎成了中壓、高壓和超高壓開關中所使用的唯一絕緣和滅弧介質。正因為SF6氣體的大量使用,其安全性也受到了人們的廣泛關注??陀^上講,SF6氣體是一種無色、無味、密度比空氣重、不易與空氣混和的惰性氣體,對人體沒有毒性。但是在高壓電弧的作用下或高溫時,SF6氣體會發生部分分解,而其分解物往往含有劇毒,即便是微量,也能致人非命。當使用以SF6氣體為絕緣和滅弧介質的室內開關在使用過程中發生泄漏時,泄漏出來的SF6氣體及其分解物會往室內低層空間積聚,造成局部缺氧和帶毒,對進入室內的工作人員的生命安全構成了嚴重的危險。

主要部位

(1)液壓機構的主要漏油部位有:三通閥和放油閥、高低壓油管、壓力表和壓力繼電器接頭以及工作缸活塞桿和貯壓筒活塞桿的密封受損處、低壓油箱的砂眼處等。

(2)SF6斷路器本體的漏氣部位有:支柱驅動桿和密封圈劃傷處、充氣閥密封不良處、支柱瓷套根部有裂紋處、法蘭聯接處、滅弧室頂蓋有砂眼處、三聯箱蓋板、氣體管路接頭、密度繼電器接口、二次壓力表接頭、焊縫和密封槽與密封圈(墊)尺寸不配合等處。

(3)GIS的漏氣部位有:隔室、絕緣子、O型密封圈、開關絕緣桿、互感器二次線端子、箱板連接點、氣室母管、附件砂眼處和氣室伸縮節接口等處。

造成后果

(1)對液壓機構,漏油會引起短時頻繁啟泵打壓或補壓時間過長,閥體大量內滲油會造成失壓故障,液壓油進入儲壓筒氮氣側會造成壓力異常升高等,這會影響SF6斷路器安全運行。

(2)對于SF6斷路器和GIS,雖然泄漏到大氣中的SF6濃度很低,但它在大氣中有很長的殘存期,并能吸收紅外輻射而產生溫室效應。此外,頻繁補氣和SF6氣體的大量泄漏,不僅影響設備安全運行,也影響人身健康。

  特性參數

 SF6氣體不可燃且不助燃,但如果暴露在明火或高于400°F的高溫下會分解出許多非常有毒的化合物,包括二氧化硫,氟化氫,硫化氫,六氟化硫和其他有害的硫的氟化物。當空氣中六氟化硫含量過高而使氧含量<19.5%時,會導致快速窒息。

  監測技術

國內外對SF6監測主要采用了電化學技術、電擊穿技術和紅外光譜吸收技術,在紅外定量SF6氣體在線報警系統開發過程中對三種測試技術分別作了測試和分析,總結出了每種測試技術的優缺點和應用面。

1、電化學技術(TGS830、TGS832)

電化學技術的原理是被檢測氣體接觸到200°C左右高溫的催化劑表面,并與之發生相應的化學反應,從而產生電信號的改變,以此來發現被檢測氣體。電化學技術其成本低、壽命長、結構簡單,可以連續工作的特點。

電化學技術優點

本低結構簡單,壽命長,對CFC等氣體有一定的靈敏度

電化學技術缺點

檢測精度低,不能用于SF6檢測

應用方向

CFC等氣體檢測


2、電擊穿技術

電擊穿技術是從SF6在電力上的典型應用——作為絕緣氣體應用在GIS開關柜中演變而來的。其工作原理是根據SF6氣體絕緣的特性,從置于被檢測空氣中的高壓電極間電壓的變化來判斷空氣中是否含有SF6氣體。因其結構相對簡單,成本低,檢測精度相對高的特點。

電擊穿技術優點成本低,結構相對簡單,對SF6氣體檢測具有高靈敏度,有定量分析的可能性
電擊穿技術缺點壽命短、溫度漂移大、濕度和粉塵影響大,鹵素類氣體對其有干擾,不適用于在線式系統
應用方向實驗室儀器和便攜式儀器

3、紅外光譜吸收技術

紅外光譜吸收技術(又稱激光技術)的原理是SF6作為溫室氣體,對特定波段的紅外光有很強烈的吸收特性。紅外光譜技術的特點是成本高,結構復雜,靈敏度高,不受環境的影響和干擾,對環境的溫度和濕度的變化所帶來的檢測誤差很小,由于其是采用主動抽取測試點氣體的原理,帶來的效果是發現泄漏早,反應迅速。同時系統結構對工程實施中的布線也帶來了很大的方便。

紅外光譜吸收技術優點靈敏度高,不受環境影響,壽命長,適用于在線式系統
紅外光譜吸收技術缺點成本高,結構復雜,加工難度大
應用方向在線式SF6檢測系統

  報警系統

 紅外定量SF6氣體在線報警系統是檢測現場SF6濃度、氧氣含量及溫濕度等環境數據,并通過大量數據分析處理做出控制以及告警的智能氣體報警系統。

檢測原理:采用進口微型真空泵依次吸起各路的樣氣送入內部氣體分析室,當氣體分析室紅外光通過待測SF6氣體時,這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關系服從朗伯--比爾(Lambert-Beer)吸收定律,即SF6氣體對紅外光進行有選擇性吸收,其吸收強度變化取決于被測氣體的濃度。濃度微弱信號通過放大、AD轉換、運算得出SF6氣體的濃度信號,經過485總線通訊和采集的氧氣數據一同送給監控主機處理。

系統由監測主機、 SF6/O2采集模塊、溫濕度探頭、人體紅外探頭、聲光報警器以及LED顯示屏等組成。





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2021年12月2日

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