SF6泄漏报警自排装置在石泉水电厂的应用

摘 要：随着GIS设备的广泛应用，SF6气体及其电弧作用下分解产生的气体可能产生的人身伤害，越来越受到电力行业的重视。本文阐述了石泉水电厂GIS室SF6泄漏报警自排系统的结构、原理，并介绍了该厂在其运行维护方面的经验。

关键词：SF6泄漏报警；自排装置；应用

0 前言

SF6是一种人造惰性气体，它是由法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的。SF6具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。由于其卓越性能，目前已被广泛应用于高压开关、气体绝缘全封闭组合电器（GIS）中。

纯净的SF6气体虽然无毒，但如果其浓度过大或者在电弧作用下分解，则可能会对人体造成致命伤害。SF6气体的密度大约是空气的五倍、SF6气体如有泄漏必将沉积于低洼处，如电缆沟中。浓度过大会出现使人窒息的危险。在电弧作用下SF6的分解物如SF4，S2F2，SF2，SOF2，SO2F2，SOF4和HF等，它们都有强烈的腐蚀性和毒性。因此我国《电业安全工作规程》特别规定，在GIS等应用SF6的工作场所，必须安装氧气和SF6监测和报警装置，并安装必要的通风换气装置。

1 SF6泄漏报警自排装置结构及功能

1.1 石泉水电厂GIS室概况

石泉水电厂GIS室，包括石洋、石葛两回出线和4号主变高压侧开关三个单元及110KVⅠ、Ⅱ母线延伸段设备，共23个气室，系陕西电网220kv降压改造时兴建的，担负着石泉电厂60%左右的负荷送出任务，是石泉水电厂外送的主要通道，也是运行操作、巡视和检修作业的重要区域，一旦发生SF6泄漏而未被及时发现，将严重威胁人员的生命安全。

1.2 SF6泄漏报警自排装置原理及构成

石泉水电厂GIS室SF6泄漏报警自排系统运用了电子探测技术、数据采集、数据处理、通信技术，由气体综合分析仪、监控主机、轴流风机以及辅助的温湿度控制仪组成。

（1）气体综合分析仪。在三台断路器间隔内，分别装设有SF6气体含量检测分析仪和O2含量检测分析仪，定时对安装处的环境气体进行检测，并通过RS485通讯网络将数据上传监控主机。若检测到有SF6气体泄漏时，气体分析仪面板指示灯点亮，显示该变送器安装处的间隔或设备有SF6气体泄漏现象。微量监测技术能发出早期现场报警，并指示气体泄漏相应间隔位置，及时通知危险地点内人员疏散，寻找及消除泄漏源，保护运行设备。

（2）监控主机。监控主机装设在GIS室门口，由中央处理单元、语音报警单元、RS485通讯及以太网通讯单元组成，是整套装置的大脑。能自动记录和处理各种报警数据及实时数据，并按照设定的方式控制语音报警和启停风机。当工作人员时，能自动报告SF6气体有无泄漏及氧气含量情况，并能在液晶屏上显示各单元SF6 、O2含量及温湿度数据。

（3）排风系统。该系统由风机控制箱和和两台轴流风机构成。由于SF6气体密度大于空气，所以轴流风机装设在靠地面处。风机控制方式灵活，可在SF6泄漏或温湿度超标时自动启动，也可通过监控主机定时或手动启动，在监控主机故障时还能通过控制箱上的开关强制启动。

（4）温湿度分析仪。温湿度变送器内的温湿度传感器由单片机控制，实时对安装处的环境进行检测，并通过RS485通讯网络将数据上传监控主机。其电源和通讯线由集线器通过航空插头引入。

（5）门禁探测报警灯。该灯由热释红外探测回路和闪光报警回路构成，当有工作人员进入开关室时，探测回路发出信号，通知监控主机启动排风系统，确保工作环境安全；当系统检测到有SF6泄漏时，监控主机启动排风系统和闪光报警系灯，禁止人员进入开关室。

2 运行与维护

SF6泄漏报警自排装置既是确保人身安全的防护装置，也是监测设备状态的重要工具。在日常维护中，加强对其的检查和维护。

2.1 科学设置

根据《电力安全工作规程》（发电厂和变电站电气部分）规定，目前其设置缺氧报警点为<18%，SF6气体泄漏报警点为>1000ppm，并根据运行巡回时间规定，提前15分钟通风。

2.2 日常维护

运行人员巡回GIS主设备时，同时应巡视SF6泄漏报警自排装置各部元件完好，功能正常，发现异常应及时通知设备管理部门处理。

2.3 应急处置

当发生SF6泄漏时，应立即轴流风机强制通风30分钟后，方可进入，进入时应穿着SF6防护服。如漏气严重，达到开关闭锁值时，应立即倒换运行方式，停运设备，进行抢修。

3 结语

石泉水电厂GIS室SF6泄漏报警自排系统的装设和使用，有利于SF6气体的监督，实现了SF6气体的在线监测，为SF6设备开展状态检修提供了技术保证；该系统的应用缩短了停电检修、补气的时间，节约了检修费用；系统的在线实时监测，即可及时发现设备中SF6气体漏气现象，及时排除隐患，有利于安全运行 ，又可减少了SF6气体的排放量，有利于环境保护和工作人员的身心健康，经济效益和社会效益均十分明显。

参考文献：

[1]沈谢林，林一泓.SF6激光成像检漏技术的应用[J].福建电力与电工，2008（03）.

[2]朱科，张军，张磊，付二寅.SF6气体断路器应对低温的方法研究及应用[J].河南科技，2013（20）.

作者简介：侯波（1977—），男，陕西西安人，本科，工学学士，助理工程师，研究方向：水电站机电设备运行。