多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置的研究與應用

仇智誠 陳子輝 陳翼峰（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置的研究與應用

仇智誠 陳子輝 陳翼峰
（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東 江門 529000）

摘 要：本文從六氟化硫氣體測試采樣過程中遇到的三個關鍵問題入手，思考如何提高現場六氟化硫氣體測試的效率，且減少六氟化硫污染和對人體的危害，從而設計出一套簡易高效的多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置，并應用在六氟化硫氣體試驗現場。

關鍵詞：SF6氣體；環保；效率；創新

一﹑問題背景

六氟化硫（SF6）氣體是一種人造惰性氣體，因為具有良好的電氣絕緣性能及優異的滅弧性能被廣泛用在電力行業中，變電站內常用的充有六氟化硫氣體的電氣設備有：斷路器﹑電流互感器﹑GIS設備等，試驗班組需要按一定的試驗周期對這些設備中的六氟化硫氣體進行試驗，保證設備的正常穩定及安全運行。工作人員在工作過程中發現測試流程中存在的關鍵問題有三個：（1）問題1 預防性試驗規程規定，需要現場定期對上述設備的六氟化硫氣體需要試驗的項目包括六氟化硫氣體濕度和六氟化硫氣體現場分解物兩項。受限于現在已有儀器的功能，這兩個項目不能同時進行，需要分成兩種儀器兩次進行。因此需要先做完其中的一個項目，再做另外一個項目，工作效率不高。（2）問題2 電力設備的安全運行是建立在六氟化硫氣體額定氣壓的基礎上，運行人員巡視的過程中是根據設備本體的氣體密度計觀察的，但是，氣體密度計在設備運行過程中很可能由于各種外部環境原而導致損壞，因此有必要在測試通道閥前面加入一個每年定期校驗的氣體壓力表，對設備本體的氣體密度計進行檢查。（3）問題3 電力設備中的六氟化硫氣體在運行過程中，在電弧的作用下會和雜質反應會產生四氟化硫﹑氟化亞硫酸﹑氟化硫酞等有毒﹑有害氣體，這些毒性氣體直接排向大氣會嚴重污染周邊環境，長期吸入這種有毒氣體也會影響人體健康﹑甚至會使人中毒，危及人身安全。

二﹑現存解決辦法及其缺點

1 現存解決辦法。對于問題1，現在通常的解決辦法是在設備連接的氣路中接一個三通閥，將氣路分成兩段，分別接入濕度和現場分解物的測試儀器進行測試；對于問題2，現在通常的解決方案是在設備連接的氣路中外接一個氣壓表，對比氣壓表和設備本體密度計的數值差異；對于問題3，現在通常的解決方案是將廢氣排氣口放在下風口的位置，減少試驗人員吸入有毒氣體的風險，直接排向大氣造成大氣污染的問題現在還沒有現成的解決方案。

2 現存解決辦法的缺點。外接三通閥和氣壓表需要現場裝配，耗用大量的時間和精力，工作效率相對還是比較低下；將廢氣排氣口放在下風口位置，雖然可以減少吸入有毒氣體的可能性，但量對于沒有風，或者風向不定的情況仍然有吸入較大量有毒氣體的可能，直接排放至大氣更是不利于環保。

圖1 多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置使用圖

三﹑問題解決創新思路

本文將以上三個關鍵問題集中在一起，思考如何通過一個手段就能解決三個問題的方法，多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置就是這樣應運而生。將多通道氣體閥﹑氣體密度計檢查和試驗廢氣收集這三樣功能集中在一臺多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置上，利用快速接頭接入氣管提高工作效率，而且同時實現多通道測量和氣體密度計檢查兩個功能，將試驗廢氣利用氣瓶收集起來既能保證現在作業人員的健康，又能保護環境。

圖2 多功能SF6氣體測試采樣裝置內部原理示意圖

四﹑多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置的設計思路

多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置設計思路如圖1所示，六氟化硫設備①的取氣閥與多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置②通過氣體管道相連，通過裝置上的壓力表1監測六氟化硫設備的壓力，并與六氟化硫設備本體的氣體密度繼電器上的壓力數值相互比較，用以檢測六氟化硫設備本體的氣體密度繼電器是否存在卡針，讀數不準確的現象，解決了問題2；利用氣體快速接頭將六氟化硫氣體露點測試儀③以及六氟化硫氣體分解產物測試儀④相連接，廢氣再經管道流入裝置，解決了問題1；最后通過裝置內置的真空泵將測試廢氣壓縮至鋼瓶⑤，收集起來，然后移交相關的部門進行廢氣處理，解決了問題3。多功能SF6氣體測試采樣裝置內部設計原理如圖2所示。

結語

多功能六氟化硫氣體測試采樣裝置通過研發，已經投入工作現場使用；經過實踐檢驗，本裝置能確實解決測試流程中存在的三個關鍵問題，提高現場的工作效率，并有效解決六氟化硫測試廢氣對環境污染和對人員健康產生傷害的難題，具備推廣至電力行業六氟化硫測試中使用的能力，對提高安全﹑環保以及提高人機功效都有著重要的意義。

參考文獻

[1]李紹志.放電條件下SF6氣體分解物的檢測與研究[D].長春理工大學，2008.

[2] Q/CSG 114002-2011，電力設備預防性試驗規程[S].

中圖分類號：TM855

文獻標識碼：A