SF6气体泄漏监测方法及技术分析

SF6气体泄漏监测方法及技术分析

1臧忆辉2赵建伟

1陕西省电力公司延安供电公司运维检修部电气试验工作站

2陕西省电力公司延安供电公司运维检修部变电检修工作站

摘要：本文从SF6气体泄漏监测的重要性入手，对S F6气体泄漏检测方法进行了探讨，并针对激光成像检漏方法进行了详细的分析，希望与同行一起探讨。

关键词：SF6气体、泄漏监测方法、激光成像检漏方法

中图分类号：TF351.5+4文献标识码：A文章编号：

引言

SF6高压设备具有紧凑小型化、运行可靠性高、维护工作最少、检修周期长的特点。上世纪80年代末期，在我国大批量投入电力系统运行。SF6电气设备能否安全可靠运行。设备制造质量、安装质量、运行监测及检修质量等是至关重要的。SF6电气设备常常会由于产品质量、元件老化和外力损坏等原因发生气体泄漏，从而对设备、人身和环境造成危害。本文就SF6气体泄漏监测方法进行详细探讨。

一、SF6气体泄漏监测的重要性

SF6气体泄漏会引发一些事故：①严重的SF6气体泄漏会造成SF。断路器闭锁不能操作;GIS发生内部绝缘击穿，导致重大事故发生。②影响设备的可靠性和人员安全。SF6气体是一种良好的高压设备绝缘介质，在化学及热方面都很稳定且无毒、不易燃。但SF6气体的大部分分解产物是不稳定的，有腐蚀性及毒性，这些分解产物积聚在设备内部，当消洁和维修设备时会影响设备可靠性和人员安全性。③SF6气体属于一种温室气体，发生SF6泄漏会污染和破坏大气环境，增加温室效应。

从保护环境、保障电网安全、保证工作人员身体健康的任何角度分析，SF6气体泄

露检测都显得非常重要。

二、S F6气体泄漏检测方法

1、肥皂泡检漏法

此法对于泄漏较大时或运行中的设备可以采用。将肥皂泡用刷子涂抹在可能出现泄漏的密封环节，出现向外鼓泡的地方就是漏点。此方法灵敏度不高。

2、包扎检漏法

在大风的环境中或极微量漏气时.可采用收集法，即用密封袋把怀疑部分包扎起来，待一定时问后再使用检漏仪测量袋内SF6气体的浓度。此方法可以对出现漏气的设备进行定量定性检测，但缺点是对于在运的设备只能对本体部位进行检测，对于出现漏气的套管和法兰部位则需要等到停电后才能包扎检漏，存在一定的局限性。

3、红外检漏成像仪

红外检漏成像仪依据SF6气体在10-11um波段辐射强的特点，可以充分利用空气和SF6气体的不同红外特性，配合高性能、高灵敏度探测器(0.03℃)及先进的电子及图像处理技术成像，所以不需要特定背景便可清晰检漏点并成像，可在远距离(最远30米)实时准确地检测SF6气体泄漏点，并即时形成层次感极佳、非常直观的红外图像。

4、激光检测方法

SF6气体是目前己发现的最稳定的温室效应气体，其特点是红外吸收性极强、激光的波长可以被SF6气体吸收。激光成像SF6气体泄漏定位系统充分利用了SF6气体的这种特性。系统使用常规的激光成像技术产生成像的红外线能量是因为红外线激光反向散射的结果。

三、激光成像检漏方法

1、激光成像检测的原理分析

利用激光的相干性，通过可调光学转换系统，可以在指定的某一检测位置实现一个理想的立体红外辐射场，从设备中泄漏出来的SF6气体分子以流动现象往外扩散，这些SF6分子流将对理盖在这个区域的立体辐射场激光产生较强的光子吸收和光子后向散射。由于光学吸收，泄漏处必然存在气流扰动现象。在激光发射端，安装相匹配的高灵敏度显微光电接收器.就构成了SF6激光检漏仪内部的最基本原理。

图1SF6气体泄漏激光成像原理图

由于激光具备相干性好，单色性好和高亮度二大特点，给光谱法痕量检测技术增添新的活力，实现了质的飞跃。近年来，激光痕量检测在电力系统中逐渐开始推广应用，特别是对含SF6电气设备气体泄漏检测已日益受到重视。

大量实验证明，SF6分子对激光有较强的吸收，利用SF6气体的这种特性，使通常看不见的SF6气体泄漏在激光成像取景器上变得清晰可见，从而使得检测人员能快速定位泄漏位置，因此利用红外光谱法检测电气设备中的SF6气体泄漏是完全可行的.

2、激光成像检测的应用

经过我单位在变电站现场对运行中SF6电气设备气体泄漏情况的检测，能够发现并能准确定位漏气点。按照侧试要求，先后在九个供电公司，对部分有SF6泄漏或补气频繁的开关、流变，进行了SF6气体泄漏检测。期间对各公司设备的生产厂家、型号，补气情况，测试的环境、方法、使用仪器、测试过程中有关情况等作了详细的试验记录，并对己检侧出泄润的设备编写检测试验报告，经过实践证明，激光成像检测技术可取的良好的检漏效果。

3、激光成像检漏仪的优点

采用高灵敏度的激光成像仪对SF6电气设备进行监测，使得电器设备漏点及时被发现，并消缺，为保障电气设备安全运行发挥着重要的作用。SF6气体泄漏激光成像检测系统具有以下优良性能：（1）检测技术先进，仪器性能稳定可靠:（2）以成像方式看到SF6气体泄漏情况;（3）带电远距离检测SF6气体泄漏点:（4）探测灵敏度高:1微升/秒;（5）测试距离远:0-15米:（6）定位准确，误差1mm.SF6气体泄翻激光成像仪在高压电气设备带电时远距离定位SF6泄漏点，安全高效。

4、激光成像检漏仪的缺点

使用激光成像仪对泄漏点进行定位检测存在以下两点不足：

（1）在检测过程中，经常出现激光功率过高保护，尤其是在对设备机构部分检测时更

加明显。由于受激光发射功率保护限制，泄漏部位成像亮度不够，影响准确判断泄漏部位观测，对于泄漏量小的状况，检测功率明显影响泄漏点的发现.

（2）环境因素影响，如风速影响，实测情况显示，风力较大时，即使是泄漏严重的设备也难以发现其泄漏，风力较大泄翻的SF6气体被很快扩散，不利SF6泄漏于成像:湿度影响，当环境湿度较大时，影响对泄漏部位的观察。

结论

随着现代社会的发展，人们对电的需求也越来越大，要求电力供应的安全可靠性也越来越高。因此，需对新投入运行设备加强检测，并针对不同的情况制定相应的措施，保证设备安全运行。

参考文献

【1】孙成宝.变电检修〔M].中国电力出版社.

【2】李剑锋，王韬.LW系列断路器SF6气体泄漏分析.电力技术，2004(10)