六氟化硫气体漏气补气(讲义)

六氟化硫气体漏气补气

六氟化硫（以下简写SF6）气体已有百年历史，是由法国两位化学家于1900年合成的人造惰性气体。当前SF6气体广泛应用于电力系统中。SF6气体用于4种类型的电气设备作为绝缘和灭弧；SF6断路器及GIS（这里指SF6封闭式组合电器）、SF6负荷开关设备，SF6绝缘输电管线，SF6变压器及SF6绝缘变电站。在本讲义种将重点介绍SF6气体在GIS设备中的一些运维方法和异常处理。

一、SF6气体的基本特性

1、别名·英文名

Sulfur hexafluoride、Sulfur fluoride．

2、制法

在高温下硫和氟反应制得。S+3F2→SF6

3、理化特性

六氟化硫在常温常压下为无色无臭无毒的气体。不燃烧。对热稳定，化学性质不活泼。在500℃以上赤热状态下也不分解，在800℃以下很稳定。在250℃时与金属钠反应。没有腐蚀性，可以用通用材料，不腐蚀玻璃。电绝缘性能和消弧性能好，绝缘性能为空气的2～3倍，而且气体压力越大，绝缘性能越增高。药物学性质不活泼，没有毒。微溶于水，在酒精和醚中溶解的比在水中多一些。不溶于盐酸和氨。水中的溶解度为：5.4cm3SF4/kgH2O(SF6分压101.325kPa，25℃)。介电常数为：1002049(气体，101.325kPa，25℃)。在21.1℃时S.P.为2308kPa。

4、毒性

最高容许浓度：10ppm(12mg/m3) 六氟化硫在生理学上是不活泼的，在药理学上认为是惰性气体。但是当含有SF4等杂质时便变成有毒物质。当吸入高浓度SF6时可出现呼吸困难、喘息、皮肤和粘膜变蓝、全身痉挛等窒息症状。

5、安全防护

用气装置可用肥皂液检漏。SF6无腐蚀性，可以使用不锈钢、铜、铝等通用材料。发生火灾时可用水和砂土灭火。泄漏的气体，可导入苛性钠和消石灰的混合溶液中处理，或者把泄漏的气瓶放入通风橱内。

6、SF6气体的使用现状及存在的问题

目前，尚有相当一部分人缺乏环境保护知识，对SF6气体的理化性能了解不够，对其给环境所造成的危害认识不深，环境保护意识淡薄。在生产、使用SF6气体的环节中由于使用、管理不当所造成的泄露及人为的排放相当严重从国内的SF6气体回收装置的生产及需求数量上来看，每年约70台左右。而销售量最大的还是简易的抽真空、充气装置。究其原因，一是由于SF6气体回收装置的价格昂贵，每台在15～30万元人民币之间，而国外进口的价格更高，使其普及受到限制；二是除电器制造行业外，该装置的利用率很低，一般只在设备安装或检修时使用，闲置时间长。作为SF6气体使用量很大的高压电器制造行业的电力部门，其SF6气体回收装置的使用和管理并不理想；尤其一些中、小企业根本没有配备SF6气体回收装置。在电力行业，35kV以下变电站几乎没有S6气体回收装置，有的地区是几个变电站

共用一台。SF6气体的回收处理更差，废气几乎都是一放了之或经过简单的过滤吸附而排放到大气中。因为，目前国内还没有一家生产的SF6气体回收装置可对SF6气体进行再生处理。SF6气体回收装置的功能均是对电器设备进行抽真空，将设备内的SF6气体回收至气腔压力为负133Pa，同时将废气压缩到储气罐中，储气罐的容量最大为500kg。而这些回收的“废气”一般用于电器设备中零部件检漏，很少有送回生产厂家对其进行再生处理的。

二、六氟化硫的安全使用

1、SF6新气中可能存在一定量的毒性分解物，在使用过程中要采用安全防护措施。

2、从钢瓶中引出SF6气体是必须使用减压阀。

3、避免装有SF6气体的钢瓶靠近热源或受阳光暴晒。

4、使用过后的SF6气体钢瓶应该关紧阀门，戴上瓶帽，防止剩余气体泄漏。

5、户外使用SF6气体时，工作人员应该在上风向工作；室内使用SF6气体时要开启通风系统，并尽量避免和监视SF6气体的泄漏。

三、六氟化硫设备的运行与维护

早阳变多数设备为GIS设备。GIS设备优点繁多，但SF6气体泄漏也是GIS设备不可避免的。因此运维人员在日常运维工作中须加强巡视与监管。

1、加强对GIS设备的日常巡视，记录每块SF6气体压力表计数值，并观察变化情况；

2、督促试验人员定期对GIS设备进行SF6气体试验，确保SF6气体成分正常；

3、进出GIS设备配电室，要先启通风设备15min后方可进入；

4、一旦发现有SF6气体泄漏的情况，保持现场进行通风、防止人员中毒、观察压力情况。如若需要应紧急断开开关，确保人身、电网安全。

四、GIS设备补气与查漏

1、补充气

SF6设备发生漏气是不可避免的，按有关规定，SF6设备单个隔室年泄漏量应小于1%,以此泄漏量计算，该隔室第一级报警需补气的时间约为7年，若在7年内发生漏气报警，说明该格式的密封程度不合格。当SF6设备发生气体泄漏时，应立即进行补充气，一般情况下，补充气不需SF6设备停电，补充气过程要注意如下几点：

（1）充入的气体首先要进检验合格。充气小车管道最好抽真空，条件不允许情况下也要用合格的SF6气体冲管道2~3次。

（2）环境湿度高低对补气影响不大，但操作过程要注意充气接口的清洁。湿度高的情况下可用电热吹风对接口处进行干燥。

（3）充气前，最好调节充气压力与设备内SF6气体的压力基本一致，再接入充气接口，充气气压应小于100 kPa为佳。禁止不经减压阀而直接用高压充气。

（4）充入设备内的气体压力应稍高于规定压力，以补充今后气体湿度测量所消耗的气体量。补充气的重量也要作好记录，便于统计分析。

（5）充气装置平时保持0.02~0.1Mpa的正压力；

（6）在管道连接完成前，禁止打开设备充气阀门，避免造成设备大量漏气；

（7）补充气体时，工作人员应集中精神观察SF6压力表值，避免设备内充入过高气体压力，造成设备安全阀动作而酿成设备事故。

2、查漏

SF6设备发生大量泄漏的现象极少见。若隔室发生补充气报警后，又在30min内出现紧急隔离报警，或明显听到气体泄漏声音，说明隔室发生严重漏气，应采取紧急措施进行隔离。大多数情况下，SF6设备都发生轻微泄露的。因此，在进行补充气后应立即开展查漏工作。查漏过程要注意如下几点：

（1）查漏工作要确保人生安全，保持安全距离，加强监护。必要时要把设备停电后在进行查漏工作。

（2）没有检漏仪时，可用发泡液（肥皂、洗发精）进行查漏。严禁用含有腐蚀性的发泡液。发泡方法灵敏度不高，大体上只能发现0、1mL／min以上程度的漏气量。

（3）在大风的环境中或极微量漏气时，可采用收集法，即用密闭袋把怀疑部分包扎起来，待一定时间后再使用检漏仪测量袋内SF6气体的浓度