高压配电装置设计规范六氟化硫泄漏检测

① 运行中的GIS六氟化硫气体泄漏紧急事故处理

在电力系统配电装置中，全封闭式SF6组合绝缘电器因其能量空间密度大、安全可靠性高、绝缘性能优越及其便于实现室内配电等优点得到了广泛应用。而在电力设备的运行过程中，完善的继电保护装置和设备的状态状态检测是必不可少的。此处将结合2009年山东潍坊奎文220KV变电站的春检经历对全封闭式SF6组合绝缘电器运行的一些故障状态和处理方法进行叙述。

奎文变电站结构及其设备简介：室内配电，220KV高压室(楼上）：平顶山高压开关厂GIS，110KV高压室设备(楼下中间）：西安高压电器研究所有限责任公司产品，10KV高压室（楼下南侧）：五洲ABB产品，1主变及通风室（楼下北侧）。

2009春检内容概述：110KV GIS内部气体压力下降，设备低压报警，说明气体年泄露率不达标；110KV GIS,220KV GIS气室微水超标；1主变本体渗油。检修报告有潍坊市供电公司修验场给出。检修任务由潍坊送变电工程公司（未出工程项目保修期，属消缺范畴），厂家和潍坊电业局修验场共同承担。

（一）全封闭式SF6组合绝缘电器内部气室气体压力下降故障分析与预防措施

1、问题：该问题全部出现在由西高所生产的全封闭式SF6组合绝缘电器上，包括多处出线间隔，PT间隔。主要集中在设备上的进线气室和隔离开关气室。

2、故障检测手段：奎文站设备的气体密度标准为断路器气室0.52MPa，其他无断弧功能的气室0.42MPa。当气室气体压力下降时，一方面设备上的气体压力表会出现不合理的下降，即超过国标的气体年泄露率（检测可信度低，主要在于量测误差大，且受到环境温度变化的影响较大）。另一方面，设备可以通过继电保护装置(气体密度继电器）发出遥测和遥信等保护信号，通过后台机可及时监测气体密度。当仪表等机械强度较弱的设备部件损坏导致大量SF6气体泄露时，装设在高压室内的气体报警装置将动作发出报警信号。

3、GIS气体压力不正常可能带来的后果：

（1）SF6气体作为一种高电气绝缘强度的绝缘介质，是设备绝缘的主要组成部分，当气体压力下降时，设备的绝缘强度将随之下降。造成GIS承受过电压的能力下降。当气体压力下降超过一定的阈值后，GIS甚至不能保障工频电压的绝缘强度（由于自动保护装置的作用，除非极端情况，否则不会出现此情况），设备的内部导体将会对设备外壳放电造成接地短路故障。若继电保护装置没有动作及时切除故障部分，则故障可能会发展成为相间故障，造成系统内部震荡和巨大的电动力毁坏电气设备。

（2）SF6气体不仅是设备绝缘的重要组成部分，而且是GIS断路器气室的主要灭弧介质。当断路器气室气体压力下降时，其灭弧能力随之下降、如果断路器气室的气体压力下降超过一定的阈值，气体的灭弧能力严重下降。继电保护装置此时将会闭锁断路器分合功能，造成开关电路能力消失。如果保护装置未闭锁断路器分合功能而此时又发生分合断路器的操作，由于不能在有效的时间和空间里切断电弧，若电弧接触设备外壳，将会造成相应的电气设备故障。

4、相关理论分析：（1）关于SF6气体高气压的分析：，由帕邢定律曲线可知，采用高气压的情况下，气体的密度增大，电子的平均自由程缩短，相邻两次碰撞之间，电子积聚起足够能量的概率减小，即增大了电离的难度使得放电电压升高。（2）采用SF6作为绝缘介质的原因分析：SF6具有很强的电负性，容易吸附活动性较强的电子形成稳定的负性分子，削弱气体的电力过程，提高放电电压；化学性质稳定，具有很高的电气绝缘强度；SF6气体拥有优良的灭弧性能，其灭弧能力是空气的100倍。

5、处理的基本方法：由于采用的策略仍然是预防性的检修。所以方法也比较传统，就是将GIS外壳的漏点找出来，然后将漏点修复即可。在检修过程中，采用传统的包扎法对组合电器漏气气室进行漏点的区域确定，确定区域后用SF6检漏仪探头对出现漏气的区域进行扫描，找出漏点（在基本确认漏点位置的大体情况下，可采用涂抹肥皂泡的方法进一步确认）。漏点主要分布在气室的连接处，用绿色胶带标示（两相通气室的连接处）比较容易发生泄漏。这点从物理上也比较融容易理解，此处金属贴合面出在安装时采用密封圈和密封胶密封，如果密封圈质量不好或密封胶没有涂匀，在或者紧固螺丝所上力矩不均匀，都可能引发漏点的产生和发展。而另一个比较容易发现漏点的地方在于仪表的接口，自封阀的管体连接处。这是由机械结构造成的。另外，在检修过程中，发现在一个气室的电缆终端存在漏点，而又一个气室得筒壁上发现了漏点。发现漏点漏后，对于接口处的漏点往往采用重新紧固，换密封圈等措施即可消除漏点；电缆终端处漏点由于是110KV高压电缆，故要求厂家重新制作电缆终端；对于筒壁上的漏点则找专门的厂家对漏点进行了焊接修复（焊接由专人完成，防止GIS筒壁内侧因高温产生理性变化，造成筒内分解出杂质，严重损坏气室内部绝缘环境）。

6对GIS 漏气故障监测方法及其防止此类故障发生措施的认识和见解。

采用气体密度继电器，将气体密度信号传送到继电保护设备可以视作是一种监测方法。但是这种监测方法有一定的局限性，这主要是因为气体的密度和活动性受温度或震动的影响。特别是断路器气室，动作机构在分合脱扣的瞬间会引发断路器很大的震动；而温度不同时，气体的活动性和膨胀系数也不同。有人指出气体密度继电器的安装位置对测量精确度有一定的影响。我认为，对于气体泄漏的监测，应当着重从以下方面着种种考虑：

（1）考虑外界震动或分合对于测量误差的影响及其纠正这种干扰的方法。最基本的如采用多台断路器下，未动作断路器的相关参量比较。

（2）考虑温度不同时，气体密度和压力的变化，考虑断路器内部气体的在不同位置的温度分布；季节和天气变化时，考虑气体密度分布。

（3）综合其他的信号对漏气进行判断：比如导体通过的电流大小（电阻发热）作为考虑因素；内部发生局部放电情况下，局部放电信号和气体密度信号的综合。当然，这些依赖于信号的处理及其智能化的分析过程。

（4）检测和监测并举的方法：现在已经存在激光摄像式SF6气体泄露检测仪，据说存在很高的灵敏性。从经济性角度，可以作为在线监测的补充。另外，气室的薄弱点也有一定的特点，这就为这种检测手段提供了快速处理的方法。

（5）最为重要的我认为应当是气体快速泄漏可能导致严重故障的情况的诊断，这种诊断必须快速，精确。例如：气体发生快速泄露，导体已经发生放电（温度的变化），而设备又不装备高灵敏性快速动作保护（比如纵连差动保护）的情况。

关于此类故障的预防，我认为集中在以下2个方面：

（1）提高电力系统设备的加工精度，改善GIS设备所采用的材料。如采用超低温度进行电气组装。

（2）提高电气建设和运行人员的作业水准，严格按照完善的规程作业。

（二）全封闭式SF6组合绝缘电器内部气室气体微水超标故障分析及预防措施

1、问题：该问题在西高所所产的110KV GIS中比较严重，而平顶山高压开关厂也有一个间隔的PT气室微水超标。

2、故障监测手段：微水的标准在不同类型的气室有不同的规定，可以参考相关规程。本站由修验场进行检测，通过微水测试仪获得气室的微水情况。从继电保护遥信的配置来看，没有微水量的遥信信号。因此，在本次检修和本站的平常运行中，微水的监测一直采用的是离线的监测方法。（注意：按照规程规定，新注入气体的微水检测应在充气完成后24小时进行）

3、微水超标的危害：常态下，SF6气体有良好的绝缘性能和灭弧性能，而当大气中的水分侵入气室内部或气室筒壁介质中的水分逸出时，SF6气体中的水分会增加。随之带来的后果是气体电气强度显著下降。尤其是断路器这种有电弧存在的气室里， SF6气体在电弧和水分的共同作用下会产生理化反应，最终生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质等，对断路器的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化。另外，当微水严重超标时，甚至会造成导体对筒壁放电，筒壁内侧的沿面闪络。在得不到及时处理的情况下，最终导致电气事故发生。

4、相关理论分析

从设计绝缘的角度考虑，我们希望主设备的绝缘尽量的均匀。而对于SF6气体而言，其优良绝缘性能的充分发挥更是只有在均匀电场中才能得以实现。当气体中含有水分时，由电弧和局部放电激发，SF6热离解产生硫和氟，这些杂质和水分裂解产生的氧气和氢气发生一系列理化反应生成氢氟酸、硫酸和金属氟化物等。这些杂质会腐蚀内侧的筒壁，破坏电场的均匀性，毁坏绝缘。因此，GIS对水分及杂质的控制要求非常严格。

个人的理解：SF6中含有水分时的分析可以借鉴液体电介质的击穿的相关理论，如“小桥理论”分析。水分在内部导致的杂质会在原先近乎均匀绝缘的绝缘结构中构建绝缘的不均匀区域，看起来就像是通向绝缘水平降低的“小桥”，而这个“小桥”区域就是“木桶短板”中的那块短板。

5、微水超标的原因分析：

（1）SF6气体产品质量不合格。即注入设备的新气不合格，这主要是由制气厂对新气检测不严，运输过程中和存放环境不符合要求，存储时间过长等原因造成的。

（2）断路器充入SF6气体时带进水分，这主要是工作人员不按规程和检修操作要求进行操作导致的。

（3）绝缘件带入的水分。厂家在装配前对绝缘未作干燥处理或干燥处理不合格。检修过程中，绝缘件暴露在空气中受潮。

（4）透过密封连接处渗入水分。外界的水分压力比气室内部高。水分从管壁连接等处渗入。
（5）泄漏点渗入水分。充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等泄漏点，是水份渗入断路器内部的通道，空气中的水蒸气逐渐渗透到设备的内部。

（6）电气安装过程没有按照规程规定的温度和湿度进行。

（7）气体水分吸附剂受潮。这个一般影响较少，因为完好的吸附剂是真空包装的，当发现真空包装发生异常时，这带吸附剂将不在使用。

6、微水超标处理基本方法：将测得微水超标的气室内的气体直接排放到大气中去（按照规程规定，应当通过SF6回收装置回收，但限于回收提纯成本过高而违规操作）；更换吸附

剂（新的完好的吸附剂用真空包装，更换前最好用烤箱加热后再更换）；通过真空泵提取真空直至气室内部负压达到规程标准（由于采用麦氏真空计测真空度，所以不太精准，而真空泵上的真空度仪表示数也不太可信。因此，真空度相对规程规定裕度要大一些。另外，用麦氏真空计测量真空度时，操作要规范，要防止真空计中的水银通过自封阀进入筒内造成绝缘事故）；通过注入干燥氮气的方法对气室进行进一步干燥；再提取真空至达标；注入新的SF6气体（注气时要注意气体品牌，不同厂家的气体尽量不要混充，新气和旧气尽量不要混充）。

7、对GIS 微水超标故障监测方法及其防止此类故障发生措施的认识和见解。

限于自身认识及实践，对GIS 微水超标故障监测方法了解甚浅。而我认：为对GIS微水的在线监测也不过是借鉴类似于变压器油水分检测或者氢冷发电机氢气湿度的检测方法。微水检测，平时的离线检测手段也不过是采用露点仪。将仪器中的检测露点的传感器即湿度传感器装设到设备内部即可实现监测，但是这也存在可行性和经济性的考虑。这些同样依赖于更新的传感器技术的发展和通信技术的进步。

关于此类故障的防范，我认为集中做好以下两点：

（1）提高电器产品及相关产品的生产质量和技术，例如GIS上采用自封充气阀就是一个很好的例子。

（2）提升电力建设人员的作业水平，这点很关键。

（3）提升电网的自动化水平，着重发展电气设备的在线监测技术。

结语：从这次春检过程来看，电力系统的建设与运行必须注意以下几点：1、合理的选择电气产品，在这次检修和运行中，西高所的产品质量相对于四大高压开关厂（沈开，西开。平开，泰开）的产品质量较差；2、提高电力系统作业人员的素质水平，严格管理，很多故障的原因都是由于建设或运行中作业人员违规操作酿成的后果；3、研究电力系统运行过程的故障检测技术，提高电力系统运行的自动化水平。

② 高压配电室的设计要求及规范

设计规范和建筑要求：

1、高压配电室宜设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪不宜低于1.8m；低压配电室可设能开启的自然采光窗。配电室临街的一面不宜开窗。

2、变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门时，此门应能双向开启。

3、配电所各房间经常开启的门、窗，不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。

4、变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。

5、长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时，宜增加一个出口。当变电所采用双层布置时，位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。

6、控制墙体的裂缝，配电室外墙本身存在大量的窗洞、门洞、脚手架洞、预留管线洞、窗楞洞等薄弱部位，外墙防渗特别注意这些薄弱点。

7、加强墙面排水，常见的做法是对外墙面采取憎水处理措施。例如采用有机硅乳液对外墙面进行处理，使外墙不能被水湿润，以防止由于毛细作用引起的渗漏。

(2)高压配电装置设计规范六氟化硫泄漏检测扩展阅读：

安全规程：

1、值班电工必须具备必要的电工知识，熟悉安全操作规程，熟悉供电系统和配电室各种设备的性能和操作方法。并具备在异常情况下采取措施的能力。

2、值班电工要有高度的工作责任心，严格执行值班巡视制度，倒闸操作制度工作票制度、安全用具及消防设备管理制度和出入制度等各项制度规定。

3、允许单独巡视高压设备及担任监护人的人员，应经动力部门领导批准。

4、不论高压设备带电与否，值班人员不得单人移开或越过遮栏直行工作。若有必移制栏时，必须有监护人在场，并符合设备不停电时的安全距离。

5．雷雨天气需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘鞋，并不得靠近避雷器与避雷针。

6．巡视配电装置，进出高压室，必须随手将门锁好。

参考资料：

网络--配电室

③ SF6气体检漏仪最好的工作原理

一般贵的就是好的， 红外成像的最贵，说明最好。

GDIR-1000L SF6气体红外热成像检漏仪是我公司独立研制专门用于直观检测电力行业的SF6气体泄漏的仪器设备。仪器采用红外焦平面法原理进行设计，保证了仪器的测试灵敏度及还原性。仪器设计简单可靠、测试灵敏度高、图像清晰，能准确快速地在工作现场找到电气设备的SF6气体泄漏点。
仪器构成

GDIR-1000L SF6气体红外成像检漏仪，主要由以下六个部分构成：主机、平板电脑、镜头、电池、平板电脑支架和三角架。
部件功能1.主机用于采集和处理光学信号，将其换算后得出平板电脑上的软件能够识别的连续信号组。2.平板电脑安装视频软件。接收主机发送过来的视频信号组，将其还原成可视视频。3.电池给主机供电，可拆卸更换4.平板电脑支架固定和连接主机与平板电脑5.镜头采集红外光学图像6.三脚架稳定主机，使其在测试时不晃动--武汉国电西高（HV Hipot Electric Co., Ltd）

④ 安装SF6泄漏监控报警系统的依据有哪些

SF6气体泄漏在线监控报警系统是检测现场SF6浓度、氧气含量及温湿度等环境数据，并通过专大量数据分析处理属做出控制以及告警的智能气体报警系统。SF6监测主要采用了电化学技术、电击穿技术和红外光谱吸收技术。1、电化学技术:电化学技术的原理是被检测气体接触到200°C左右高温的催化剂表面，并与之发生相应的化学反应，从而产生电信号的改变，以此来发现被检测气体。2、电击穿技术 电击穿技术是从SF6在电力上的典型应用--作为绝缘气体应用在GIS开关柜中演变而来的。其工作原理是根据SF6气体绝缘的特性，从置于被检测空气中的高压电极间电压的变化来判断空气中是否含有SF6气体。3、红外光谱吸收技术 红外光谱吸收技术(又称激光技术)的原理是SF6作为温室气体，对特定波段的红外光有很强烈的吸收特性。

⑤ 安装SF6泄漏监控报警系统的依据是什么

SF6气体质量比空气重，在没有与空气充分混合的情况下，SF6气体有沉积于低处的倾向，如电缆沟、室内底层、容器的底部等。在这些可能有大量的SF6气体沉积的地方，容易缺氧，存在着使人窒息的危险。因此，大多数国家规定，运行维护的工作场所SF6气体的最大允许浓度为1000UL/L。

韦弗斯检测SF6泄漏监控报警系统同样是根据《SF6安全法规摘录》要求：

第191条 装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室，必须装设强力通风装置。风口应设置在室内低部。

第192条在室内，设备充装SF6气体时，周围环境相对湿度80%，同时必须开启通风系统，并避免SF6气体泄漏到工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000ppm。

第196条 工作人员进入SF6配电装置室，必须先通风15MIN，并用检漏仪测量SF6气体含量，尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。

第198条 工作人员进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量（不低于18%）和SF6气体含量是否合格。

第199条SF6配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏报警仪。这些仪器应定期试验，保证完好。

第203条 发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆破膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。

⑥ 变电所六氟化硫检测要同时检测氧气吗

变电所中安装氧气报警器的作用是检测空间内氧气含量避免发生工作人员缺氧窒息

⑦ 六氟化硫泄漏的紧急处理方法

这种问题很多人都回答，讲一些应急预案措施，不一定是楼主想了解的！
我阐述下以下几点
1、90%变电站GIS，是停不下负荷的，针对这种处理，甚少有经验的单位处理。
目前我所了解和掌握的情况是，设备厂家也是没有带电带压封堵的处理经验，只要求停电处理，停不下负荷漏气，是真正问题所在。
2、如果设备能停下负荷，最简单就是检修，换个绝缘盆，或者胶垫。也有壳体或焊缝问题，都可在停电状态下解决。
3、带电带压堵漏，还是在电力系统比较棘手的问题，目前就我单位修复的变电站GIS设备，按市级划分每年不下十几个。设备老化已经进入常态化，设备少则十几二十年运行状态。根据地理环境的不同，都出现六氟化硫泄露。而且泄露量在环境温差比较大的季节如冬季和夏季，金属膨胀收缩都影响泄漏量。
4、泄漏处理会根据设备部位、采用不同方式封堵。有不同的方案，所以楼主讲的不是很清楚。具体无法回答

⑧ 高压开关柜里有六氟化硫吗那职评中要分析六氟化硫的危害吗

有些气体绝缘开关柜内部需要充SF6。不过这和职评有什么关系？
再看看别人怎么说的。

⑨ 变电站内配电室室内六氟化硫气体检测装置的一般安装高度是多少有何规范

SF6和O2都比空气重，所以探测器的位置需要安装在距离地面30-60CM处，控制器主机一般装在距地面160CM处 ，人容易观察具体数据参数！

⑩ SF 6气体泄漏定量报警系统的测量指标是

英语翻译：定量SF6气体泄漏报警系统

昵称：SF6气体泄漏报警系统，SF6气体泄漏监测报警系统联机，SF6气体定量在线监测和报警系统，SF6气体泄漏监控报警系统， SF6气体泄漏检测报警系统

光谱表明，原子和分子的物质在其中运动的状态。的，可以通过辐射或吸收能量（即电磁辐射）的形式来表达该物质内部运动，并取得其波长光谱是根据电磁辐射的顺序。由于原子和分子的运动是不同的，因此频谱的性能而变化。并根据该波长谱测量方法可分为：Y-射线，X-射线，光学光谱法，微波光谱。光光谱可分为真空紫外线光谱，近紫外，可见光谱，近红外光谱和远红外光谱。

实验表明，当红外光的特定频带通过的SF6气体，该气体分子的红外光吸收特定波长的光，吸收关系服从朗伯 - 比尔定律吸收，即吸收和SF6天然气体浓度呈指数关系。

用这些原则使用主动抽吸模式来设计适当的光学装置，当，红外光的强度可以通过气室被检测含SF6气体样品气体会相应减弱，根据本减弱振幅使用朗伯 - 比尔定律吸收SF6气体的浓度可以计算出来。

本产品是利用SF6气体泄漏检测仪精确的红外吸收技术。与其它检测技术相比，利用红外线吸收法来检测SF6气体，精度高，稳定和可靠的，并且不受环境条件，如温度和湿度。