GIS的SF6气体检漏及处理探讨

【前言】GIS的SF6气体检漏及处理探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1.1抽真空检漏法 在SF6气体充入GIS设备之前先抽空里面的空气，并使设备在真空状态保持一段时间，然后测量真空度降低值，然后与标准值比较，根据比较结果判断充入SF6气体后是否会泄漏。该方法由于检漏时间较长、适用范围较小、精度较差、成本大，且需要大型真空泵真空...

【摘 要】gis（Gas Insulated Switchgear）是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器等，经优化设计有机地组合成一个整体，内充以绝缘气体sf6作为绝缘及灭弧介质。GIS设备在电力行业有着最为广泛的应用，促进了我国电力事业的发展。通常情况下，GIS设备有较好的密封性，不会出现SF6气体泄漏的现象，但大量的报告指出，在多种因素影响下GIS设备的密封性会得到影响，导致SF6气体泄漏，如果泄漏严重，会增加补气工作量，同时易将水分带入到设备中，造成设备内微水值上升。微水严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质，更会导致GIS设备的绝缘强度降低，继而影响整个电网运行安全，所以说GIS的SF6气体检漏及处理非常的必要和重要。

【关键词】GIS设备；SF6气体；检漏处理；检测技术

随着科技的进步出现了多种SF6气体检测技术，极大地丰富了检漏处理手段和方法。本文主要从检测技术的角度来探讨GIS的SF6气体检漏及处理，首先介绍了几种传统检测技术，接着着重分析了新兴的检测技术。通过对几种检测方法的介绍，希望能够对大家的SF6气体检漏处理工作有所帮助。

1.传统GIS的SF6气体检测技术

传统GIS的SF6气体检漏方法以肥皂气泡法、密封胶检测法、“卤素效应”检漏法、抽真空检漏法、热导检测器法、包扎法为主，具体检漏及处理方法如下：

1.1抽真空检漏法

在SF6气体充入GIS设备之前先抽空里面的空气，并使设备在真空状态保持一段时间，然后测量真空度降低值，然后与标准值比较，根据比较结果判断充入SF6气体后是否会泄漏。该方法由于检漏时间较长、适用范围较小、精度较差、成本大，且需要大型真空泵真空计，已经很少使用，主要用在大修或出厂后检漏[1]。

1.2肥皂气泡法

把肥皂水涂抹在GIS设备的疑似泄漏点，如果产生新的气泡，则有泄漏，否者没有。该方法的优势是不需要使用仪器，但不足之处是无法评估泄漏量大小、检测范围有限、精度较差、检测范围有限、检漏所需时间较长，且无法带电检测。

1.3密封胶检测法

此法与肥皂气泡法相近，是将密封胶抹在GIS设备的疑似泄漏点，如果起泡，则有泄漏，否者没有。该方法的优势是不需要使用仪器，但不足之处是无法评估泄漏量大小、检测范围有限、精度较差、检测范围有限、检漏所需时间较长，且无法带电检测。

1.4包扎法

塑料薄膜包扎GIS设备的疑似泄漏点，然后对包扎部位SF6气体的含量用SF6定量检测仪进行检测。该方法主要应用于大修或出厂后检漏，精度较差，检测结果容易受包扎严密程度的影响。

1.5“卤素效应”检漏法

当温度达到一定的要求时，金属铂会发射正离子，如果发生了SF6气体泄漏，那么金属铂会加速发射正离子，如果没有气体泄漏，则发射速度不变或变化较小。该方法可精确定量检漏，也可定性检漏。不过如果SF6气体正在泄漏，该方法无法准确测量气体浓度，但区域内的气体稳定时该方法才能精确测量[2]。该方法性能不稳定、工作量大，在室外现场使用时容易受环境因素的影响，微风就可影响检漏结果。

1.6热导检测器法

不同组分与载气之间有不同的热导系数，如果组分中有泄漏的SF6气体，则当组分再次通过热导池时，热敏元件温度就会因组分的变化而发生相应的变化，而电阻阻值受温度的影响，电阻变化内部电桥出现不平衡，继而输出电压信号，根据电压信号来判断是否出现SF6气体泄漏。该方法可精确定量检漏，也可定性检漏，其缺点是性能不稳定、受现场环境影响较大、漏点检测不够直观。

2.新兴GIS的SF6气体检漏及处理

2.1激光成像检漏技术

SF6分子能吸收红外光能量，SF6激光成像检漏技术正是利用了SF6气体分子的这种特性。检测仪器向被测物体发射红外激光进行扫描，如果有SF6气体泄漏，则反射回来的红外光能量就会减少，继而判断出有气体泄漏，且能根据减少量测出泄漏量。如果没有SF6气体泄漏，则成像仪产生的背景图像与普通反向散射阳光产生图像相同。如果有SF6气体泄漏，检测系统接收到的激光强度就会减弱，激光成像仪在拍摄区域拍摄到的视频图像就会出现烟雾状阴影。SF6气体浓度越大，激光被吸收的越多，这种烟雾状阴影就越明显。通过烟雾状阴影，本不可见的SF6气体就会在视频中表现出来，比如泄漏点、气体的运动方向，使得泄漏处理更加的有针对性[3]。激光成像检漏技术在SF6检漏技术的发展史上具有里程碑式的意义，极大地缩减了检测所需时间，也很好地实现了可视化带电检测，但该技术仍有许多不足之处，比如容易受外界气流流动速度、湿度的影响；检测仪器耗电量大、体积庞大、使用不方便；传感器灵敏度会影响到激光成像，无法显示轻微的气体泄漏；不能检测没有反射背景的设备。

2.2红外成像技术

空气很少吸收红外线，但SF6气体却对红外线吸收极强，这使得在红外线照射下空气和SF6气的成像有较大的差别，SF6气体的浓度越高差别越大，这主要是因为红外线被SF6气体吸收后，SF6气体周围的温度会有所升高，而空气很少吸收红外线，其周围温度变化不大，根据温度之间的差别能观察到SF6气体的泄漏点和方向，使得不可见的SF6气体在红外成像下可见[4]。红外成像技术是目前最常用的SF6检漏技术，有效克服了传统检漏技术的不足，具有较大的社会效益和经济效益，例如：该技术可远距离、非接触检测，能保障检测人员的安全；由于该技术成像良好，不需要激光补助能量，这使得设备较小，适用于各种外界环境；不仅现场检测，且现场检测效率高，工时段；该技术检漏不必断电，避免了断电造成的损；大部分红外成像设备同时具有可见光、红外线成像功能，且成像方式可同时采用图像、视频两种，极大地方便了后期分析；该技术能检测到微量的SF6气体泄漏，检测用时短，操作简单。

根据笔者多年的工作经验，利用红外成像技术来检测SF6气体泄漏，应注意操作顺序，较为常用的操作顺序是，先检测密度继电器，然后依次是阀门、管道、法兰、本体，其次是转角GIS、底座，最后是空间狭小的部位。此外，还要注意以下几点：最为GIS设备的辅助测试部件，密度继电器内部多为二次元件，容易出现SF6气体泄漏，应在安装、运行、维护各个阶段对其进行密封性试验；铜焊接、硬连接等工艺在SF6气体管道中较为常见，极容易因焊接处开裂或有砂眼、密封圈质量不佳、密封垫安装时出现位置偏差等问题在生产、安装环节就埋下SF6气体的伏笔；法兰容易因密封圈质量不佳、未按照对角紧固、拧螺丝时力矩过大过小而出现漏气，漏气主要集中在法兰的底座、中间、顶部；如果焊接工艺不过关、壳体浇筑质量控制不严，GIS设备会出现焊孔、砂眼，如果我们交接验收不认真、应付了事则不会发现这些问题，这也是GIS设备运行一段时间后出现SF6气体泄漏的主要原因；某些空间狭小的部分在漏检时容易被忽略，而这些部位也可能会导致气体泄漏，应在运行阶段加强检测。

结束语：

GIS的SF6气体检漏及处理方法和措施有很多，在实际的应用中应根据具体情况进行选择，如在较平整的部位可用肥皂泡检测法或密封胶检测法。较之传统的检测方法，新的检测技术更快捷、更方便也更精确。如果没有特殊的要求，笔者建议采用红外成像技术进行检测，尽管该技术不能定量检测，但能较为快速、方便地确定泄漏点和方向。如果需要进行定量检测，可在红外成像检测的基础上加用包扎法。总的来说，在GIS的SF6气体检漏及处理中应大力推广红外成像技术，并注重其他检测方法的配合使用，以提高气体检漏工作效率以及现场检测的规范性。

参考文献：

[1]蔡涛，王先培，黄云光等.SF6气体及其衍生物的红外光谱分析[J].光谱学与光谱分析，2010，30（11）：2967-2970.

[2]季严松，王承玉，杨韧等.SF6气体分解产物检测技术及其在GIS设备故障诊断中的应用[J].高压电器，2011，47（2）：100-103，107.

[3]唐炬，黄秀娟，谢颜斌等.SF6气体过热性分解模拟实验装置的研制[J].高电压技术，2014，40（11）：3388-3395.

[4]姚强，王勇，刘永等.SF6气体中杂质含量分析在GIS故障分析判断中的应用[J].高压电器，2010，46（5）：53-54，59.