汪坤
（云南电力技术有限责任公司）
摘要：在电力系统中，六氟化硫作为重要的绝缘气体，具有广泛的应用。在通常情况下，纯净的六氟化硫没有毒性，但是由于长时间运行，大量有毒物质会随之产生，为此，对于年限较长或存在故障的电气设备，应该做好六氟化硫的泄漏检测和回收处理工作，并做好有效的防护措施，以免人身安全受到危害。本文着重介绍了电气设备中六氟化硫气体泄漏检测与回收处理措施，希望能够对六氟化硫气体使用和处理工作有所助益。
关键词：电力系统；六氟化硫；检测；泄漏；回收
六氟化硫在世界范围内的电力工程中都有着广泛应用，是目前最优秀的绝缘介质，本身并没有毒性，但是由于高温或长期的电弧作用，会形成大量的分解产物，其中不乏有毒物质，甚至可让人死亡。除此之外，六氟化硫对于红外辐射具有强烈的吸附作用，增温效果比二氧化碳强很多倍。由于电力系统对其应用的数量不断增加，防泄漏和回收处理就成为了不得不面对的重要问题，对于该课题的研究，有利于保证相关人员的人身安全，有利于保护环境，实践意义十分明显。
一、SF6气体泄漏检测及其再回收处理的必要性
(一)设备技术监管的必要要求
实际工作当中，对SF6气体进行技术监管是防止电气设备中气体泄漏的重要途径。SF6气体泄漏的检测及其再回收处理符合SF6设备技术监管要求，因而具有极其深远的现实意义。
(二)降低对人体、环境、设备的不利影响
六氟化硫对人体的影响：六氟化硫在通常情况下对人体并无伤害，处于一种相对稳定的状态。一旦遇到高温或高压电弧会使其迅速分解从而产生对人体有害的气体，误吸后可导致机体局部缺氧而窒息，对人体造成极大伤害[1]。
六氟化硫对环境的影响：六氟化硫属温室气体之一，其温室效应影响程度是二氧化碳的万倍，对全球温度变化有着重要影响。
六氟化硫对设备的影响：六氟化硫泄漏会使设备内部的绝缘性能大幅度降低，极易因此出现设备故障，对电网的正常、安全运行产生了极大的影响。
综上，对六氟化硫电气设备进行泄漏检测和六氟化硫气体再回收处理，对人体安全、设备使用以及环境保护均具有重要意义，因而在实际工作当中，必须做好气体泄漏检测工作，一旦发现泄漏应及时回收处理，降低对人体、电网设备及环境的影响。
二、六氟化硫气体泄漏检测技术
(一)传统泄漏检测方法
在电气设备的运行过程中，六氟化硫的泄漏问题时有发生，主要的原因在于密封元件老化、螺栓紧固力不够等。从传统意义上讲，主要的检测方法包括压力检测、卤素探测器、肥皂水法以及超声波检测等。
(二)红外激光成像检测新技术
通常情况下，六氟化硫气体的泄漏是微量的，传统的六氟化硫气体泄漏检测手段不足以检测出结果具有灵敏度不高、效率低的缺点，对于电网系统的稳定运行造成困扰。随着现代技术的发展，很多灵敏度高、检测用时短、可带电运行的检漏技术不断出现。其中，红外激光成像技术得到了有效应用，其具体的工作原理如下图1所示。该技术与其他方法相比，具有明显的优势：第一，操作简单方便；第二，灵敏度高，对于微量泄漏具有高灵敏度；第三，能够实现带电作业；第四，短时间内对泄漏位置实现精确定位。此外，该检测方法在具体实践应用中对外界干扰具有较强的抵御能力，更加能够提高泄漏点的定位准确度[2]。
三、六氟化硫的回收现状
（一）常用回收装置简介
随着科技的进步，六氟化硫的回收工作已经获得了很大成就，回收装置在供电单位的普及也比较到位。现阶段常用的回收装置主要有以下几种：
1、RF-X型小型回收装置
在具体应用中，该类型的回收效率并不是十分出色。装置的构成主要包括真空泵、压缩机、制冷机等，通过推拉式结构，使得操作更加便捷，在实际使用过程中，仅仅需要安排两个人进行机械操作即可。但是，该装置回收过程持续时间较长，对于体积较大的气室六氟化硫回收耗时较长。
图1 红外激光成像检漏原理图
2、SGD/LH-14Y/18L/180G型回收装置
此类型的回收装置由上海通用检测技术研究所制造，回收速度可达每小时2.5m3，最大储量为220kg，在六氟化硫的回收工作中，由于机器设备体型较大，必须与吊车装置协调配合，才能有效完成回收工作，同时，需要参与设备操作的必须有4人以上。
3、SD/LHI-20Y-25W-M型回收装置
该设备虽然从外表看有些笨重但是却有较大的移动距离，通过人工推动的方式，到达指定位置。该型号的回收装置，抽真空速度为3m3/h，充气速度为5m3/h，回收速率可达3m3/h，最大储量可达600kg，特别适合大型 GIS系统六氟化硫气体的回收工作。
(二)六氟化硫回收处理现状
现阶段，对于六氟化硫的回收处理，仍然没有形成完善的统一管理机制。如果将回收到的六氟化硫进行随意排放，将直接造成严重的环境污染。为了有效促进节能减排工作的顺利进行，实现经济的可持续发展，就必须针对六氟化硫的负面效应进行深入研究，目前，关于相对成熟的六氟化硫气体回收处理技术可以分为以下几种：
第一，通过对高性能六氟化硫分解产物吸附处理材料的研究和应用，能够有效实现对六氟化硫的一体化回收净化，从而达到回收处理的目的；
第二，立足于TGF-1型六氟化硫断路器，对气体回收和处理进行深入研究，通过可编程控制器实现对回收处理装置的控制，实现气体回收处理的效果；
第三，关于六氟化硫气体的回收，可以通过低温冷却方法来实现，通过低温方法，将气体迅速液化，从而实现高效率回收。
第四，通过LH系列六氟化硫气体回收装置和LCZ系列抽真空装置进行气体回收和处理。
四、六氟化硫回收处理新装置及其实践应用
(一)六氟化硫回收处理新装置
新型六氟化硫回收处理装置与其他装置相比，在回收速度、回收效率、净化纯度等方面都有明显改善，其投入使用必然会改善六氟化硫回收处理工作的现状。
新型六氟化硫回收处理装置的主要装置包括冷凝和加热装置、回收和回充装置以及净化处理装置[3]。在冷凝和加热装置部分，在设计时就具有一定的独特性，保证了气体瓶内纯净高压的六氟化硫液体能够在受热后迅速气化，实现对设备的回充，有效保证了充气速度的提升，同时对设备本身也起到了一定的保护作用。由于冷凝和加热装置的辅导作用，回收回充装置能够实现对电气设备中六氟化硫气体的有效、迅速回收，充气速度可高达每小时50kg以上。在净化处理装置部分，新型装置采用了当下最为先进的空气分离技术以及净化吸附材料，除杂效果极佳，净化处理效果好，通过净化以后得到的新气体能够达到国家规定的各项性能指标要求，纯度也高达99.9%，可以直接进行循环使用。在整个新型装置中，通过PLC系统实现了自动控制，有效保证了装置运行的安全性，提高了操作的便捷度，其工作原理如下图2所示。
图2 六氟化硫回收净化处理新型装置工作原理简图
(二)新型回收净化处理装置的实践应用
在六氟化硫断路器大修的过程中，需要对六氟化硫进行回收净化处理。通过新型设备的使用，得到了十分可观的处理效果。通过对处理前后六氟化硫气体的色谱分析和微水测试，相关数据如下表1所示，数据表明，经过回收处理后，新得到的气体符合国家标准，能够循环使用。通过使用新型处理系统对六氟化硫进行回收处理，有效提高了气体的回收利用率，同时，由于新设备处理效率高，每年可以回收处理的气体数量也不断增加，有效促进了节能减排目标的实现，同时也给供电企业带来了良好的经济效益
表1 六氟化硫气体回收处理前后指标项目对比结果
结语：
六氟化硫对于电力系统有着重要的应用价值，在实践中，通过红外激光成像检漏技术和新型回收处理净化技术，能够有效促进六氟化硫的故障诊断和回收处理。随着输变电设备状态检修工作的不断现代化，六氟化硫的回收利用也日益重要，需要不断完善，促进电力系统的可持续、稳定发展。
参考文献：
[1]洪文生,齐斌.运行电气设备六氟化硫故障诊断与气体回收处理[C].//第七届电力工业节能减排学术研讨会论文集.2012:241-244.
[2]林栢成.浅谈六氟化硫回收处理中心工程[J].资源节约与环保,2015,(3):57,66.
[3]陈梅.电气设备六氟化硫气体回收处理技术之试验研究[J].科技与企业,2012,(24):354.
论文作者:汪坤
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：六氟化硫论文; 气体论文; 装置论文; 设备论文; 技术论文; 工作论文; 电气设备论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;