[实用新型]地下变电站变压器泄漏后六氟化硫气体应急回收净化系统

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器安全运行技术领域，尤其涉及一种地下变电站变压器泄漏后六氟化硫气体应急回收净化系统。

背景技术

随着中国的城市化发展，大城市人口更加密集，高层建筑林立，用电量急剧增加，变压器数量也在不断增加，传统的大容量油浸式变压器油量大，一旦因故障易着火，将对高层建筑和人们的生命财产安全构成严重的威胁。因此，在上世纪60年代之后六氟化硫绝缘变压器在我国城市地下变电站获得了广泛的应用。与传统的充油变压器比较，SF₆变压器有明显的优点：由于SF₆气体的非燃和不助燃性，SF₆气体没有火灾的潜在可能，而且噪声低，特别适合在繁华的商业中心和人口密集的居民区使用。如北京、上海、广州等人口稠密、用地紧张的城市密集区都建有地下变电站，其中就是应用的六氟化硫绝缘变电器。

随着城市的发展，人们对供电安全性、供电可靠性以及城市环境保护等要求越来越高，这就要求人们对六氟化硫绝缘变压器的故障有相应的预防应急处理手段，防止恶性事故的发生。

SF₆气体绝缘性能虽然优越，但是，根据相关规程要求必须对其进行严格的质量监督和安全管理。这是因为SF₆气体在其生产过程中或者在高能因子的作用下，会分解产生若干有毒甚至剧毒、强腐蚀性有害杂质，当体系中存在水分、空气（氧）、电极材料、设备材料等，则会导致分解过程的复杂化，致使分解产物的数量和种类明显增加，其危害性也显著加大。

SF₆气体在高温、电弧作用下发生的一系列化学方程式如下：

SF₆气体杂质的危害主要表现在它的分解产物的毒性和腐蚀性，SF₆气体中的杂质及分解产物中酸性物质特别是HF、SO₂的存在可引起六氟化硫绝缘电气设备材质的腐蚀；水分的存在，在一定条件下可能导致电气性能劣化（六氟化硫气体的各种电弧分解物和SF₆气体经过水解产生氟化氢（HF）和硫酸（H₂SO₄），会对某些金属物和绝缘件产生腐蚀作用，进而产生泄漏影响电气设备的使用寿命），甚至造成严重的设备事故。而六氟化硫中存在的诸如SF₄、SOF₂、SF₂、SO₂F₂、HF等均为毒性和腐蚀性极强的化合物，对人体危害极大，并有可能引起恶性人身事故。

由于六氟化硫绝缘变压器制造质量、安装工艺、密封元件老化、充气压力等原因，六氟化硫绝缘变压器中SF6气体的泄漏是难以避免的。六氟化硫绝缘变压器一旦发生泄漏故障，其内的六氟化硫气体将会大量的外逸，泄漏出来的SF6气体及其分解物在室内低层空间积聚，造成局部缺氧和带毒，对进入室内的检修及巡视人员的健康构成严重损害。

六氟化硫绝缘变压器发生大量泄漏等紧急故障时，变电站的通常的处理方法是，泄漏报警器发出警示后，工作人员应迅速撤离现场，若发生在室内安装场所，应开启室内通风装置将室内的六氟化硫气体之间。未佩戴防毒面具或正压式空气呼吸器人员禁止入内。只有经过充分的自然排风或强制排风，并通过SF₆泄漏监测系统监测到SF₆气体、氧气含量达标时，人员才准进入。

但位于城市中心的地下变电站六氟化硫绝缘变压器若发生泄漏故障，上述处理应对方案已经非常不合适，城市中心均为人口密集区，若地下变电站发生泄漏故障后仍然选用通风的措施，将会造成严重的后果，SF₆气体及设备长期运行过程中生产的复杂的分解产物将会污染地面空气，诸如SF₄、SOF₂、SF₂、SO₂F₂、HF等均为毒性和腐蚀性极强的化合物，会对地面人群产生体危害，并有可能引起恶性人身事故。

所以，地下变电站六氟化硫绝缘变压器一旦发生故障，要在很短的时间内对室内空间中的六氟化硫气体进行回收，并将其存储在容器内等待后续处理，以便使气体泄漏事故现场快速达到可进行抢修的状态。

（后续处理，据电力行业的相关法规，电气设备内的六氟化硫气体要么回收重新利用，要么排放。“对欲回收利用的六氟化硫气体，需进行净化处理，达到新气标准后方可使用。对排放废气，事前需作净化处理（如采用碱吸收的方法），达到国家环保规定标准后，方可排放。”《六氟化硫分析技术》）