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高温会使SF6气体绝缘设备中的水分发挥出来吗?

来源:http://www.winfoss.com.cn/    日期:2019-06-13    浏览量:载入中...

SF6因其具有良好的绝缘和灭弧性能,在电力行业中得到了普遍应用。电气设备在维护、检修和退役时会产生大量的SF6废气,但由于SF6气体化学性质稳定,极难分解,具有高温室效应潜在值(GWP)而被列为温室气体行列,SF6废气的处理对保护环境具有长远意义。等离子体法是利用等离子体中的有效活性物质与SF6发生反应,使其在短时间内发生分解,是目前比较流行的一种降解方式。介质阻挡放电(DBD)等离子体作为一种低温等离子体,实验设备和放电所需条件相对简单,易于控制,操作安全可靠等一系列优点使其广泛应用于处理挥发性有机物废气。
 
DBD等离子体反应器对体积分数为2%的SF6进行流动降解处理,分别分析了加H2O和O2对SF6降解效率和降解产物的影响。在单独加H2O或O2或两者都加时均能极大提高SF6的降解率,使2%的高浓度SF6降解率从60%提高到96%以上;在添加0.5%的H2O和2%的O2协同作用下,在50mL/min的体积流量下SF6降解率达到了98.2%。通过GC-MS和FTIR检测结果显示H2O的参与使SF6降解过程中倾向于生成SO2,O2的参与使SF6降解过程中倾向于生成SO2F2。
 
图1 不同条件下SF6的降解率

 
图2 不同条件下SF6降解后的主要产物浓度

 
基于DBD等离子体技术对高浓度SF6进行了高效降解,通过添加H2O和O2使SF6降解率在98%以上,并通过产物分析发现H2O和O2可以对降解后的主要副产物进行选择,为调节降解产物提供了研究方向。

后续的研究将围绕SF6降解产物调控和产物无害化两个方向进行研究,实现SF6的高效无害化降解。

在六氟化硫SF6设备当中,应用下列办法来控制SF6气体中的水分含量。
 
①应将六氟化硫SF6新气体抑或是再生气体的含水量加以严格地控制,不可超过国家标准。运行当中六氟化硫气体的含水量可以高一些,但是绝对不可以超过国家所规定的六氟化硫SFSF6因其具有良好的绝缘和灭弧性能,在电力行业中得到了广泛应用。电气设备在维护、检修和退役时会产生大量的SF6废气,但由于SF6气体化学性质稳定,极难分解,具有高温室效应潜在值(GWP)而被列为温室气体行列,SF6废气的处理对保护环境具有长远意义。等离子体法是利用等离子体中的有效活性物质与SF6发生反应,使其在短时间内发生分解,是目前比较流行的一种降解方式。介质阻挡放电(DBD)等离子体作为一种低温等离子体,实验设备和放电所需条件相对简单,易于控制,操作安全可靠等一系列优点使其广泛应用于处理挥发性有机物废气。
 
DBD等离子体反应器对体积分数为2%的SF6进行流动降解处理,分别分析了加H2O和O2对SF6降解效率和降解产物的影响。在单独加H2O或O2或两者都加时均能极大提高SF6的降解率,使2%的高浓度SF6降解率从60%提高到96%以上;在添加0.5%的H2O和2%的O2协同作用下,在50mL/min的体积流量下SF6降解率达到了98.2%。通过GC-MS和FTIR检测结果显示H2O的参与使SF6降解过程中倾向于生成SO2,O2的参与使SF6降解过程中倾向于生成SO2F2。
 
图1 不同条件下SF6的降解率6气体运行中的标准值。补充六氟化硫SF6气体时对存放半年以上的气瓶,使用前,应复测其中的气体微水含量。国家标准中新六氟化硫SF6气体的含水量不得高于8ppmv。

 
②改善六氟化硫sf6高压电器设备在组装和维修检查过程中的环境状况,监测环境的空气湿度,工作现场空气湿度不得大于80%,安装检修人员须遵循与之相关的工艺的要求在现场来对其进行组装和维修以此来使设备内绝缘件以及部件的清洁程度加以保持,因为,当一些污物在绝缘件的表面存在时,会使得绝缘件的表面绝缘电阻降低至几个数量级,从而导致绝缘件沿面放电电压会大大下降。
 
试验以及理论分析已经证明,当能够降低绝缘电阻的污物不在绝缘件表面存在的时候,凝结水本身不会让其沿面绝缘能力大幅度降低。也就是说,保持绝缘件表面的清洁在组装以及维修的时候是必须要做到的。在组装之前,可以利用丙酮擦干净其表面,在使用时也要保证绝缘件表面的清洁。应保存良好充补气管道,充补气之前,应当彻底冲洗干净管道,防止水分进到设备内部。
 
③要将六氟化硫SF6设备密封材料的质量以及密封部位的结构加以改善,且要选择质量上乘的密封材料用来防止水分渗入设备内部,避免使用含水量高的绝缘和密封材料。吸附剂是很容易就会受潮的,所以要烘干处理安装于sf6设备内的吸附剂。在200℃的烘干温度下要烘干时间12小时,在300℃的温度下要烘干4~8小时。烘干的吸附剂要置于密封干燥的容器当中冷却至稍稍比室温高之后快速置于设备内部,其在空气中的暴露时间不能超过10分钟。
 
④安装检修人员应严格按相关的工艺要求进行组装或维修,对接面应涂抹防水密封胶,对接密封面紧固螺栓的紧固应严格按照力矩要求均匀紧固,保证密封面密封良好,防止大气当中的水汽经由六氟化硫sf6设备密封薄弱环节渗透进入设备内部。
 
水分对与SF6气体以及设备的影响是非常大的,六氟化硫SF6气体中水分含量的多少直接关系到六氟化硫SF6气体绝缘强度的高低和设备的安全运行。在SF6设备中,应严格控制SF6气体中的微水含量。只有把SF6气体中微水含量控制在国家标准规定的范围内,才能使水分对SF6气体以及设备的影响降至最低,才可以保证SF6气体的绝缘强度的稳定以及设备的安全运行。






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