SF6气体现场回收处理技术

王花蕊

广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000

摘要：六氟化硫（SF6)是应用于中、高压电气设备的良好绝缘气体，广泛应用于电力变电站的电气设备(GIS)和其他电气设备中。但在高温，或出现电弧的情况下，SF6气体会分解产生二氧化硫SO₂和氟化氢HF等有害气体，对大气环境污染和人身安全造成影响。必须采取气体回收处理，这样才能有效的防止SF6气体对大气的污染，实现电力设备运行、检修实施水平提升，满足整个电力设备管理需求。本文针对SF6气体现场回收处理技术研究做出了分析。

关键词：SF6气体；现场回收；处理技术

1SF6气体现场回收处理的必要性

随着电力工业高速发展，对电力设备绝缘保护工作尤其重要，通过SF6绝缘气体的应用，能够有效的为电力企业安全运营提供保障。SF6作为一种稳定性的绝缘保护气体，在现有电力企业生产运营中，可以提升其整个行业生产管理质量。SF6气体作为电力设备绝缘保护介质，有效为电力企业设备安全运行奠定了基础。

虽然SF6气体的稳定性较好，但是随着气体在长时间高温下、电弧放电间，SF6气体会慢慢分解，SF6气体会分解产生二氧化硫SO₂和氟化氢HF等有害气体，氟化氢（HF)这种产物会很快和开关气室内壁发生反应形成金属氟化物，这些金属氟化物对人的皮肤和眼睛具有很强的刺激性，一旦接触非常危险。会对大气环境产生污染和人身安全造成危害，因此必须加强对SF6气体回收处理，采取定期维护管理方式，提高设备绝缘保护气体的绝缘性能。最大限度的为电力设备应用管理提供安全保障，满足电力设备安全绝缘保护需求。

2SF6气体回收装置的系统原理

SF6气体回收装置中包括了回收系统、存储系统以及抽真空系统等多个部分，其中回收系统通常利用高压液化或者冷冻液化原理，在回收的过程中，结合SF6的压力稳定特性曲线，使用压缩机进行加压，并且通过热交换器对加压高温气体进行降温，可使SF6气体以液态的形式存储在容器内，便于进行使用。回收系统中的过滤器装置可对SF6进行净化，使其满足使用的需求。抽真空系统中包括真空泵、阀门以及真空探头，目前行业内要求所有回收装置的抽真空系统安装防返油装置，可避免真空泵油返流到电气设备之中。充气系统中包括了加热装置、减压阀等，将储气容器中的气体压力平衡到电气设备中，当储气容器的气体压力与电力设备的压力达到平衡的时候，电气设备的气体压力没有达到一定的要求，需要启动压缩机将储气容器中的气体加压，之后再充入电气设备内。

3SF6气体现场回收处理技术应用

3.1SF6气体回收处理准备

在使用装置前，应开展全面的检查工作，首先，应检查真空泵的油位，使其处于正常的范围之内，对气管进行检查，判断是否存在破损以及内部污染等问题，发现问题应将内部清理后再使用。之后将气管与装置的进出口进行了解，检查接头的密封性。其次，在部件工作前，需要检查部件的连接是否稳固。对漏电保护装置进行检查，动作正常可将装置接通电源，同时保证电源线的绝缘性良好。最后，应检查电源的相序，当电源接通之后，相序正确指示会变亮，当电源连接存在错误或者相序错误的时候，需要操作闭锁，对电源的连接情况进行调整，或者将相序改变。

3.2SF6气体回收装置操作

在应用中，应将GIS开关气室阀门打开，使用气体回收功能来回收SF6气体，将经过回收的SF6保存在储气罐或者钢瓶中。连接GIS断路器气室与回收装置，将储气罐的球阀打开，设置功能开关，启动回收和存储气体功能，可通过自动功能来进行气体回收操作。当回收压力达到了相应的要求之后，可将功能停止，完成对气体的回收处理。在操作中应注意抽真空设备的运转情况，确保装置没有问题，发现问题时应进行检查和处理。例如，出现了管路漏气情况的时候，应将外部连接软管断开，将进气接口封住，并启动抽真空功能进行检查，当真空度没有达到要求的时候，应将电气设备与外部连接软管的漏气原因排除。之后将装置管路进行逐段检查，明确产生问题的位置。

3.3SF6气体回收净化处理工艺流程

由于SF6本身的化学性质很稳定，因此处理工作就是将气体中的杂质成份从SF6中去除，而SF6分子结构及其理化性质也不会发生变化，经处理净化后的SF6完全可以达到新气的电气性能、理化性能的要求。因此，SF6回收处理循环再利用从理论上是完全可行。当对SF6气体进行现场回收净化处理时，需要按照规范的流程进行操作，保证气体净化效果符合实际要求。在SF6气体现场回收净化工艺应用中，主要包括以下几部分，分别为动力单元、油气吸收装置、水分吸收装置、分解产物吸收装置、深冷装置、SF6存储系统、SF6检测装置等。部分高端设备组合使用变压吸附、空气分离、双级制冷中温罐液化、复叠制冷低温罐分离等处理方法，被污染的SF6气体经过净化处理后，可达到GB/T12022-2014《工业六氟化硫》新气标准，实现六氟化硫气体的循环使用。

4SF6气体回收处理技术应用可行性及检测

4.1气体回收处理技术应用可行性

电力工业发展中，为了加强GIS电气设备的运行效果，应根据设备使用要求，定期对绝缘保护气体进行检测，为电力设备安全管理提供相应的参考依据。在电力设备安全运行过程中产生问题的时候，应对设备的绝缘保护气体进行分析。对于被污染过的SF6气体，应对气体微水含量、气体浓度以及综合产物开展分析，并对污染气体进行净化处理。气体处理装置上安装干式过滤器以及粉尘过滤器等再生过滤系统，其中干式过滤器可将气态分解的产物进行吸附处理，同时能够吸收其中的水分。过滤器中装有AL2O3与5A分子筛，便于进行更换。粉尘过滤器可用于过滤SF6气体中的固体粉尘以及分解得到的固体产物，对于≥1.0μm的粉尘可实现彻底的阻挡，经过净化处理后满足新气标准的SF6气体可进行重复利用。采用该工艺进行处理可减少温室气体排放，在实现经济效益的同时起到环境保护作用。

4.2气体检测手段

气体检测能够判断出气体的污染情况，在引起问题前将情况处理好，避免对设备产生影响。SF6气体回收前应对SF6分解产物、SF6浓度、露点等参数进行测量，通过气体检测可根据不同污染程度采取不同的回收处理方案。

5结束语

在电力工业中，SF6是一种重要的介质，其用作封闭式中、高压开关的灭弧和绝缘气体。SF6气体的卓越性能实现了装置经济化、低维护化的操作。在GIS电力设备运营中，由于存在着SF6气体分解物，使得电气设备运行存在隐患，为了提升电力设备生产运行可靠性，应及时对不合格的SF6气体回收处理，降低SF6气体泄漏造成的影响，保障电力系统运行可靠性。

参考文献

[1]钟世强，范明豪，祁炯等.新型SF6气体净化处理系统吸附剂在线再生装置[J].电工技术，2018，81(19)：66-67.

[2]黄海龙，范明豪，张佳庆等.SF6气体净化处理系统远程监控装置设计[J].电工技术，2018，71(09)：81-82.