SF₆气体收集系统的制作方法

SF₆气体收集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种SF6气体收集系统，包括：气体储存装置，气体储存装置通过收集管路与具有SF6变压器的变压器室连通；气体净化装置，气体净化装置安装在收集管路上，以使从SF6变压器内泄漏出来的SF6气体经过气体净化装置的净化后流入气体储存装置内；其中，气体净化装置包括气体分离器，气体分离器的进气口与变压器室连通，气体分离器的出气口与气体储存装置连通；气体分离器上设置有第一回气口，第一回气口通过第一管路与变压器室连通，以使气体分离器内的气体回流到变压器室内。本实用新型中的SF6气体收集系统解决了现有技术中的室内的SF6变压器发生故障时容易使SF6发生泄漏进而引起环境污染的问题。
【专利说明】
sf6气体收集系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及有害气体处理领域，具体而言，涉及一种SF6气体收集系统。【背景技术】
[0002]随着中国城市化进程的不断推进，城市高层建筑林立，人口愈发密集，用电量、变压器数量也在不断增加。传统大容量油浸式变压器的油量较大，一旦因故障着火将对人们的生命财产安全构成严重威胁。因此，六氟化硫绝缘变压器自上世纪60年代以来广泛应用于我国城市地下变电站。
[0003]与传统的充油变压器相比，由于SF6气体的非燃和不助燃性，使得六氟化硫绝缘变压器没有引发火灾的潜在可能性，并且其在运行过程中噪声低，特别适宜在繁华的商业中心和人口密集的居民区使用。
[0004]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有剧毒、强腐蚀性的有害杂质。当体系中存在水分、空气(氧)、电极材料、设备材料时，会使得分解过程复杂化，致使分解产物数量和种类明显增加，危害性加大。
[0005]SF6气体杂质的危害主要表现为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(H2S〇4)，会对某些金属物和绝缘件产生腐蚀作用，进而发生泄漏，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、S0F2、SF2、S02F2、HF等均为毒性和腐蚀性极强的化合物，对人体危害极大，有可能引起恶性人身事故。
[0006]然而，由于六氟化硫绝缘变压器的制造质量、安装工艺、密封元件老化、充气压力等原因造成变压器中SF6气体泄漏是难以避免的。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造成严重损害。
[0007]目前，六氟化硫绝缘变压器发生大量泄漏等紧急故障时，变电站通常的处理方法是: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。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，并经SF6泄漏监测系统监测到SF6气体、氧气含量达标后，人员才准进入。
[0008]上述通风排空处理方案不适用于位于城市中心的地下变电站六氟化硫绝缘变压器泄漏故障。若泄漏故障发生后仍然选用通风排空措施将会使得SF6气体及设备长期运行过程中产生的毒性和腐蚀性极强的复杂分解产物诸如SF4、S0F2、SF2、S02F2、HF等污染地面空气，对地面人群产生体危害，并可能引发恶性人身事故。
[0009]可见，地下变电站六氟化硫绝缘变压器一旦突发泄漏故障，要在很短的时间内对室内空间中泄漏的六氟化硫气体进行回收，使气体泄漏事故现场快速达到可进行抢修的状o【实用新型内容】
[0010]本实用新型的主要目的在于提供一种SF6气体收集系统，以解决现有技术中的室内的SF6变压器发生故障时容易使SF6发生泄漏进而引起环境污染的问题。
[0011]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种sf6气体收集系统，包括:气体储存装置，气体储存装置通过收集管路与具有SF6变压器的变压器室连通;气体净化装置，气体净化装置安装在收集管路上，以使从SF6变压器内泄漏出来的SF6气体经过气体净化装置的净化后流入气体储存装置内；其中，气体净化装置包括气体分离器，气体分离器的进气口与变压器室连通，气体分离器的出气口与气体储存装置连通;气体分离器上设置有第一回气口， 第一回气口通过第一管路与变压器室连通，以使气体分离器内的气体回流到变压器室内。
[0012]进一步地，SF6气体收集系统还包括:第一单向阀，第一单向阀安装在第一管路上， 第一单向阀的进气口与气体分离器的第一回气口连通。
[0013]进一步地，SF6气体收集系统还包括:通断控制阀，通断控制阀安装在第一管路上。
[0014]进一步地，SF6气体收集系统还包括:鼓风机，鼓风机安装在第一管路上，使第一管路内的气流从气体净化装置流到变压器室内。
[0015]进一步地，气体净化装置还包括:水分离模块，水分离模块设置在气体分离器的上游。
[0016]进一步地，气体分离器上设置有第二回气口，SF6气体收集系统还包括第二管路， 第二管路的一端与第二回气口连通，第二管路的另一端与水分离模块的进气口连通，以使气体分离器内的气体回流到水分离模块内。
[0017]进一步地，气体净化装置还包括:杂物过滤模块，杂物过滤模块设置在水分离模块的上游，第二管路的远离气体分离器的一端连接在杂物过滤模块与水分离模块之间。
[0018]进一步地，SF6气体收集系统还包括:第二单向阀，第二单向阀安装在第二管路上， 第二单向阀的进气口与气体分离器的第二回气口连通。
[0019]本实用新型中的SF6气体收集系统包括气体储存装置和气体净化装置，由于气体储存装置通过收集管路与变压器室连通，气体净化装置安装在收集管路上，这样，便可以使从SF6变压器内泄漏出来的SF6气体经过气体净化装置的净化后流入气体储存装置内，进而达到收集泄漏的SF6气体的目的，从而解决了现有技术中的室内的SF6变压器发生故障时容易使SF6发生泄漏进而引起环境污染的问题。【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中:
[0021]图1示出了根据本实用新型的SF6气体收集系统的实施例的结构示意图。
[0022]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0023]10、气体储存装置;20、收集管路;30、变压器室;31、SF6变压器;40、气体净化装置； 41、气体分离器;42、水分离模块;43、杂物过滤模块;51、第一管路;52、第二管路;61、第一单向阀;62、第二单向阀；70、通断控制阀;80、鼓风机。【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0025]本实施例提供了一种SF6气体收集系统，请参考图1，该SF6气体收集系统包括:气体储存装置10，气体储存装置10通过收集管路20与具有SF6变压器31的变压器室30连通;气体净化装置40，气体净化装置40安装在收集管路20上，以使从SF6变压器31内泄漏出来的SF6气体经过气体净化装置40的净化后流入气体储存装置10内；其中，气体净化装置40包括气体分离器41，气体分离器41的进气口与变压器室30连通，气体分离器41的出气口与气体储存装置10连通;气体分离器41上设置有第一回气口，第一回气口通过第一管路51与变压器室 30连通，以使气体分离器41内的气体回流到变压器室30内。
[0026]本实施例中的SF6气体收集系统包括气体储存装置10和气体净化装置40,由于气体储存装置10通过收集管路20与变压器室30连通，气体净化装置40安装在收集管路20上， 这样，便可以使从SF6变压器31内泄漏出来的SF6气体经过气体净化装置40的净化后流入气体储存装置10内，进而达到收集泄漏的SF6气体的目的，从而解决了现有技术中的室内的SF6 变压器发生故障时容易使SF6发生泄漏进而引起环境污染的问题。[〇〇27]另外，气体净化装置40包括气体分离器41，气体分离器41的进气口与变压器室30 连通，气体分离器41的出气口与气体储存装置10连通，气体分离器41的第一回其口通过第一管路51与变压器室30连通，这样，可以使气体分离器41内的部分气体回流到变压器室30 内，不仅能保持变压器室30内的气压，还能对气体进行再次过滤，保证收集到气体储存装置 10内的气体的纯度。
[0028]在本实施例中，SF6气体收集系统还包括:第一单向阀61，第一单向阀61安装在第一管路51上，第一单向阀61的进气口与气体分离器41的第一回气口连通。这样，可以保证第一管路51内的气流方向。[〇〇29]为了控制第一管路51内的气体通断，SF6气体收集系统还包括:通断控制阀70,通断控制阀70安装在第一管路51上。
[0030]在本实施例中，SF6气体收集系统还包括:鼓风机80,鼓风机80安装在第一管路51 上，使第一管路51内的气流从气体净化装置40流到变压器室30内。[0〇31]为了分离气体内的水分，气体净化装置40还包括:水分离模块42,水分离模块42设置在气体分离器41的上游。[〇〇32]在本实施例中，气体分离器41上设置有第二回气口，SF6气体收集系统还包括第二管路52,第二管路52的一端与第二回气口连通，第二管路52的另一端与水分离模块42的进气口连通，以使气体分离器41内的气体回流到水分离模块42内。[〇〇33]通过设置第二管路52,可以将气体分离器41内的部分气体回流到水分离模块42之间，进行再次水分离，保证水分离效果，实现循环净化。[〇〇34]优选地，第一回气口设置在气体分离器41的底端，第二回气口设置在气体分离器 41的顶端。[〇〇35]为了除去气体内的杂物，气体净化装置40还包括:杂物过滤模块43，杂物过滤模块43设置在水分离模块42的上游，第二管路52的远离气体分离器41的一端连接在杂物过滤模块43与水分离模块42之间。
[0036]为了防止第二管路52内的气体逆向流动，SF6气体收集系统还包括:第二单向阀 62,第二单向阀62安装在第二管路52上，第二单向阀62的进气口与气体分离器41的第二回气口连通。[〇〇37]本实施例中的SF6气体收集系统由三个或者多个并列的气体自动收集装置来收集室内六氟化硫气体绝缘变压器泄漏故障后空间中的六氟化硫混合气体。气体自动收集装置固定于六氟化硫气体绝缘变压器房间(变压器室30)地下的通风口，当发生泄漏事故时，收集容器自动封闭，为后级气体回收提供密闭的通道。
[0038]事故处理结束，收集容器自动敞开，确保原有通道畅通。哪个房间的六氟化硫绝缘变压器发生泄漏故障，其地下的气体自动收集装置在接收到泄漏报警信号时启动并封闭， 收集空间中的六氟化硫及空气的混合气体。
[0039]收集的泄漏六氟化硫气体经过气体管道通过电磁阀VI进入串接的粉尘过滤器和分解物过滤器，过滤掉混合气体中的粉尘;通过粉尘过滤器的六氟化硫气体在离心风机和涡旋空压机的作用下，进入水分离器及杂质过滤器(过滤SF6分解产物、油、微水)将气体中的大量水分及其它杂质分离。[〇〇4〇]过滤净化后的气体继续通过管道依次流经第一缓存罐、电磁阀V2、空气分离模块， 经过二级空气分离装置后的六氟化硫气体浓度已经较高(70%)，可以暂存到第二缓存罐内。第一缓存罐、电磁阀V2、空气分离模块、第二缓存罐的各出入口通过管道相连接，空气分离模块和第二缓存罐之间的管道上设置有电磁阀V3。空气分离模块是采用的膜分离技术， 二级分离可以将六氟化硫气体和空气充分的分离，以分离掉空气，提高六氟化硫气体的浓度。
[0041]第二缓存罐内的浓度较高的六氟化硫气体，还需要压缩后以液态储存到六氟化硫气体储存装置内，等待后续的净化回收或达到环保标准后排放处理。六氟化硫气体储存装置是由若干个串联的六氟化硫缓存管组成。第二缓存罐内的浓度较高的六氟化硫气体通过管道依次流经电磁阀V4、针阀C1，并在压缩机组(需要2个压缩机并联构成)的作用下，顺着管道通过电磁阀V5进入六氟化硫气体储存装置;六氟化硫气体储存装置由多个储存罐串联构成，各相邻的储存罐连接的管道之间各设置有1个电磁阀。
[0042]此应急流程中涉及的电磁阀均处于开启状态，其他不涉及的阀门处于关闭状态。 [〇〇43]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种SF6气体收集系统，其特征在于，包括:气体储存装置(10)，所述气体储存装置(10)通过收集管路(20)与具有SF6变压器(31)的 变压器室(30)连通；气体净化装置(40)，所述气体净化装置(40)安装在所述收集管路(20)上，以使从所述 SF6变压器(31)内泄漏出来的SF6气体经过所述气体净化装置(40)的净化后流入所述气体储 存装置(10)内；其中，所述气体净化装置(40)包括气体分离器(41)，所述气体分离器(41)的进气口与 所述变压器室(30)连通，所述气体分离器(41)的出气口与所述气体储存装置(10)连通;所 述气体分离器(41)上设置有第一回气口，所述第一回气口通过第一管路(51)与所述变压器 室(30)连通，以使所述气体分离器(41)内的气体回流到所述变压器室(30)内。2.根据权利要求1所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述SF6气体收集系统还包括: 第一单向阀(61)，所述第一单向阀(61)安装在所述第一管路(51)上，所述第一单向阀(61)的进气口与所述气体分离器(41)的第一回气口连通。3.根据权利要求1所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述SF6气体收集系统还包括: 通断控制阀(70)，所述通断控制阀(70)安装在所述第一管路(51)上。4.根据权利要求1所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述SF6气体收集系统还包括: 鼓风机(80)，所述鼓风机(80)安装在所述第一管路(51)上，使所述第一管路(51)内的气流从所述气体净化装置(40)流到所述变压器室(30)内。5.根据权利要求1所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述气体净化装置(40)还包 括:水分离模块(42)，所述水分离模块(42)设置在所述气体分离器(41)的上游。6.根据权利要求5所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述气体分离器(41)上设置有 第二回气口，所述SF6气体收集系统还包括第二管路(52)，所述第二管路(52)的一端与所述 第二回气口连通，所述第二管路(52)的另一端与所述水分离模块(42)的进气口连通，以使 所述气体分离器(41)内的气体回流到所述水分离模块(42)内。7.根据权利要求6所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述气体净化装置(40)还包 括:杂物过滤模块(43)，所述杂物过滤模块(43)设置在所述水分离模块(42)的上游，所述 第二管路(52)的远离所述气体分离器(41)的一端连接在所述杂物过滤模块(43)与所述水 分离模块(42)之间。8.根据权利要求6所述的SF6气体收集系统，其特征在于，所述SF6气体收集系统还包括: 第二单向阀(62)，所述第二单向阀(62)安装在所述第二管路(52)上，所述第二单向阀(62)的进气口与所述气体分离器(41)的第二回气口连通。
【文档编号】B01D53/75GK205613260SQ201620240876
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】董方舟, 车瑶, 张琛, 刘弘景, 石磊, 李伟
【申请人】国网北京市电力公司, 国家电网公司