SF₆氣體收集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種SF6氣體收集系統(tǒng)，包括：氣體儲(chǔ)存裝置，氣體儲(chǔ)存裝置通過(guò)收集管路與具有SF6變壓器的變壓器室連通；氣體凈化裝置，氣體凈化裝置安裝在收集管路上，以使從SF6變壓器內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)氣體凈化裝置的凈化后流入氣體儲(chǔ)存裝置內(nèi)；其中，氣體凈化裝置包括氣體分離器，氣體分離器的進(jìn)氣口與變壓器室連通，氣體分離器的出氣口與氣體儲(chǔ)存裝置連通；氣體分離器上設(shè)置有第一回氣口，第一回氣口通過(guò)第一管路與變壓器室連通，以使氣體分離器內(nèi)的氣體回流到變壓器室內(nèi)。本實(shí)用新型中的SF6氣體收集系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的室內(nèi)的SF6變壓器發(fā)生故障時(shí)容易使SF6發(fā)生泄漏進(jìn)而引起環(huán)境污染的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
sf6氣體收集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及有害氣體處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種SF6氣體收集系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市高層建筑林立，人口愈發(fā)密集，用電量、變壓器數(shù)量也在不斷增加。傳統(tǒng)大容量油浸式變壓器的油量較大，一旦因故障著火將對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，六氟化硫絕緣變壓器自上世紀(jì)60年代以來(lái)廣泛應(yīng)用于我國(guó)城市地下變電站。
[0003]與傳統(tǒng)的充油變壓器相比，由于SF6氣體的非燃和不助燃性，使得六氟化硫絕緣變壓器沒(méi)有引發(fā)火災(zāi)的潛在可能性，并且其在運(yùn)行過(guò)程中噪聲低，特別適宜在繁華的商業(yè)中心和人口密集的居民區(qū)使用。
[0004]SF6氣體絕緣性能雖然優(yōu)越，但是根據(jù)相關(guān)規(guī)程要求必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督和安全管理。這是因?yàn)镾F6氣體在生產(chǎn)過(guò)程中或者在高能因子的作用下，會(huì)分解產(chǎn)生若干有毒甚至有劇毒、強(qiáng)腐蝕性的有害雜質(zhì)。當(dāng)體系中存在水分、空氣(氧)、電極材料、設(shè)備材料時(shí)，會(huì)使得分解過(guò)程復(fù)雜化，致使分解產(chǎn)物數(shù)量和種類明顯增加，危害性加大。
[0005]SF6氣體雜質(zhì)的危害主要表現(xiàn)為分解產(chǎn)物的毒性和腐蝕性。SF6氣體中的雜質(zhì)及分解產(chǎn)物中酸性物質(zhì)特別是hf、so2的存在可引起六氟化硫絕緣電氣設(shè)備材質(zhì)的腐蝕;水分的存在在一定條件下可能導(dǎo)致電氣性能劣化(六氟化硫氣體的各種電弧分解物和sf6氣體經(jīng)過(guò)水解產(chǎn)生氟化氫(HF)和硫酸(H2S〇4)，會(huì)對(duì)某些金屬物和絕緣件產(chǎn)生腐蝕作用，進(jìn)而發(fā)生泄漏，影響電氣設(shè)備的使用壽命)，甚至造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。而六氟化硫中存在的諸如 SF4、S0F2、SF2、S02F2、HF等均為毒性和腐蝕性極強(qiáng)的化合物，對(duì)人體危害極大，有可能引起惡性人身事故。
[0006]然而，由于六氟化硫絕緣變壓器的制造質(zhì)量、安裝工藝、密封元件老化、充氣壓力等原因造成變壓器中SF6氣體泄漏是難以避免的。六氟化硫絕緣變壓器一旦發(fā)生泄漏故障， 其內(nèi)的六氟化硫氣體將會(huì)大量外逸，泄漏出來(lái)的SF6氣體及其分解物在室內(nèi)低層空間積聚， 造成局部缺氧和帶毒，對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的檢修及巡視人員的健康造成嚴(yán)重?fù)p害。
[0007]目前，六氟化硫絕緣變壓器發(fā)生大量泄漏等緊急故障時(shí)，變電站通常的處理方法是:泄漏報(bào)警器發(fā)出警示后，工作人員應(yīng)迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，若發(fā)生在室內(nèi)安裝場(chǎng)所，應(yīng)開(kāi)啟室內(nèi)通風(fēng)裝置。未佩戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器人員禁止入內(nèi)，只有經(jīng)過(guò)充分的自然排風(fēng)或強(qiáng)制排風(fēng)，并經(jīng)SF6泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到SF6氣體、氧氣含量達(dá)標(biāo)后，人員才準(zhǔn)進(jìn)入。
[0008]上述通風(fēng)排空處理方案不適用于位于城市中心的地下變電站六氟化硫絕緣變壓器泄漏故障。若泄漏故障發(fā)生后仍然選用通風(fēng)排空措施將會(huì)使得SF6氣體及設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的毒性和腐蝕性極強(qiáng)的復(fù)雜分解產(chǎn)物諸如SF4、S0F2、SF2、S02F2、HF等污染地面空氣，對(duì)地面人群產(chǎn)生體危害，并可能引發(fā)惡性人身事故。
[0009]可見(jiàn)，地下變電站六氟化硫絕緣變壓器一旦突發(fā)泄漏故障，要在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)室內(nèi)空間中泄漏的六氟化硫氣體進(jìn)行回收，使氣體泄漏事故現(xiàn)場(chǎng)快速達(dá)到可進(jìn)行搶修的狀o【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種SF6氣體收集系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的室內(nèi)的SF6變壓器發(fā)生故障時(shí)容易使SF6發(fā)生泄漏進(jìn)而引起環(huán)境污染的問(wèn)題。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種sf6氣體收集系統(tǒng)，包括:氣體儲(chǔ)存裝置，氣體儲(chǔ)存裝置通過(guò)收集管路與具有SF6變壓器的變壓器室連通;氣體凈化裝置，氣體凈化裝置安裝在收集管路上，以使從SF6變壓器內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)氣體凈化裝置的凈化后流入氣體儲(chǔ)存裝置內(nèi)；其中，氣體凈化裝置包括氣體分離器，氣體分離器的進(jìn)氣口與變壓器室連通，氣體分離器的出氣口與氣體儲(chǔ)存裝置連通;氣體分離器上設(shè)置有第一回氣口， 第一回氣口通過(guò)第一管路與變壓器室連通，以使氣體分離器內(nèi)的氣體回流到變壓器室內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步地，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:第一單向閥，第一單向閥安裝在第一管路上， 第一單向閥的進(jìn)氣口與氣體分離器的第一回氣口連通。
[0013]進(jìn)一步地，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:通斷控制閥，通斷控制閥安裝在第一管路上。
[0014]進(jìn)一步地，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)安裝在第一管路上，使第一管路內(nèi)的氣流從氣體凈化裝置流到變壓器室內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步地，氣體凈化裝置還包括:水分離模塊，水分離模塊設(shè)置在氣體分離器的上游。
[0016]進(jìn)一步地，氣體分離器上設(shè)置有第二回氣口，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括第二管路， 第二管路的一端與第二回氣口連通，第二管路的另一端與水分離模塊的進(jìn)氣口連通，以使氣體分離器內(nèi)的氣體回流到水分離模塊內(nèi)。
[0017]進(jìn)一步地，氣體凈化裝置還包括:雜物過(guò)濾模塊，雜物過(guò)濾模塊設(shè)置在水分離模塊的上游，第二管路的遠(yuǎn)離氣體分離器的一端連接在雜物過(guò)濾模塊與水分離模塊之間。
[0018]進(jìn)一步地，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:第二單向閥，第二單向閥安裝在第二管路上， 第二單向閥的進(jìn)氣口與氣體分離器的第二回氣口連通。
[0019]本實(shí)用新型中的SF6氣體收集系統(tǒng)包括氣體儲(chǔ)存裝置和氣體凈化裝置，由于氣體儲(chǔ)存裝置通過(guò)收集管路與變壓器室連通，氣體凈化裝置安裝在收集管路上，這樣，便可以使從SF6變壓器內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)氣體凈化裝置的凈化后流入氣體儲(chǔ)存裝置內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到收集泄漏的SF6氣體的目的，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的室內(nèi)的SF6變壓器發(fā)生故障時(shí)容易使SF6發(fā)生泄漏進(jìn)而引起環(huán)境污染的問(wèn)題?！靖綀D說(shuō)明】
[0020]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。 在附圖中:
[0021]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的SF6氣體收集系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0023]10、氣體儲(chǔ)存裝置;20、收集管路;30、變壓器室;31、SF6變壓器;40、氣體凈化裝置； 41、氣體分離器;42、水分離模塊;43、雜物過(guò)濾模塊;51、第一管路;52、第二管路;61、第一單向閥;62、第二單向閥；70、通斷控制閥;80、鼓風(fēng)機(jī)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0025]本實(shí)施例提供了一種SF6氣體收集系統(tǒng)，請(qǐng)參考圖1，該SF6氣體收集系統(tǒng)包括:氣體儲(chǔ)存裝置10，氣體儲(chǔ)存裝置10通過(guò)收集管路20與具有SF6變壓器31的變壓器室30連通;氣體凈化裝置40，氣體凈化裝置40安裝在收集管路20上，以使從SF6變壓器31內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)氣體凈化裝置40的凈化后流入氣體儲(chǔ)存裝置10內(nèi)；其中，氣體凈化裝置40包括氣體分離器41，氣體分離器41的進(jìn)氣口與變壓器室30連通，氣體分離器41的出氣口與氣體儲(chǔ)存裝置10連通;氣體分離器41上設(shè)置有第一回氣口，第一回氣口通過(guò)第一管路51與變壓器室 30連通，以使氣體分離器41內(nèi)的氣體回流到變壓器室30內(nèi)。
[0026]本實(shí)施例中的SF6氣體收集系統(tǒng)包括氣體儲(chǔ)存裝置10和氣體凈化裝置40,由于氣體儲(chǔ)存裝置10通過(guò)收集管路20與變壓器室30連通，氣體凈化裝置40安裝在收集管路20上， 這樣，便可以使從SF6變壓器31內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)氣體凈化裝置40的凈化后流入氣體儲(chǔ)存裝置10內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到收集泄漏的SF6氣體的目的，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的室內(nèi)的SF6 變壓器發(fā)生故障時(shí)容易使SF6發(fā)生泄漏進(jìn)而引起環(huán)境污染的問(wèn)題。[〇〇27]另外，氣體凈化裝置40包括氣體分離器41，氣體分離器41的進(jìn)氣口與變壓器室30 連通，氣體分離器41的出氣口與氣體儲(chǔ)存裝置10連通，氣體分離器41的第一回其口通過(guò)第一管路51與變壓器室30連通，這樣，可以使氣體分離器41內(nèi)的部分氣體回流到變壓器室30 內(nèi)，不僅能保持變壓器室30內(nèi)的氣壓，還能對(duì)氣體進(jìn)行再次過(guò)濾，保證收集到氣體儲(chǔ)存裝置 10內(nèi)的氣體的純度。
[0028]在本實(shí)施例中，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:第一單向閥61，第一單向閥61安裝在第一管路51上，第一單向閥61的進(jìn)氣口與氣體分離器41的第一回氣口連通。這樣，可以保證第一管路51內(nèi)的氣流方向。[〇〇29]為了控制第一管路51內(nèi)的氣體通斷，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:通斷控制閥70,通斷控制閥70安裝在第一管路51上。
[0030]在本實(shí)施例中，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:鼓風(fēng)機(jī)80,鼓風(fēng)機(jī)80安裝在第一管路51 上，使第一管路51內(nèi)的氣流從氣體凈化裝置40流到變壓器室30內(nèi)。[0〇31]為了分離氣體內(nèi)的水分，氣體凈化裝置40還包括:水分離模塊42,水分離模塊42設(shè)置在氣體分離器41的上游。[〇〇32]在本實(shí)施例中，氣體分離器41上設(shè)置有第二回氣口，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括第二管路52,第二管路52的一端與第二回氣口連通，第二管路52的另一端與水分離模塊42的進(jìn)氣口連通，以使氣體分離器41內(nèi)的氣體回流到水分離模塊42內(nèi)。[〇〇33]通過(guò)設(shè)置第二管路52,可以將氣體分離器41內(nèi)的部分氣體回流到水分離模塊42之間，進(jìn)行再次水分離，保證水分離效果，實(shí)現(xiàn)循環(huán)凈化。[〇〇34]優(yōu)選地，第一回氣口設(shè)置在氣體分離器41的底端，第二回氣口設(shè)置在氣體分離器 41的頂端。[〇〇35]為了除去氣體內(nèi)的雜物，氣體凈化裝置40還包括:雜物過(guò)濾模塊43，雜物過(guò)濾模塊43設(shè)置在水分離模塊42的上游，第二管路52的遠(yuǎn)離氣體分離器41的一端連接在雜物過(guò)濾模塊43與水分離模塊42之間。
[0036]為了防止第二管路52內(nèi)的氣體逆向流動(dòng)，SF6氣體收集系統(tǒng)還包括:第二單向閥 62,第二單向閥62安裝在第二管路52上，第二單向閥62的進(jìn)氣口與氣體分離器41的第二回氣口連通。[〇〇37]本實(shí)施例中的SF6氣體收集系統(tǒng)由三個(gè)或者多個(gè)并列的氣體自動(dòng)收集裝置來(lái)收集室內(nèi)六氟化硫氣體絕緣變壓器泄漏故障后空間中的六氟化硫混合氣體。氣體自動(dòng)收集裝置固定于六氟化硫氣體絕緣變壓器房間(變壓器室30)地下的通風(fēng)口，當(dāng)發(fā)生泄漏事故時(shí)，收集容器自動(dòng)封閉，為后級(jí)氣體回收提供密閉的通道。
[0038]事故處理結(jié)束，收集容器自動(dòng)敞開(kāi)，確保原有通道暢通。哪個(gè)房間的六氟化硫絕緣變壓器發(fā)生泄漏故障，其地下的氣體自動(dòng)收集裝置在接收到泄漏報(bào)警信號(hào)時(shí)啟動(dòng)并封閉， 收集空間中的六氟化硫及空氣的混合氣體。
[0039]收集的泄漏六氟化硫氣體經(jīng)過(guò)氣體管道通過(guò)電磁閥VI進(jìn)入串接的粉塵過(guò)濾器和分解物過(guò)濾器，過(guò)濾掉混合氣體中的粉塵;通過(guò)粉塵過(guò)濾器的六氟化硫氣體在離心風(fēng)機(jī)和渦旋空壓機(jī)的作用下，進(jìn)入水分離器及雜質(zhì)過(guò)濾器(過(guò)濾SF6分解產(chǎn)物、油、微水)將氣體中的大量水分及其它雜質(zhì)分離。[〇〇4〇]過(guò)濾凈化后的氣體繼續(xù)通過(guò)管道依次流經(jīng)第一緩存罐、電磁閥V2、空氣分離模塊， 經(jīng)過(guò)二級(jí)空氣分離裝置后的六氟化硫氣體濃度已經(jīng)較高(70%)，可以暫存到第二緩存罐內(nèi)。第一緩存罐、電磁閥V2、空氣分離模塊、第二緩存罐的各出入口通過(guò)管道相連接，空氣分離模塊和第二緩存罐之間的管道上設(shè)置有電磁閥V3?？諝夥蛛x模塊是采用的膜分離技術(shù)， 二級(jí)分離可以將六氟化硫氣體和空氣充分的分離，以分離掉空氣，提高六氟化硫氣體的濃度。
[0041]第二緩存罐內(nèi)的濃度較高的六氟化硫氣體，還需要壓縮后以液態(tài)儲(chǔ)存到六氟化硫氣體儲(chǔ)存裝置內(nèi)，等待后續(xù)的凈化回收或達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后排放處理。六氟化硫氣體儲(chǔ)存裝置是由若干個(gè)串聯(lián)的六氟化硫緩存管組成。第二緩存罐內(nèi)的濃度較高的六氟化硫氣體通過(guò)管道依次流經(jīng)電磁閥V4、針閥C1，并在壓縮機(jī)組(需要2個(gè)壓縮機(jī)并聯(lián)構(gòu)成)的作用下，順著管道通過(guò)電磁閥V5進(jìn)入六氟化硫氣體儲(chǔ)存裝置;六氟化硫氣體儲(chǔ)存裝置由多個(gè)儲(chǔ)存罐串聯(lián)構(gòu)成，各相鄰的儲(chǔ)存罐連接的管道之間各設(shè)置有1個(gè)電磁閥。
[0042]此應(yīng)急流程中涉及的電磁閥均處于開(kāi)啟狀態(tài)，其他不涉及的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。 [〇〇43]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，包括:氣體儲(chǔ)存裝置(10)，所述氣體儲(chǔ)存裝置(10)通過(guò)收集管路(20)與具有SF6變壓器(31)的 變壓器室(30)連通；氣體凈化裝置(40)，所述氣體凈化裝置(40)安裝在所述收集管路(20)上，以使從所述 SF6變壓器(31)內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6氣體經(jīng)過(guò)所述氣體凈化裝置(40)的凈化后流入所述氣體儲(chǔ) 存裝置(10)內(nèi)；其中，所述氣體凈化裝置(40)包括氣體分離器(41)，所述氣體分離器(41)的進(jìn)氣口與 所述變壓器室(30)連通，所述氣體分離器(41)的出氣口與所述氣體儲(chǔ)存裝置(10)連通;所 述氣體分離器(41)上設(shè)置有第一回氣口，所述第一回氣口通過(guò)第一管路(51)與所述變壓器 室(30)連通，以使所述氣體分離器(41)內(nèi)的氣體回流到所述變壓器室(30)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6氣體收集系統(tǒng)還包括: 第一單向閥(61)，所述第一單向閥(61)安裝在所述第一管路(51)上，所述第一單向閥(61)的進(jìn)氣口與所述氣體分離器(41)的第一回氣口連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6氣體收集系統(tǒng)還包括: 通斷控制閥(70)，所述通斷控制閥(70)安裝在所述第一管路(51)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6氣體收集系統(tǒng)還包括: 鼓風(fēng)機(jī)(80)，所述鼓風(fēng)機(jī)(80)安裝在所述第一管路(51)上，使所述第一管路(51)內(nèi)的氣流從所述氣體凈化裝置(40)流到所述變壓器室(30)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體凈化裝置(40)還包 括:水分離模塊(42)，所述水分離模塊(42)設(shè)置在所述氣體分離器(41)的上游。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體分離器(41)上設(shè)置有 第二回氣口，所述SF6氣體收集系統(tǒng)還包括第二管路(52)，所述第二管路(52)的一端與所述 第二回氣口連通，所述第二管路(52)的另一端與所述水分離模塊(42)的進(jìn)氣口連通，以使 所述氣體分離器(41)內(nèi)的氣體回流到所述水分離模塊(42)內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體凈化裝置(40)還包 括:雜物過(guò)濾模塊(43)，所述雜物過(guò)濾模塊(43)設(shè)置在所述水分離模塊(42)的上游，所述 第二管路(52)的遠(yuǎn)離所述氣體分離器(41)的一端連接在所述雜物過(guò)濾模塊(43)與所述水 分離模塊(42)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SF6氣體收集系統(tǒng)，其特征在于，所述SF6氣體收集系統(tǒng)還包括: 第二單向閥(62)，所述第二單向閥(62)安裝在所述第二管路(52)上，所述第二單向閥(62)的進(jìn)氣口與所述氣體分離器(41)的第二回氣口連通。
【文檔編號(hào)】B01D53/75GK205613260SQ201620240876
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】董方舟, 車瑤, 張琛, 劉弘景, 石磊, 李偉
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)北京市電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司