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秦山核电500kV GIL 管廊SF6气体泄漏监测与通风系统解决方案

秦山核电500kV GIL 管廊SF6气体泄漏监测与通风系统解决方案

  • 分类:解决方案分类01
  • 作者:Abdie
  • 来源:www.winfoss.com.cn
  • 发布时间:2021-12-06 10:49
  • 访问量:

【概要描述】秦山核电方家山550kV 1号和2号GIL管廊全部位于地面以下巷道,充有SF6气体的GIL管廊设备大部分安装在地面下的比较狭小巷道中,目前空气不流通或者速度极慢,而SF6气体却因不同的设备制造工艺自投运以来就无时无刻不在发生不同程度的泄漏,从而在室内容易沉积不易散发,SF6气体本身又是无色无味的,泄漏后不易被发觉。另外由于SF6气体的比重(密度)远大于空气和氧气,通常在室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带有一定的毒性,很容易使人窒息,这样就会对现场工作人员造成极大的人身健康和安全危害。同时SF6开关中气体的泄漏也直接影响到开关的运行安全,从而配置一套完善的SF6气体泄漏检测装置和通风系统是有必要性的。

秦山核电500kV GIL 管廊SF6气体泄漏监测与通风系统解决方案

【概要描述】秦山核电方家山550kV 1号和2号GIL管廊全部位于地面以下巷道,充有SF6气体的GIL管廊设备大部分安装在地面下的比较狭小巷道中,目前空气不流通或者速度极慢,而SF6气体却因不同的设备制造工艺自投运以来就无时无刻不在发生不同程度的泄漏,从而在室内容易沉积不易散发,SF6气体本身又是无色无味的,泄漏后不易被发觉。另外由于SF6气体的比重(密度)远大于空气和氧气,通常在室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带有一定的毒性,很容易使人窒息,这样就会对现场工作人员造成极大的人身健康和安全危害。同时SF6开关中气体的泄漏也直接影响到开关的运行安全,从而配置一套完善的SF6气体泄漏检测装置和通风系统是有必要性的。

  • 分类:解决方案分类01
  • 作者:Abdie
  • 来源:www.winfoss.com.cn
  • 发布时间:2021-12-06 10:49
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方家山550kV升压站母线1号廊道和2GIL廊道中的GIL采用西安西电开关电气有限公司产品,内部充有约0.45Mpa压力的SF6气体,并且廊道比较冗长,目前2个廊道中未装设SF6气体泄漏检测装置和排风系统。不满足《DL-408-1991 电业安全工作规程-发电厂和变电所电气部分》第8章;《GBT 8905-2012 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》第7.3条;以及《防止电力生产事故的二十五项重点要求》。若SF6气体一经发生泄漏,容易造成六氟化硫气体集聚,因为六氟化硫气体密度相比空气密度约6倍,(其密度是空气的5.11倍),其主要表现为排氧,人员一经进入六氟化硫集聚低位区,容易造成人员窒息,发生人员人身安全事故。并且SF6气体在GIL管道中遇高温电弧发生作用时会产生分解,生成多种低氟硫化物,H2S CO SO2SF2S2F2S2F10以及HF等,这些分解的氟化物都有不同程度的毒性。

根据《DL-408-1991 电业安全工作规程-发电厂和变电所电气部分》第8章;《GBT 8905-2012 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》第7.3条;以及《防止电力生产事故的二十五项重点要求》条文13.1.12:室内或地下布置的GIS、六氟化硫开关设备室,应配置相应的六氟化硫泄漏检测报警、强力通风及含氧量检测系统。系统可及时发现泄漏现象和缺氧情况,并可将现场SF6O2信息通过RS485网络远传至DCS,供运行人员分析。当六氟化硫和氧气探测器检测SF6含量高于设定的报警值或氧气低于设定的报警值时,启动声光报警装置并自动启动排风设备进行通风换气,以保障工作人员健康及生命安全,同时可以对GIL中六氟化硫气体的气密性进行监测,做到早发现早诊断。因此在2个管廊中各加设一套SF6气体泄漏监测装置和通风装置有一定的必要性。

1.2 实施目标

1.2.1 在方家山550kV 1号和2GIL廊道各增设一套SF6气体泄漏检测装置,实现365*24小时全天候实时监测SF6气体泄漏和环境中氧气浓度,并在两个廊道中各增设一套智能型自动排风装置以及排风管道。当SF6气体泄漏监测报警系统监测到六氟化硫气体泄漏或氧气浓度超出系统设置报警阀值时,系统发出声光报警提示,并自动启动通风装置进行排风换气。

1.2.2 1号廊道和2号廊道中SF6O2监测及报警信息通过RS485网络实时远传至SF6浓度监控主机,供运维管理人员分析现场状态,做到早发现早诊断GIL气体设备的气密性。

二、技术方案

2.1 方案概要

此次方家山550kV 1号和2号GIL管廊全部位于地面以下巷道,充有SF6气体的GIL管廊设备大部分安装在地面下的比较狭小巷道中,目前空气不流通或者速度极慢,而SF6气体却因不同的设备制造工艺自投运以来就无时无刻不在发生不同程度的泄漏,从而在室内容易沉积不易散发,SF6气体本身又是无色无味的,泄漏后不易被发觉。另外由于SF6气体的比重(密度)远大于空气和氧气,通常在室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带有一定的毒性,很容易使人窒息,这样就会对现场工作人员造成极大的人身健康和安全危害。同时SF6开关中气体的泄漏也直接影响到开关的运行安全,从而配置一套完善的SF6气体泄漏检测装置和通风系统是有必要性的。

2.2 通风控制系统方案

2.2.1 方案概要

此次方家山550kV GIL管廊全部位于地面以下,且全部为SF6气体绝缘介质的充气母线,根据《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》设计要求,此次设计方案按照机械通风、事故通风和平时排风兼容为原则。所有排风系统的风源通过位于GIL管廊中间位置的检修通道实现自然进风,不单独设置送风风机。

1. 设计4台主井屋顶铝制离心式通风机:因为SF6气体是酸性气体,会腐蚀GIL管廊内电气设备,所以应单独设计SF6排风系统,并且室内排出的气体一定程度含有泄漏的SF6甚至有毒气体,因而排风口选择两端不涉及人员进出的两处通风竖井,且风口不对人行过道。因通风井口外房间太小且三面排风百叶太狭窄透气效率不高,考虑到不方便开展土建工作,因而设计成屋顶式通风机形式,将屋顶排风机设计成竖井井口水平以上垂直于地面竖立安装,拆除原有排风口小房间主体建筑。#1号管廊和#2号管廊的两末端主竖井各1台,总计共设置4台主井屋顶式排风机。

2. 设计规格为W320mm*H420mm规格地面排风管道:针对#1号和#2号管廊整体位于地面以下,且密闭严实,如果设置风管对接上述4台主屋顶通风机,由于受管廊GIL布局影响,考虑到后续用户运维检修的便利性,设计的风管不宜铺设在GIL管廊的任意两相的中间位置,因而应设计在两侧,两侧受GIL支撑架的影响,风管有效尺寸为水平宽度应≤320mm,垂直高度应≤420mm为宜,设计成方管有利于提高通风截面,更有效保证通风量。但以此口径规格通过变径对接主井屋顶式离心通风机,结合廊道有两处90度转角因素,则风阻极大,不能保证整个巷道的通风效果。因而我们采用主井屋顶通风机密闭安装方式,在业主方所提需求7000立方每小时风量(对应2.2kW)风机参数基础上增加为最大风量13600立方/小时,最大风压201Pa ,功率4.0kW屋顶通风机(风机参数设计选型原则详见应答技术方案描述)。

3. 廊道内部设计辅助斜流式通风机3台:考虑到SF6气体的密度比重大,泄漏气体容易沉积在GIL管廊底部,根据第2条设计原则,故增加3台辅助斜流风机(其中#1号管廊进风口两侧管廊各1台,#2号管廊较长一段设置1台),最大排风量4000立方米/小时,最大风压1040Pa,辅助风机设置在靠近排风竖井端1/3距离位置,靠近进风口的2/3段每隔5米设置一个进风口,用于分段抽吸管廊底部含有SF6的混合气体,靠近末端的1/3风管不开设风口,即整个管廊低位区聚积气体借助3台辅助斜流风机送入主井屋顶式离心式通风机下进行排出。敷设的排风管底部距离地面约0.1米高度(避免地面潮气影响寿命),排风管道除有一处地面存在落差外,尽量在同一水平线上,减少增加弯管带来不必要的风阻。所有进风口设置有效通过率不低于90%的过滤栅格,避免塑料袋等杂物进入排风管道引起堵塞(遇到人员活动较频繁的位置设置可拆卸粗效过滤器,避免人员活动带入杂物)。

4. 实施细节要点:主井屋顶通风机应装设底座,底座通过地面注入螺栓固定在地面上(或结合现场情况与原洞口工字槽钢钻孔加螺栓方式固定),屋顶离心风机以法兰方式垂直安装于底座上,法兰与主井地面之间增加密封胶圈,避免空气回流,保障排风效果。现场踏勘时注意到局部廊道存在漏水现象,则对漏水区域的排风管道采用喷涂防锈漆工艺处理,避免漏水或潮气导致生锈而缩短排风管道的使用寿命。

 

 

 

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