Қосалқы станцияда SF6 элегазының сапасын қалай тексеру керек: қадамдық нұсқаулық

Қосалқы станцияда элегаз сапасы бөліктің сынама алу штуцеріне қосылатын портативті SF6 талдағышымен тексеріледі. Бір қосылыста параметрлердің үш тобы өлшенеді: SF6 тазалығы (ауа мен CF4 қоспасы), ылғалдылық және ыдырау өнімдері (SO2, HF). Нәтиже IEC 60480 және аппарат дайындаушысы нұсқаулығының шектерімен, сондай-ақ осы бөліктің бұрынғы өлшемдерімен салыстырылады.

«Элегаз сапасы» деген не

Ластаушы заттар элегазға бірнеше көзден түседі. CIGRE 117 «SF6 Recycling Guide» нұсқаулығы (1997) оларды былай атайды: газбен жұмыс, ағулар, беттер мен полимерлерден бөлінетін ылғал, электр разрядтарының әсерінен газдың ыдырауы және шаңның механикалық түзілуі. Осыдан далалық жағдайда тексерілетін үш параметр шығады.

SF6 тазалығы: ауа және CF4

Ауа газға толтыру және қызмет көрсету кезінде түседі, ал CF4 коммутациялық доғаларда түзіледі. Екі қоспа да ажырату қабілетін және газ аралығының оқшаулауын нашарлатады. CIGRE 117 бойынша ауа мен CF4-тің рұқсат етілген мөлшері көлем бойынша 3 %, газды қайта пайдалану шегі 2 %. Бұл қоспаларды сүзгімен тазарту мүмкін емес, оларды тек жаңа газбен сұйылту арқылы азайтады.

Ылғалдылық

Ылғал аппараттың беттерінен және полимер бөлшектерінен бөлінеді. Егер газ шық нүктесінен төмен суыса, су оқшаулағыштарға конденсацияланып, беттік оқшаулауды нашарлатады. Рұқсат етілген ылғалдылық газ қысымына байланысты: қысым неғұрлым жоғары болса, ppmv бойынша соғұрлым аз ылғалға рұқсат етіледі. Шық нүктесі мен ppmv-ны қалай қайта есептеу керегі және қысымсыз шық нүктесінің неге мағынасыз екені «Элегаз ылғалдылығының нормалары» мақаласында қарастырылған.

Ыдырау өнімдері

Ішінара разрядтар, ұшқындау және доғалар кезінде SF6 ыдырайды. Өнімдердің арасында SOF2, SO2, HF, S2F10, H2S және металл фторидтері бар. Олар улы және беттік оқшаулауды нашарлатады. Далада оларды бұрын индикатор газдар ретінде SO2 мен SOF2 бойынша анықтаған, ал қазіргі талдағыштар SO2 мен HF-ті электрохимиялық датчиктермен өлшейді. Құрамы, қауіптілігі және әсер ету шектері туралы толығырақ «Элегаздың ыдырау өнімдері: SO2, HF және олармен не істеу керек» мақаласында.

Қандай нормалар қолданылады

Құжат	Нені белгілейді
IEC 60376:2018	Жабдыққа толтырар алдындағы техникалық элегаздың және қосымша газдардың (N2, CF4) сапасы
IEC 60480:2019	Жабдықтан алынғаннан кейін SF6 пен оның қоспаларын қайта пайдалану критерийлері
CIGRE 117 (1997)	Газды қайта пайдалану үшін тазалық шектері; IEC 480 стандартын қайта қарау соларға сүйенуі тиіс болған
Аппарат дайындаушысының нұсқаулығы	Нақты ажыратқыш немесе КРУЭ үшін шектер, олар стандарттан қатаңырақ болуы мүмкін

IEC 60376 және IEC 60480 стандарттарының сандық шектері толық мәтіндегі кестелерде берілген. Біз оларды басқа дереккөздерден қайталамаймыз: мәндерді қолданыстағы редакциядан және дайындаушының нұсқаулығынан алыңыз.

Бағдар үшін CIGRE 117 нұсқаулығының (1997) шектері:

Қоспа	Рұқсат етілген деңгей	Қайта пайдалану шегі
Ауа және CF4	көлем бойынша 3 %	көлем бойынша 2 %
100 кПа кезіндегі ылғал	4000 ppmv	1600 ppmv
500 кПа кезіндегі ылғал	800 ppmv	320 ppmv
2 МПа кезіндегі ылғал	200 ppmv	120 ppmv
Газ тәрізді ыдырау өнімдері (SF4, WF6, SOF4, SOF2, SO2, HF, SO2F2)	100 ppmv	50 ppmv

Бұл 1997 жылғы мәндер. Газды қабылдау үшін IEC 60480 стандартының қолданыстағы редакциясын пайдаланыңыз.

1-қадам. Дайындық

Не қажет:

• элегаз талдағышы, мысалы қажетті датчиктері бар Rapidox SF6 6100 Portable;
• SF6 шлангтық қосылыстар жиынтығындағы сіздің жабдығыңыздың штуцерлеріне арналған өтпелі жалғағыштар;
• талдағыш сынаманы қайтармайтын болса, газ жинау қапшығы;
• қорғаныс құралдары: қолғап пен көзілдірік, ал ыдырау өнімдеріне күдік болса, қорғаныс киімі мен сертификатталған респиратор.

Әр аппаратта сынама алу штуцерінің қандай түрі бар екенін алдын ала біліңіз. Cambridge Sensotec жиынтығында RECTUS 21 жалғағышынан ¼″, 3/8″ және ½″ JIC, 1/4″ NPT және еуропалық DN6, DN7, DN8, DN12 және DN20 түрлеріне өтпелі жалғағыштар, сондай-ақ баллоннан сынама алуға арналған реттегіш бар. Жиынтық тапсырыс берушінің жабдық паркіне қарай жинақталады.

Қосылар алдында бөліктегі газ қысымын манометр немесе тығыздық датчигі бойынша тексеріп, жазып алыңыз: ол ылғалдылықты нормамен салыстыру үшін керек болады.

2-қадам. Қосылу

1. Сынама алу штуцерінің клапаны жабық екеніне көз жеткізіңіз.
2. Штуцерге жиынтықтан сәйкес өтпелі жалғағышты бұрап бекітіңіз.
3. Талдағыштың шлангын өтпелі жалғағышқа RECTUS 21 муфтасы арқылы жалғаңыз. Бұл жабық муфта: қосу және ажырату кезінде газ сыртқа шықпайды дерлік.
4. Талдағышты қосыңыз. Rapidox SF6 6100 Portable 20 °C кезінде 3–4 минутта қызады.
5. Егер талдағыш Rapidri тетігі STORAGE күйінде сақталған болса, оны RUN күйіне ауыстырыңыз.
6. Штуцер клапанын баяу ашыңыз.

Газ талдағыш арқылы бөліктегі қысымның есебінен өтеді, Rapidox SF6 6100 Portable кірісінде 10 барға дейін рұқсат етіледі. Қысымы төмен көздер үшін (Cambridge Sensotec нұсқаулығы бойынша 0,5 бардан төмен) қосымша сорғы қажет.

3-қадам. Өлшеу

1. Мәзірден Timed режимін және аппаратқа сәйкес тестті таңдаңыз, мысалы «IEC 60480 > 200kPa». Rapidox SF6 6100 талдағышында IEC және CIGRE тесттері алдын ала орнатылған.
2. Сынама уақытын орнатыңыз. Уақыт бойынша режимде ылғалдылықты өлшеу үшін Cambridge Sensotec нұсқаулығы кемінде алты минутты талап етеді.
3. Аспап SF6 датчигінсіз жинақталған болса, дұрыс фондық газды (SF6 немесе N2/ауа) таңдаңыз. Әйтпесе SO2, H2S және CO көрсеткіштерінің қателігі шамамен 50 % болады.
4. Тесттің аяқталуын күтіңіз. Аспап әр параметр бойынша PASS немесе FAIL көрсетеді және газ қысымын жазады.
5. Сынама газ жинау қапшығына кетеді. Rapidox SF6 6100 Pump Back моделі оны компрессормен бөлікке қайтарады.

Rapidox SF6 6100 Portable нені өлшейді (аспап карточкасы бойынша):

Параметр	Ауқым	Дәлдік
SF6 тазалығы	0–100 %	±0,5 %
Ылғалдылық	−60-тан +20 °C ш.н.-ге дейін (10–24 000 ppmV)	±2 °C ш.н.
SO2	0–100 немесе 0–500 ppm	±2 % ӨЖШ
HF	0–10 немесе 0–30 ppm	±2 % ӨЖШ
H2S	0–100 ppm	±2 % ӨЖШ
CO	0–1000 ppm	±2 % ӨЖШ
CF4 (есептік)	0–80 %	көрсеткіштің ±1 %

CF4-ті аспап есептейді, ол үшін ауа датчигі қажет. Бір аспапта сегіз датчикке дейін болады, олардың үйлесімі дайындаушымен келісіледі.

4-қадам. Нәтижені қалай түсіну керек

Әр параметрді дайындаушы нұсқаулығы мен IEC 60480 шегімен, содан кейін осы бөліктің бұрынғы өлшемдерімен салыстырыңыз:

• Ауа үлесі өсіп келеді. Толтыру немесе қызмет көрсету кезіндегі қателер ықтимал. Ауа мен CF4 сүзілмейді, оларды жаңа газбен сұйылту арқылы азайтады.
• Ылғалдылық өсіп келеді. Мәннің қандай қысымға жататынын тексеріп, оны шек берілген қысымға келтіріңіз. CIGRE 117 бойынша ылғал беттер мен полимерлерден, газбен жұмыс кезінде және ағулар арқылы түседі.
• SO2 және HF пайда болды. Аппарат ішінде разрядтар немесе доға болған. Бөлікті ашар алдында газ адсорбенттері бар жабдықпен сорып алынады, қызметкерлер қорғаныс құралдарын киеді. Себебі бөлек ізделеді: түйіспелердің тозуы, ішінара разрядтар, үлкен токтарды коммутациялау.
• SO2, HF және ылғал бірге өседі. Бұл аппарат ішіндегі разрядтардың белгісі, мұндай бөлікті бірінші кезекте тексеріңіз.

Параметр шектен шықса, газ қалпына келтіру қондырғысымен өңделеді немесе дайындаушының рәсімі бойынша ауыстырылады.

5-қадам. Хаттама

Rapidox SF6 6100 нәтижені кірістірілген принтерде басып шығарады және Excel-ге арналған файлдарды USB-жинақтауышқа жүктейді. Хаттамаға мыналарды жазыңыз:

• өлшеудің күні мен уақыты;
• аппарат пен бөліктің нөмірі;
• газдың қысымы мен температурасы;
• барлық параметрлердің мәндері және тест нәтижесі (PASS немесе FAIL);
• алдыңғы өлшеммен салыстыру;
• қорытынды және жауапты тұлғаның қолы.

Элегазды қашан тексеру керек

Барлық аппараттарға ортақ кезеңділік жоқ: жоспарлы аралықты дайындаушының нұсқаулығы мен кәсіпорынның регламенті белгілейді. Кестеден тыс газ мына жағдайларда тексеріледі:

1. пайдалануға енгізу кезінде — бұл кейінгі барлық өлшемдер салыстырылатын базалық өлшем;
2. толтырудан, үстеп толтырудан және жөндеуден кейін;
3. қысқа тұйықталу тогын немесе бірқатар ауыр коммутацияларды ажыратқаннан кейін;
4. қысым немесе тығыздық дабылы іске қосылғанда;
5. ыдырау өнімдерінің қауіптілігін бағалау үшін бөлікті ашар алдында;
6. жаңа немесе қалпына келтірілген газы бар баллондарды кіріс бақылауы кезінде.

Жиі кездесетін қателер

• Базалық өлшем жоқ. Пайдалануға енгізу кезіндегі мәнсіз трендті бағалау мүмкін емес.
• Қысымсыз шық нүктесі. Жұмыс қысымындағы және атмосфералық қысымдағы мән бір газ үшін екі түрлі сан.
• Өлшеу тым қысқа. Ылғалдылық датчигіне уақыт керек; уақыт бойынша режим үшін Cambridge Sensotec кемінде алты минутты көрсетеді.
• Тек қысым мен ылғалды тексеру. SO2 мен HF аппарат ішіндегі разрядтарды көрсетеді, оларсыз ақауды өткізіп алуға болады.
• Сынаманы атмосфераға шығару. SF6 — парниктік газ; сынаманы қапшыққа жинайды немесе бөлікке қайтарады.
• Ағуды талдағышпен іздеу. Талдағыш газ сапасын көрсетеді, ал ағу орнын ағу іздегішімен табады, қараңыз: «SF6 ағу іздегіші ме, әлде газ талдағыш па».

Қандай аспапты таңдау керек

Көшпелі бригадалар мен сирек өлшеулер үшін Rapidox SF6 6100 Portable жарайды: кейсімен 8,5 кг, сегіз газға дейін, сынама қапшыққа жиналады. Өлшеулер көп болса және газды жоғалтуға болмаса, Rapidox SF6 6100 Pump Back таңдаңыз: ол сынаманы бөлікке қайтарады және кірістегі 0,3–35 бар қысыммен жұмыс істейді. Жабдығыңызға арналған өтпелі жалғағыштар SF6 шлангтық қосылыстар жиынтығына жинақталады.

KEG TRK Cambridge Sensotec элегаз талдағыштарын Қазақстанда жеткізеді. Бағасы сұраныс бойынша: info@keg-trk.kz.

Дереккөздер

• IEC 60376:2018. Specification of technical grade sulphur hexafluoride (SF6) and complementary gases to be used in its mixtures for use in electrical equipment. МЭК сайтындағы сипаттама: https://webstore.iec.ch/en/publication/33028
• IEC 60480:2019. Specifications for the re-use of sulphur hexafluoride (SF6) and its mixtures in electrical equipment. МЭК сайтындағы сипаттама: https://webstore.iec.ch/en/publication/61024
• Bolin P. SF6 Recycling Guide: Reuse of SF6 Gas in Electrical Power Equipment and Final Disposal (CIGRE Report 117, 1997). EPA конференциясындағы баяндама, 2000: https://19january2021snapshot.epa.gov/sites/static/files/2016-02/documents/conf00_bolin.pdf
• U.S. EPA. Byproducts of Sulfur Hexafluoride (SF6) Use in the Electric Power Industry, 2002: https://www.epa.gov/system/files/documents/2022-05/sf6_byproducts.pdf
• Cambridge Sensotec. Rapidox SF6 6100 Portable, пайдалану жөніндегі нұсқаулық D61-070-5: https://www.cambridge-sensotec.co.uk/wp-content/uploads/2023/04/D61-070-5-Rapidox-SF6-6100-Portable-Analyser.pdf
• Cambridge Sensotec. Rapidox SF6 6100 Portable, техникалық сипаттама: https://www.cambridge-sensotec.co.uk/wp-content/uploads/2023/04/Rapidox-SF6-6100-Portable-Technical-Specification.pdf