Onderzoek naar risicopunten en veiligheidscontroletechnologieën op onderhoudsplaatsen van elektriciteitscentrales gebaseerd op hoogspannings SF₆ schakelaars

Met de snelle ontwikkeling van de energie-industrie en de voortdurende uitbreiding van het elektriciteitsnetwerk, zijn hoogspanningsapparatuur steeds belangrijker geworden in het elektriciteitsnet. Als een sleutelapparaat in het elektriciteitsnet speelt de hoogspanning SF₆-schakelaar een cruciale rol bij het onderbreken en sluiten van circuits, evenals het snel onderbreken van foutstromen tijdens systeemfouten. Dankzij hun hoge betrouwbaarheid, uitstekende isolatieprestaties en boogdoofvermogen worden SF₆-schakelaars wijdverspreid gebruikt in de ultra-hoge en extra-hoge spanning domeinen.

Tijdens langdurige operatie komen hoogspanning SF₆-schakelaars echter onvermijdelijk problemen tegen zoals slijtage, veroudering en lekkage. Regelmatige onderhoudsmaatregelen in de substation zijn essentieel om stabiele prestaties en veilig bedrijf te waarborgen. Onderhoudsactiviteiten in de substation omvatten niet alleen complexe elektrische en mechanische structuren, maar ook het hanteren van SF₆-gas, wat technisch uitdagend is en aanzienlijke veiligheidsrisico's met zich meebrengt.

Vooral op onderhoudsplaatsen in substations, wegens de complexe en wisselende omgeving, de diverse apparatuur en de uiteenlopende vaardigheden van de operators, kunnen verschillende veiligheidsincidenten optreden. Bijvoorbeeld, incidenten zoals vergiftiging door lekkage van SF₆-gas, hoogspanningsschokongevallen en mechanische verwondingen. Deze ongelukken vormen niet alleen een ernstig gevaar voor de veiligheid van het onderhoudspersoneel, maar hebben ook een aanzienlijke impact op de stabiele werking van het elektriciteitsnet.

Daarom is een diepgaande analyse van de gevaarlijke punten op onderhoudsplaatsen voor hoogspanning SF₆-schakelaars en het onderzoeken van effectieve veiligheidscontroletechnologieën van groot belang. Dit is cruciaal om de veiligheid van het onderhoudspersoneel te waarborgen, de efficiëntie en kwaliteit van het onderhoud te verbeteren en de veilige en stabiele werking van het elektriciteitsnet te garanderen.

1 Analyse van gevaarlijke punten op onderhoudsplaatsen in substations gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars

Met de snelle ontwikkeling van de energie-industrie worden hoogspanning SF₆-schakelaars wijdverspreid toegepast in het elektriciteitsnet vanwege hun uitstekende elektrische en mechanische eigenschappen. Tijdens de werking van de apparatuur, beïnvloed door factoren zoals de omgeving en onjuiste bediening, zijn storingen of prestatiedaling echter onvermijdelijk, waardoor regelmatig of onregelmatig onderhoud in de substation nodig is. Aangezien het onderhoud werkzaamheden betreft die hoge spanningen, giftige gassen en complexe mechanische structuren omvatten, zijn de veiligheidsrisico's relatief hoog.

Substationonderhoud is een cruciale manier om de normale werking van elektrische apparatuur te waarborgen en het optreden van storingen te voorkomen. Voor hoogspanning SF₆-schakelaars kan regelmatig en wetenschappelijk onderhoud niet alleen de levensduur van de apparatuur effectief verlengen, maar ook potentiële veiligheidsrisico's op voorhand detecteren en aanpakken, zodat grote veiligheidsincidenten worden voorkomen. Daarom is de veiligheid van substationonderhoud van groot belang, direct gerelateerd aan de veiligheid van het onderhoudspersoneel en de stabiele werking van het elektriciteitsnet.

De gevaarlijke punten op onderhoudsplaatsen in substations gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars kunnen worden ingedeeld in twee aspecten, zoals getoond in de tabel.

1.1 Elektrische schokrisico's

Op de onderhoudsplaats van hoogspanning SF₆-schakelaars is het risico op elektrische schok een extreem ernstig veiligheidsrisico. Elektrische schokken kunnen niet alleen ernstige verwondingen of zelfs de dood tot gevolg hebben, maar ook andere ernstige secundaire ongelukken veroorzaken. Daarom is constante waakzaamheid vereist, en een grondige analyse en preventie van elektrische schokrisico's noodzakelijk.

Ten eerste heeft hoogspanningsapparatuur per definitie een zeer hoog spanningsniveau. Zodra iemand een geladen deel raakt, kan dit leiden tot extreem gevaarlijke elektrische schokken. Vooral tijdens het onderhoud kunnen sommige componenten van de apparatuur blootgesteld zijn. Als een operator per ongeluk contact maakt met deze delen met gereedschap, kan dit op zijn minst verwondingen en op zijn ergst het verlies van leven veroorzaken. Bovendien kunnen de aardingssystemen en metalen leidingen rond de apparatuur geïnduceerde spanningen bevatten, wat potentieel elektrische schokrisico's oplevert.

Ten tweede is de interne omgeving van een substation complex, met verschillende hoge- en lagespanningslijnen en -apparatuur dicht opeengepakt, en meerdere stroombronnen aanwezig. Bovendien kan in het onderhoudsgebied de stroomvoorziening niet volledig worden afgesloten, en kan er nog een zekere restspanning aanwezig zijn. Als de operatie onjuist wordt uitgevoerd, kan dit een elektrische schok veroorzaken.

Ten derde is statische elektriciteit die tijdens het onderhoud wordt opgewekt ook een niet te negeren bron van elektrische schokrisico's. In het algemeen kan bij het openen en sluiten van een SF₆-schakelaar een grote hoeveelheid statische lading opbouwen. Als de operator geen effectieve beschermingsmaatregelen neemt, kan hij of zij door statische ontlading worden geraakt wanneer hij of zij geleidende delen aanraakt.

Tot slot verergeren ongunstige omgevingsfactoren zoals een natte onderhoudsplaats en een smalle ruimte het risico op lekkage van het menselijk lichaam en geïnduceerde spanningen, waardoor het gevaar van elektrische schokken toeneemt.

1.2 Leaking van SF₆-gas

Op de onderhoudsplaats van hoogspanning SF₆-schakelaars is lekkage van SF₆-gas een aanzienlijk veiligheidsrisico dat niet mag worden genegeerd. SF₆ is een inerte gas. Hoewel het zelf niet giftig of schadelijk is, kan een grootschalige lekkage leiden tot ernstige milieupollutie en persoonlijke letsel.

Ten eerste is de dichtheid van SF₆-schakelaars cruciaal voor het voorkomen van gaslekkage. Tijdens lange periodes van gebruik en onderhoud kunnen de afdichtingen echter kleine spleten ontwikkelen door slijtage en veroudering, wat leidt tot een kleine hoeveelheid SF₆-gaslekkage en een verminderde dichtheidsprestatie. Als het probleem niet tijdig wordt gedetecteerd en aangepakt, zal het lekkagepunt uitbreiden, uiteindelijk leidend tot een grootschalige SF₆-lekkage.

Ten tweede is tijdens het onderhoud het demonteren en monteren van SF₆-schakelaars nodig. Er bestaat een risico op ernstige gaslekkage als gevolg van menselijke bedrijfsfouten. Bijvoorbeeld, als het interne SF₆-gas niet volgens de voorschriften wordt afgevoerd tijdens het demonteren en monteren, of als de bevestiging niet op de juiste plaats is en de gaskamer loskomt, kan dit direct leiden tot een grote lekkage.

Tot slot zal na lekkage van SF₆-gas het gas zich verzamelen in lage gebieden of gesloten ruimtes om gebieden met hoge concentraties te vormen. Als werknemers per ongeluk deze gebieden betreden, kunnen ze verstikking, vergiftiging, etc. ervaren. Vooral in een smalle onderhoudsomgeving is de gasaccumulatie heviger, en wordt de schade van lekkage versterkt.

2 Analyse van veiligheidscontroletechnologieën voor substationonderhoud gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars
2.1 Standardisering van bedrijfsprocedures

Hoogspanning SF₆-schakelaars zijn cruciale apparatuur in het elektriciteitsnet, en hun veilige en stabiele werking is direct gerelateerd aan de algehele prestaties en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet. Om de veiligheid van hoogspanning SF₆-schakelaars tijdens substationonderhoud te waarborgen, is het van groot belang om een wetenschappelijk, gestandaardiseerd en praktisch set van bedrijfsprocedures voor veiligheidscontroletechnologieën te ontwikkelen.

De standardisering van bedrijfsprocedures speelt een cruciale rol in het waarborgen van de veiligheid van substationonderhoudsoperaties gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars. Gestandaardiseerde bedrijfsprocedures dienen niet alleen als standaardbasis voor het leiden van onderhoudswerk, maar bieden ook een fundamentele garantie voor het voorkomen van diverse veiligheidsrisico's. Standaardbedrijfsprocedures moeten niet alleen gedetailleerde operatiestappen specificeren, maar ook duidelijke richtlijnen geven voor alle aspecten van onderhoudsbeheer, zoals algemene eisen voor kwalificatiecontrole en gereedschapinspectie, zodat het hele operatieproces betrouwbaar wordt beheerd.

Bovendien moeten bedrijfsprocedures gericht en uitvoerbaar zijn. Verschillende procedures moeten worden ontwikkeld voor SF₆-schakelaars van verschillende spanningenniveaus en modellen. Voor verschillende soorten onderhoud, zoals dagelijkse inspecties en defectherstel, moeten ook gerichte eisen worden gesteld. De inhoud van de procedures moet duidelijk worden uitgedrukt en de stappen moeten beknopt zijn om de begrip en implementatie door de operators te vergemakkelijken.

2.2 Uitschakeling en aardingmaatregelen

Uitschakeling en aardingmaatregelen zijn cruciale technische schakels om de veiligheid van substationonderhoudsoperaties gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars te waarborgen. Ze zijn cruciaal voor het voorkomen van ernstige ongelukken zoals elektrische schokken en statische elektriciteitsontlading.

Uitschakeling is de primaire voorbereidende werkzaamheden vóór het onderhoud. Het onderhoudspersoneel moet eerst alle mogelijke stroombronnen van het onderhoudsobject en de omringende gebieden volgens de bedrijfsprocedures uitschakelen, om te zorgen dat het werkgebied volledig zonder stroom is, waardoor het risico van werk op live lijnen fundamenteel wordt geëlimineerd. Tegelijkertijd, om onvolledige uitschakeling door foute bediening te voorkomen, worden meestal dubbele maatregelen genomen, zoals het afsluiten van de belastingschakelaar of afscheider en het bevestigen van de uitschakelstatus door middel van testen, zoals het gebruik van een spanningstester.

Voor het uitgeschakelde onderhoudsobject en de bijbehorende faciliteiten is betrouwbare aarding vereist om geïnduceerde spanningen en statische elektriciteitsontlading te voorkomen. Door de geleider aan de aardepotentiaal te verbinden, kunnen geïnduceerde spanningen en statische elektriciteit worden vrijgegeven, waardoor het gevaar van elektrische schokken wordt geëlimineerd. Bij aarding moet de volgorde "eerst aarden, dan opereren, eerst evacueren, dan verwijderen" worden gevolgd om de veiligheid van het personeel in elk stadium te waarborgen.

Aardingmaatregelen moeten in het algemeen betrouwbaar en redundant zijn. Speciale aardingsdraden moeten worden gebruikt om verbinding te maken met de aardinginstallatie. Alle metalen lichamen die mogelijk geladen kunnen zijn, moeten worden afgeardeerd. Tegelijkertijd moeten de aardingsdraden voldoende stroomdraagkracht hebben, en het aantal moet passend redundant zijn om single-point failure te voorkomen. Voor sommige apparatuur die niet rechtstreeks kan worden afgeardeerd, moeten indirecte aardingmaatregelen zoals equipotential bonding of lokale aarding worden toegepast.

2.3 Monitoring en beheer van SF₆-gas

Monitoring en beheer van SF₆-gas zijn van groot belang voor het waarborgen van de veiligheid van de operaties op de onderhoudsplaats in de substation gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars. SF₆ is een inerte gas. Hoewel het zelf niet giftig of schadelijk is, kan een grootschalige lekkage ernstige schade toebrengen aan het milieu en de menselijke gezondheid. Daarom moet een compleet SF₆-gasmonitoring- en beheersysteem worden opgezet om lekkagerisico's van de bron af te voorkomen.

Ten eerste, controleer regelmatig de dichtheid van SF₆-schakelaars. Gebruik geavanceerde middelen zoals infraroodthermografie en akoestische detectie om kleine scheuren en lekkagepunten nauwkeurig te identificeren en ze tijdig te repareren, en vervang de afdichtingen om de algehele dichtheid van de apparatuur te waarborgen. Tegelijkertijd, volg strikt de bedrijfsprocedures tijdens het demonteren en monteren van het onderhoud, en werk met extra voorzichtigheid om ernstige lekkage als gevolg van menselijke fouten te voorkomen.

Ten tweede moet een alomvattend SF₆-lekkagedetectiesysteem worden geïmplementeerd in de substation. Vaste of mobiele monitoringapparatuur moet worden geïnstalleerd op de onderhoudsplaats en andere cruciale gebieden om de verandering in de SF₆-concentratie in real-time te bewaken. Zodra een anomalie wordt gedetecteerd, moet het systeem op tijd een alarm afgeven. Tegelijkertijd moet het monitoringsysteem functies voor externe monitoring en gegevensopslag hebben om het onderhoudspersoneel in staat te stellen de situatie ter plaatse beter te begrijpen.

Ten derde moeten relevante afdelingen een compleet SF₆-gasbeheersysteem opstellen en de afhandelingsprocedure duidelijk maken wanneer de meetwaarden abnormaal zijn. Wanneer een bepaalde concentratie SF₆-lekkage wordt gedetecteerd, moeten relevante personen onmiddellijk het noodplan activeren, de lekkagebron tijdig afsluiten en het getroffen gebied isoleren en evacueren om verdere gasdiffusie te voorkomen. Tegelijkertijd, mobiliseer noodhulpbronnen, zoals ventilatiefaciliteiten, om de omgeving zo snel mogelijk te zuiveren.

Tot slot is het versterken van de training en educatie van het onderhoudspersoneel ook een belangrijk onderdeel van het SF₆-gasbeheer. Door middel van training kunnen het onderhoudspersoneel de gevaren van SF₆-lekkage volledig begrijpen en preventie- en responsmaatregelen beheersen. Tegelijkertijd organiseer regelmatig noodoefeningen om de relevantie en uitvoerbaarheid van het beheersysteem te testen en continu te verbeteren.

3 Conclusie

In hoogspanningsenergiesystemen zijn SF₆-schakelaars, als belangrijke schakelapparatuur, cruciaal voor de veilige en betrouwbare werking van het gehele systeem. Echter, vanwege verschillende potentiële gevaarlijke punten tijdens de werking van SF₆-schakelaars, zoals lekkage van SF₆-gas, hoge spanning en bogen, mechanische apparaatdefecten en gevaarlijke geleidende delen, is wetenschappelijk onderhoud en strikte veiligheidscontrole van groot belang.

Dit artikel bestudeert de gevaarlijke punten en veiligheidscontroletechnologieën op de onderhoudsplaats in de substation gebaseerd op hoogspanning SF₆-schakelaars, wat essentieel is voor het waarborgen van de veiligheid van het onderhoudspersoneel. In de praktijk moeten onderhoudspersonen strikt de relevante veiligheidsbedrijfsvoorschriften naleven en regelmatig veiligheidstrainingen en -oefeningen uitvoeren om hun vermogen om te reageren op noodgevallen te verbeteren. Tegelijkertijd moeten de onderhoudseenheden van de apparatuur continu de onderhoudsprocessen optimaliseren, de bijbehorende maatregelen verbeteren en geavanceerde veiligheidstechnologieën toepassen om de efficiënte en veilige uitvoering van het onderhoud te waarborgen.

In de toekomst zal het onderzoek naar gevaarlijke punten en veiligheidscontroletechnologieën op de onderhoudsplaats in de substation voor hoogspanning SF₆-schakelaars zich richten op intelligentie, precisie en milieuvriendelijkheid. Door geavanceerde technologieën in te voeren en de onderhoudsprocessen te optimaliseren, kan de efficiëntie en veiligheid van het onderhoud verder worden verbeterd, waardoor een betrouwbaardere garantie wordt geboden voor de stabiele werking van het elektriciteitsnet. Bovendien, met de continue vooruitgang en innovatie in wetenschap en technologie, is het redelijk te geloven dat de toekomstige substationonderhoustechnologie voor hoogspanning SF₆-schakelaars nog geavanceerder en perfecter zal zijn.