捷克電力公司採用光學氣體成像熱像儀檢查SF6氣體洩漏!

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FLIR紅外線熱像儀氣體檢漏應用 
前言

一家擁有將近40個變電所的捷克公用事業公司,有一項艱鉅的檢查任務:測量及維護使用六氟化硫(SF6)作為絕緣氣體的數十個斷路器、比流器、比壓器。

SF6氣體在防止或延遲放電方面非常有效,因此,重要的是,須要確保絕緣元件不會洩漏氣體,特別是因為SF6對環境可能有害。 

本應用實例探討了公用事業公司如何應對由這些氣體洩漏帶來的挑戰,以確保配電的持續性及限制氣體洩漏對環境的影響,請參考以下全文。

六氟化硫(SF6)通常用作高壓電力配電中的絕緣氣體,因為它可使變電所設備較為小巧。然而,SF6是一種非常強烈的溫室氣體,因此,來自設備的任何洩漏,都可能危及配電的持續性及對環境產生影響。為了限制這些負面影響,公用事業公司可採用光學氣體成像熱像儀(FLIR GF306)檢查SF6洩漏。

有一家接受採用光學氣體成像技術(OGI)進行檢測的公用事業公司 - 位於捷克布拉格的ČEPS,它是捷克唯一的輸電系統營運商,持有捷克能源管理局依能源法授予的獨家許可證。該公司負責維護和升級包括68部變壓器的39個變電所,以使電力從輸電系統供應到配電網。在配電網中,幾乎所有的斷路器、比流器、比壓器及氣體絕緣變電所,都使用SF6作為絕緣氣體。此種介電氣體作為絕緣體非常有效,因為它有助於防止或能迅速熄滅放電,因此成為全球高壓設備中最常用的絕緣氣體。

ČEPS公司高壓維護部主管Milan Sedláček解釋說:"早期偵測SF6洩漏,有助於避免故障及確保配電的持續性"。

圖二:FLIR GF306紅外線熱像儀由於採用光學氣體成像技術(OGI),可讓您輕易看見氣體洩漏。 

光學氣體成像技術

Sedláček表示“我們在一台洩漏SF6的比流器上測試光學氣體成像熱像儀,我們立即意識到了它的潛力,我們曾經試圖用其他方法檢測洩漏沒有成功,但是使用光學氣體成像熱像儀,我們設法找出了問題所在之處。在這次令人驚訝的成功演示後,我們買下了它,而且不後悔那個決定,即使才使用幾個月,已證明它非常有用”。   

氣體嗅探器與光學氣體成像熱像儀的比較

由於SF6無色、無味及不可燃,因此,幾乎不可能用肉眼查看。有一種偵測此種無形氣體的常用工具是所謂的“嗅探器”,可測量某一位置的某種氣體濃度及以百萬分點濃度(ppm)為單位,產生濃度讀值。

Sedláček表示“儘管這些工具非常有用,它們的使用卻受到限制。嗅探器只能檢測在一個點的氣體洩漏。這意味著很容易錯過洩漏源。我們用來測試光學氣體成像熱像儀的比流器,就是一個好例子。我們知道它正在洩漏,因為我們需要每六到八個月左右就補充SF6一次,但我們無法用嗅探器找出洩漏處,使用光學氣體成像熱像儀,我們能非常快速的找出洩漏位置”,他解釋道。

圖三:可以從安全距離輕鬆勘查含有SF6氣體的絕緣礙子及偵測出任何洩漏

從安全距離勘測,找到意外位置的洩漏

由於安裝錯誤、在計劃維護期間的干擾或基於老化導致的密封部件故障,可能使電氣設備發生SF6洩漏。在配電設備上最常見的洩漏路徑是法蘭、套管、爆破片與閥桿。“只要洩漏是侷限在您所預期的位置,嗅探器就會很管用,但洩漏通常發生在意想不到之處”,Sedláček解釋說。

“就以我們用來測試光學氣體成像熱像儀的比流器為例,洩漏是發生在比流器頭部的材料中,不是在您懷疑的兩個部件連接的位置”, Sedláček繼續說道,“使用嗅探器,我們將永遠無法找到洩漏的位置,嗅探器只為您提供一點測量,而光學氣體成像熱像儀則為您提供整台比流器或其它您正在檢查的設備的全貌”。

據Sedláček表示,與其他方法相比,光學氣體成像熱像儀的主要優點在於檢測範圍。“使用嗅探器,您必須在洩漏位置的幾毫米範圍內檢測SF6洩漏,但我們發現,光學氣體成像熱像儀可以從6公尺遠的距離檢測到微小的洩漏,因此,可以在設備帶電的情況下安全的使用。這表示,檢測時不必停機,這對我們是一大利多”。

另一項優點是加快了檢測速度。“使用嗅探器查找氣體洩漏,是一項耗時的工作。您必須將感測器固定在每個可能的洩漏位置旁邊”,Sedláček表示。“使用光學氣體成像熱像儀,您可以一次掃瞄整件設備,而且,由於它的體積和重量類似於一台普通的攝錄影機,在現場使用十分方便”。

高靈敏度模式

Sedláček經常使用的一個特殊功能是高靈敏度模式(HSM):一種圖像減法視頻處理技術,可有效增強熱像儀的熱靈敏度。HSM從後續影格在視頻串流內的影格中,減去個別像素信號的一個百分比,從而增強影格之間的差異,使洩漏在結果視頻中更加明顯。

優異的投資  

據Sedláček表示,投資FLIR GF306光學氣體成像熱像儀,是一個理想的選擇,他說:“這使我們能迅速找到及解決氣體洩漏問題,節省了原本得花在補充SF6的資金,而且,如此一來,在我們查找洩漏時不用停機”。 

※ 本文圖片及內容編譯自https://www.flir.asia/discover/instruments/utilities/czech-utility-company-uses-flir-gf306-optical-gas-imaging-to-check-for-sf6-leaks/
※ 關於FLIR GF306氣體洩漏檢測專用紅外線熱像儀的產品介紹,煩請參考
https://www.pdic.com.tw/sf6-optical-gas-imaging-camera-gf306.html,並竭誠歡迎您進一步洽詢。

2019-06-19