王 玨，楊海威

（1.華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，北京102206；2.湖州電力局，浙江 湖州313000）

電力系統(tǒng)在設(shè)備選型和使用上一直堅(jiān)持環(huán)保理念，20世紀(jì)80年代至90年代初，我國(guó)對(duì)含PCBs的電力設(shè)備進(jìn)行了淘汰，并對(duì)部分廢棄的PCBs變壓器／電力電容器進(jìn)行了無(wú)害化處理，后又開(kāi)展了開(kāi)關(guān)的無(wú)油化改造.但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)用電量需求的增加和用電可靠性的提高，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，需要新建越來(lái)越多的變電所，同時(shí)部分變電所的設(shè)備已經(jīng)接近服役年限，需要進(jìn)行改造或更換，因此在設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中均不可避免的產(chǎn)生各式各樣的廢棄物.

1 變電所常見(jiàn)的廢棄物分類

1.1 按建造和運(yùn)行的時(shí)間分

（1）新建、擴(kuò)建工程中產(chǎn)生的廢棄物：土方、建筑垃圾、裝修垃圾、各種電氣設(shè)備的包裝材料、生活污水、施工過(guò)程中剩余的電纜皮、電焊條頭等.

（2）變電所運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物：生活垃圾、生活污水、各種報(bào)廢的電氣設(shè)備、滲漏油等.（3）變電所退役后產(chǎn)生的廢棄物：退役報(bào)廢電氣設(shè)備、各式廢舊生活垃圾等.

1.2 按形態(tài)分

（1）固態(tài)：土方、建筑垃圾、生活垃圾、報(bào)廢的電氣設(shè)備等.

（2）液態(tài)：生活污水、各類充油設(shè)備的廢油.

（3）氣體：SF6氣體.

2 變電所常見(jiàn)的廢棄物及其危害

2.1SF6氣體及其危害

SF6在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃、無(wú)腐蝕性的氣體，氣體密度6.16kg／m3（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，20℃），其化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，500～600℃ 不分解，和酸、堿、鹽、氨、水等均不發(fā)生反應(yīng)，在電弧作用下（幾千度）分解為S和F的原子氣，但電弧一旦解除，便在10﹣5－10﹣6s內(nèi)復(fù)合成SF6.SF6具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐電強(qiáng)度為同一壓力下氮?dú)獾?.5倍，擊穿電壓是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍.因其良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能，SF6氣體被廣泛應(yīng)用于高壓斷路器中［1］.隨著國(guó)內(nèi)電氣設(shè)備制造工藝的進(jìn)步，沿海城市的土地資源越來(lái)越稀缺，GIS設(shè)備因節(jié)省占地和空間，運(yùn)行安全可靠，電氣性能良好，檢修周期長(zhǎng)，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用.

2.1.1 SF6氣體的窒息作用

SF6氣體密度是空氣的5.1倍.如果SF6電氣設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中一旦發(fā)生泄漏，SF6氣體將在電纜層（隧道）等低洼處沉積，將該空間空氣中的氧氣排出，人員在此環(huán)境中工作將會(huì)面臨窒息的危險(xiǎn).

2.1.2 SF6氣體的溫室效應(yīng)

SF6氣體是目前發(fā)現(xiàn)的六種溫室氣體之一.目前，發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)排放的溫室氣體有六種：氫氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫、二氧化碳、甲烷、氧化亞氮.其中氟化物就有三種.CO2對(duì)溫室效應(yīng)影響最大，占總量的60%，而SF6氣體的影響僅占0.1%.但是由于SF6氣體一個(gè)分子對(duì)溫室效應(yīng)的影響為CO2分子的2.39萬(wàn)倍，同時(shí)排放在大氣中的SF6氣體壽命極長(zhǎng)，約3400年，因此SF6氣體分子對(duì)溫室效應(yīng)有很大的潛在危害性.

2.1.3 SF6氣體分解物對(duì)人體的危害

SF6氣體在生產(chǎn)制造過(guò)程中純度不高，運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)有雜質(zhì)侵入，而且在電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中均會(huì)產(chǎn)生SF6氣體分解物.

國(guó)內(nèi)職業(yè)病防治研究機(jī)構(gòu)曾對(duì)長(zhǎng)期從事或接觸SF6氣體的人群進(jìn)行了職業(yè)流行病學(xué)調(diào)查.調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類人群的健康情況未發(fā)現(xiàn)有明顯的損害.但從癥狀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，該類人群多數(shù)表現(xiàn)為乏力、記憶力差、咽痛、胸悶.從醫(yī)學(xué)角度講，各種SF6氣體分解物對(duì)人體的危害程度不僅取決于其毒性的大小，還與分解物的濃度、人體吸入量、接觸時(shí)間、個(gè)人的體質(zhì)等有關(guān).

HF對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)刺激作用，并可引起肺水腫，而且溶于眼球的液體中會(huì)對(duì)人的視力造成持久的性破壞等.SO2為強(qiáng)刺激性氣體，損害人體的粘膜及呼吸系統(tǒng)，可被吸收進(jìn)入血液，對(duì)全身產(chǎn)生毒副作用，破壞酶的活力，對(duì)肺產(chǎn)生刺激作用［2］.SOF4有刺激性氣味，對(duì)肺部有侵害作用；SF4毒性與光氣并列，對(duì)肺部有侵害作用，影響呼吸系統(tǒng).S2F2是一種有毒的刺激性氣體，對(duì)呼吸系統(tǒng)破壞作用較大.

2.2 建筑垃圾

變電所常見(jiàn)的建筑垃圾主要產(chǎn)生于新建或擴(kuò)建、改造的過(guò)程中，主要有以下幾種：建筑渣土、裝修垃圾、磚瓦、混凝土、金屬、木材、塑料、施工過(guò)程中剩余的電纜皮、電焊條頭等.若這些建筑垃圾未經(jīng)分類，未經(jīng)環(huán)保處理，隨意進(jìn)行掩埋或者焚燒，則會(huì)引起土壤、水資源和大氣的污染，從而導(dǎo)致附近人口的生存環(huán)境及健康持續(xù)性惡化，也是社會(huì)資源的浪費(fèi).

2.3 絕緣油

絕緣油常用于變壓器、油浸式電壓互感器和電流互感器及少油開(kāi)關(guān)中.充油設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行、過(guò)負(fù)荷、流過(guò)故障電流等會(huì)使絕緣油老化，從而影響設(shè)備的可靠運(yùn)行和使用壽命，若發(fā)生絕緣油大量泄漏，會(huì)對(duì)周?chē)w（居民生活用水、養(yǎng)殖、澆灌）、農(nóng)田等環(huán)境造成污染.

2.4 電容器

電容器的液體介質(zhì)有烷基苯、二芳基乙烷、芐基甲苯、苯基乙苯基乙烷或者其它液體介質(zhì)，基本無(wú)毒或者毒性甚微，對(duì)人體無(wú)害，但是有一定的氣味，排入水域后對(duì)環(huán)境有一定的影響.

2.5 免維護(hù)蓄電池

免維護(hù)蓄電池因其高性能、長(zhǎng)壽命、無(wú)污染、可靠性高、電解液的消耗量非常小，以及在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水、體積小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中.

免維護(hù)鉛酸蓄電池主要由極板、隔板、電池槽、電解液組成.極板是由鉛合金板柵與鉛粉及其氧化物組成.電解液由硫酸及懸浮的含鉛化合物組成.鉛酸電池已被列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物目錄.如果廢舊電池未及時(shí)進(jìn)行回收和無(wú)害化處理，廢鉛酸蓄電池所分解出的重金屬鉛和毒廢液進(jìn)入水體，則會(huì)引起水體污染，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成很大的威脅.

3 變電所常見(jiàn)的預(yù)防和處理方法

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種先進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷在電力系統(tǒng)中的使用，給運(yùn)行的電氣設(shè)備提供了實(shí)時(shí)健康的參數(shù).通過(guò)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的健康狀況，開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，推廣實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修，及時(shí)消除設(shè)備隱患和缺陷，及時(shí)更換亞健康設(shè)備和零件，能提高電氣設(shè)備的使用壽命.

3.1SF6氣體設(shè)備

3.1.1 SF6氣體設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)

日常運(yùn)行中，對(duì)于SF6的斷路器和GIS設(shè)備，按照月度工作計(jì)劃定期檢查并抄錄SF6氣體壓力，發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)上報(bào)處理.

對(duì)于室內(nèi)布置的SF6斷路器，配電裝置室必須裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，風(fēng)口設(shè)置在室內(nèi)底部，通風(fēng)裝置電源開(kāi)關(guān)設(shè)置在配電裝置室外.運(yùn)行人員在進(jìn)入SF6配電裝置室前，必須先通風(fēng)15min，并用便攜式檢漏儀測(cè)量SF6氣體含量.盡量避免單人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行巡視，嚴(yán)禁單人進(jìn)入從事檢修工作.

對(duì)于使用GIS組合電器的室內(nèi)布置的配電裝置室，在SF6配電裝置室低位區(qū)安裝能報(bào)警的氧量?jī)x和SF6氣體泄漏警報(bào)儀，空氣中SF6氣體濃度極限值不大于1000μL／L（6g／m3）或者空氣中氧含量應(yīng)大于18%.同時(shí)與排風(fēng)扇設(shè)置聯(lián)動(dòng)，當(dāng)裝置告警時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)功能，并在配電裝置室門(mén)口設(shè)置語(yǔ)言提示，以確保運(yùn)行和檢修人員的人生安全.

檢查SF6配電裝置室通風(fēng)裝置是否完好，氧量?jī)x和SF6氣體泄漏警報(bào)儀是否工作正常，列入月工作計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)維修.定期將便攜式檢漏儀送檢試驗(yàn).

新設(shè)備投運(yùn)前，檢驗(yàn)設(shè)備氣室內(nèi)SF6氣體水份和空氣含量，并要求廠家提供相應(yīng)的檢驗(yàn)合格報(bào)告，與設(shè)備清單同時(shí)移交.設(shè)備投運(yùn)后每三個(gè)月檢查一次SF6氣體含水量，直至穩(wěn)定后，每年檢測(cè)一次含水量.SF6氣體有明顯變化時(shí)，立即上報(bào)處理.

3.1.2 SF6氣體設(shè)備的檢修和回收

SF6氣體設(shè)備檢修時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行《六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)細(xì)則》（DL／T639－1997），設(shè)備解體檢修前，必須先對(duì)SF6氣體進(jìn)行檢驗(yàn).根據(jù)有毒氣體的含量，采取安全防護(hù)措施.

檢修人員必須身著防護(hù)服并根據(jù)需要配戴防毒面具.打開(kāi)設(shè)備封蓋后，檢修人員應(yīng)暫離現(xiàn)場(chǎng)30min，并開(kāi)啟通風(fēng)系統(tǒng).檢修人員必須戴防毒面具和防護(hù)手套方可取SF6開(kāi)關(guān)內(nèi)的吸附劑和金屬粉塵.清理出來(lái)的吸附劑、金屬粉末等廢物必須放入20%氫氧化鈉水溶液中浸泡，進(jìn)行無(wú)害化處理12小時(shí)，并分類集中深埋.檢修工作結(jié)束后，檢修人員應(yīng)洗澡，并清洗使用過(guò)的工器具、防護(hù)用具.

設(shè)備故障或報(bào)廢后，嚴(yán)禁將設(shè)備解體把廢氣排放到大氣中；必須采用裝置對(duì)廢氣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或者集中回收.多個(gè)省公司已設(shè)置SF6氣體處理中心，均可實(shí)現(xiàn)廢氣的集中處理和再生利用.

3.2 建筑垃圾

3.2.1 建筑垃圾的堆放及分類

在變電所新建或者擴(kuò)建、改造工程現(xiàn)場(chǎng)，分門(mén)別類的設(shè)置建筑垃圾堆放點(diǎn)，土建和電氣安裝工作結(jié)束要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理，完成垃圾歸集分類.對(duì)于部分重污染垃圾，盡量堆放在室內(nèi)，嚴(yán)禁堆放在室外露天，并長(zhǎng)期不處理，導(dǎo)致雨水沖刷后污染水體.

3.2.2 建筑垃圾處理

土方或者磚瓦、混凝土等惰性物質(zhì)按設(shè)計(jì)要求，部分在完成電氣安裝或者土建施工后進(jìn)行回填，多余部分送入市政垃圾處理中心，統(tǒng)一處理集中填埋.對(duì)于生活垃圾以及塑料等，送入市政垃圾處理回收中心，集中進(jìn)行焚燒發(fā)電或者再生利用等無(wú)害化處理.對(duì)于金屬、木材、紙張等可再生垃圾，集中回收.做好施工現(xiàn)場(chǎng)垃圾分類和回收的宣傳工作，嚴(yán)禁垃圾未經(jīng)分類隨意堆放，或未經(jīng)無(wú)害化處理隨意焚燒、丟棄.

3.3 絕緣油

加強(qiáng)設(shè)備巡視，建立設(shè)備缺陷臺(tái)賬，對(duì)滲漏油設(shè)備要做好跟蹤巡視，及時(shí)安排好消缺工作.根據(jù)季節(jié)性特點(diǎn)，做好氣溫突變季節(jié)的充油設(shè)備特巡.

定期對(duì)充油設(shè)備取油樣進(jìn)行化驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣油的老化和異常.

變電站修建事故集油系統(tǒng)，發(fā)生故障及時(shí)將溢出的變壓器油貯存，防止變壓器油進(jìn)入附近水體.

新安裝的110kV及以上變壓器，有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)調(diào)檔次數(shù)頻繁，調(diào)檔過(guò)程中易發(fā)生絕緣油老化，要安裝分接開(kāi)關(guān)在線凈油裝置，在調(diào)檔后和每天定期對(duì)分接開(kāi)關(guān)內(nèi)絕緣油進(jìn)行過(guò)濾，提高絕緣油的使用壽命.

220kV以上電壓等級(jí)的主變，要安裝油色譜在線檢測(cè)系統(tǒng)，以測(cè)量油中溶解的氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、乙炔等多種氣體，以提高絕緣油和主變的使用壽命.

3.4 電容器

日常運(yùn)行中電容器的運(yùn)行電壓不得超過(guò)額定電壓1.1倍，運(yùn)行電流不得超過(guò)1.3倍，三相不平衡電流不得超過(guò)相電流的5%.電容器外殼溫度最高不得超過(guò)55℃.

加強(qiáng)對(duì)電容器的巡視，檢查保護(hù)熔絲是否完好，防止電容器無(wú)故障損壞，發(fā)現(xiàn)鼓肚、銹蝕、噴油、滲漏油要及時(shí)更換，更換下的廢舊電容器嚴(yán)禁隨意丟棄，要返廠修理或者集中進(jìn)行焚燒.

3.5 免維護(hù)蓄電池

改善蓄電池運(yùn)行環(huán)境，在蓄電池室安裝防爆空調(diào).盡量控制 蓄電池室溫度在5℃～45℃之間.蓄電池室要單獨(dú)布置，做到遠(yuǎn)離熱源、震源，玻璃窗要做好防陽(yáng)光直射的措施.

嚴(yán)格控制浮充電壓，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，電池的浮充電壓控制在各個(gè)單體電池平均電壓2.23～2.28V的范圍.若是環(huán)境溫度高于25℃時(shí)，其浮充電壓應(yīng)相應(yīng)提高.降低或提高的幅度為：每變化1℃每個(gè)單體電池增減0.003V［4］.

蓄電池組投運(yùn)后，每月對(duì)蓄電池端電壓進(jìn)行實(shí)測(cè)，并做好記錄.

投運(yùn)后的蓄電池組，每2～3年進(jìn)行一次核對(duì)性放電試驗(yàn).運(yùn)行6年以上的蓄電池組，每年進(jìn)行一次核對(duì)性放電試驗(yàn).對(duì)蓄電池組進(jìn)行活化，以提高使用壽命.

在日常巡視、端電壓實(shí)測(cè)或核對(duì)性充放電工作中，如發(fā)現(xiàn)個(gè)別電池電壓低于最低電壓，應(yīng)將其解除放電.必要時(shí)，應(yīng)單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行過(guò)充電處理直至恢復(fù)容量.如發(fā)現(xiàn)蓄電池鼓肚、裂紋時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換；如發(fā)現(xiàn)電池組有落后電池，而無(wú)法恢復(fù)容量時(shí)也應(yīng)進(jìn)行更換.廢舊蓄電池必須進(jìn)行集中回收，統(tǒng)一送專業(yè)廠家進(jìn)行處理.

4 結(jié)語(yǔ)

本文探討了變電所常見(jiàn)廢棄物及其對(duì)人與環(huán)境的危害，介紹了變電站的預(yù)防措施和處理方法.隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，對(duì)變電所的要求也越來(lái)越高.唯有不斷應(yīng)用新的科學(xué)檢測(cè)手段，不斷提高變電所的運(yùn)行維護(hù)水平，推進(jìn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，推廣設(shè)備狀態(tài)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患，切實(shí)提高設(shè)備的使用壽命，加強(qiáng)工作人員的環(huán)保意識(shí)培訓(xùn)，并對(duì)變電所廢棄物進(jìn)行科學(xué)的回收和無(wú)害化處理，方可實(shí)現(xiàn)變電所、人、環(huán)境的和諧發(fā)展.

［1］王景儒.我國(guó)六氟化硫發(fā)展近況［J］.低溫與特氣，1993（1）：4～8.

［2］郭傳文.淺談六氟化硫中毒的防護(hù)及治療［J］.中級(jí)醫(yī)刊，1997，32（12）：48～49.

［3］王繼宗.與六氟化硫電弧分解生產(chǎn)物有關(guān)的若干問(wèn)題［J］.絕緣材料通訊，1979，8（4）：9～55.

［4］劉偉洲.閥控鉛酸蓄電池在變電站的運(yùn)行和維護(hù)［J］.機(jī)械與電子，2007（3）：65～66.