六氟化硫气体具有绝缘灭弧特性和防击穿效果,被广泛应用于变电站的电气设备中。现在城市区域的变电站大多设置在人员密集区域,一旦主变室内的电气设备发生六氟化硫气体泄漏,当其浓度远超1000ppm时可能会使氧气含量降低到19%以下,工作人员和维修人员将面临潜在的窒息危险。为了及时预警六氟化硫泄漏并能采取应急处置措施以减少事故伤亡,本文对变电站主变室内六氟化硫泄漏预警及应急处置展开研究。首先,本文基于流体力学模拟研究变电站空间中不同泄漏点出现六氟化硫泄漏时的气体扩散浓度分布,收集和整理模拟数据,确定最先监测到六氟化硫超出浓度阈值的敏感区域,以此为依据确定传感器监测点的设置位置,并对模拟结果展开分析;通过研究主变室出现泄漏的不同位置和泄漏口直径,得到泄漏时间和泄漏口直径与泄漏浓度的耦合作用数据关系,通过回归拟合建立变电站主变室六氟化硫泄漏预警模型;接着,介绍了变电站主变室六氟化硫泄漏应急处置模型的构成及其构建方法,并通过数值模拟来构建该模型,该模型的应急回收装置能回收泄漏到空气中的六氟化硫气体,使空间里六氟化硫的浓度稳定保持在安全浓度范围内,回收时间预测模型则能预测回收所需时间;最后,基于变电站主变室六氟化硫泄漏预警模型以及应急处置模型,构建变电站主变室六氟化硫泄漏预警及应急处置系统,结合变电站安全管理资料,能够第一时间确定六氟化硫泄漏应急救援所需的文件资料,指导现场人员进行应急处置和安全防护,以提升变电站本质安全化水平。主要研究内容如下所示:(1)以泄漏口直径和泄漏位置为变量参数,设置大量监测点,模拟在不同变量下变电站主变室内六氟化硫泄漏扩散情况;根据模拟结果,分析确定六氟化硫浓度敏感区域的传感器设置点,能第一时间发现六氟化硫泄漏,并对模拟结果展开分析;利用回归拟合的方法,在大量模拟数据中,分析得到泄漏时间和泄漏口直径与浓度的耦合作用数据关系,通过MATLAB软件建立变电站主变室六氟化硫泄漏预警模型。(2)提出变电站主变室六氟化硫泄漏应急处置模型的构成及其构建方法;以真空泵的抽气压力为变量参数,模拟变电站主变室内六氟化硫回收情况,以模拟结果为基础,并参考真空泵成本,确定真空泵的抽气压力;以已经确定的抽气压力模拟不同泄漏口直径和泄漏位置下变电站内六氟化硫回收情况,分析模拟结果,得到应急回收装置回收时间的关系式。(3)以变电站主变室六氟化硫泄漏预警模型和应急处置模型为基础,并结合变电站安全管理资料,构建变电站主变室六氟化硫泄漏预警及应急处置系统,实现六氟化硫泄漏及时预警,使工作人员及时安全撤离。在预警后立即回收六氟化硫,使其浓度在最短时间内降至危险值之下;并参考变电站安全管理资料,第一时间定位匹配应急所需的文件,确定应急处置措施,从而提高变电站本质安全化水平。结果显示本文提出的模型和方法可以运用到其它类似的变电站,为预警变电站六氟化硫泄漏和预测事故后果提供理论依据,并制定事故应急处置方案,为有效避免或减轻事故后果提供技术保障。