220 kV GIS母線分段開關刀閘氣室SF6氣體突發泄漏分析及處理

王心會，劉 栓

（1.國網河南省電力公司檢修公司，河南 鄭州 450000；2.國網河南省電力公司平頂山供電公司，河南 平頂山 467000）

1 系統運行方式

500 kV某變電站于2010年6月投入電網運行，現運行主變2臺，每臺主變容量均為1 200 MVA。500 kV系統采用3/2接線方式，有4條出線，采用HGIS設備。220 kV系統采用雙母雙分段接線方式，出線9條，采用GIS設備。220 kV西母北段、220 kV東母北段、220 kV西母南段、220 kV東母南段經北220、西220、東220、南220聯絡運行。湛葉線、湛計線、221開關運行于220 kV西母北段；湛龔線運行于220 kV東母北段；Ⅰ湛喬線、Ⅱ湛董線、湛鋼線、223開關運行于220 kV西母南段；Ⅱ湛喬線、湛民線、Ⅰ湛董線運行于220 kV東母南段；湛民線、湛鋼線帶鋼廠負荷，Ⅰ湛董線、Ⅱ湛董線為220 kV董莊變雙回路電源點，Ⅰ湛喬線、Ⅱ湛喬線為220 kV喬莊變雙回路電源點，湛尊線為220 kV尊化變電源點，湛計線為220 kV計山變電源點，湛葉線為220 kV葉縣變電源點。

2 事情發生的經過和緊急處理

2017年某月某日13∶20分，在后臺機未報出信號的情況下，運維人員巡視發現220 kV西母北段、西母南段分段開關西220南刀閘氣室SF6壓力降為0.35 MPa，低于額定壓力值（額定壓力值為0.40 MPa）且達到壓力低報警值（壓力低報警值為0.35 MPa）。近處聽到氣體泄漏聲，手觸有氣流排出，檢查發現西220南刀閘氣體連通管C相因扭矩問題撕裂，SF6氣體從撕裂處急劇泄漏，立即匯報各級領導和省調。

針對220 kV西220南刀閘氣室SF6氣體急劇泄漏這一危急缺陷，在做好人身安全防護措施下，運維人員對西220南刀閘氣室壓力嚴密跟蹤，14∶10分西220南刀閘氣室壓力已降為0.34 MPa，氣室壓力下降趨勢明顯。因為情況緊急，運維人員再次匯報調度和各級領導。14∶40分，西220南刀閘氣室壓力已降為0.33 MPa，壓力越降越快[1]。14∶45分，檢修人員來到現場進行帶電補氣，將西220南刀閘氣室壓力氣室壓力補至0.42 MPa，并對西220南刀閘漏氣點進行臨時封堵，減緩氣體泄漏速度。17∶00分，運維值班長向省調申請將220 kV西母南段所有元件倒至220 kV東母南段運行，西220、南220開關停運。

220 kV西母南段所有元件倒至220 kV東母南段運行，將造成電網運行方式薄弱。湛民線、湛鋼線帶鋼廠負荷，Ⅰ湛董線、Ⅱ湛董線為220kV董莊變雙回路電源點，Ⅰ湛喬線、Ⅱ湛喬線為220kV喬莊變雙回路電源點。倒負荷后，東母南段帶此6條線路，若東母南段失壓，220 kV董莊變將失去唯一電源點，全站失壓；220 kV喬莊變將失去唯一電源點，并造成鋼廠負荷損失。運維人員針對停電后電網運行方式薄弱問題和省調進行協商溝通，對可能面臨的區域大面積停電嚴峻形勢向公司領導進行現場匯報和溝通，并尋求最佳解決方案。

18∶03分，省調下令將220 kV西母南段所有元件倒至220 kV東母南段運行，西220、南220開關停運，并要求在此期間變電站運維單位領導駐站值班。若某省電網發生緊急情況時，220 kV東母南段負荷能迅速倒至西母南段帶，將損失降至最低水平。

經核查，500 kV某變投運至今，氣室漏氣現象日益嚴重，存在漏氣點18處，運維人員每日對漏氣點進行缺陷跟蹤，保證了漏氣設備的安全穩定運行。220 kV西220南刀閘氣室之前并無漏氣歷史，氣室壓力一直平穩，自投運以來未出現過壓力降低現象。自2017年某月某日13∶20分開始，壓力驟降，若不及時發現處理，將造成氣室絕緣降低和損壞，造成西220南刀閘氣室擊穿，220 kV西母南段失壓，220 kV西母南段所帶負荷3號主變中壓側、湛鋼線、Ⅱ湛董線、Ⅰ湛喬線全部失壓。

3 制定現場預案措施

某變電站西220南刀閘氣室氣體連通管C相因扭矩問題撕裂，導致SF6氣體急劇泄露。為保證220 kV GIS設備安全穩定運行，特制訂以下現場預案措施。

（1）某變針對220 kV GIS設備氣室增加特殊巡視，頻率為每天早、中、晚三次。

（2）某變運維人員巡視檢查漏氣設備時，應從設備上風口進入，以防吸入SF6氣體，不得直接接觸設備，必要時穿著防護服并使用正壓呼吸器。

（3）班組對現場SF6氣隔重新進行標示，并組織運維人員學習，確保運維人員在發生突發漏氣時，能第一時間根據漏氣部位判斷對一次設備的影響，并能有效進行氣室隔離和電氣隔離。組織對站內氣隔圖重新進行噴涂，并將一次設備圖形標注在罐體上，以便出現漏氣現象時相關人員能夠及時有效地做出快速響應。

（4）某變運維人員針對GIS設備漏氣做好事故預想。

（5）當漏氣部位壓力急劇下降無法控制時，當值值班長根據專業人員的結論立即向調度申請將受漏氣部位影響的一次設備和GIS氣室進行有效隔離。檢修人員做好相關備品、備件、人員、車輛的準備，確保發生突發事件時能夠及時到現場處理。

（6）檢修人員做好GIS設備急劇漏氣時的緊急處理預案。

（7）建議電科院或廠家盡快對同批次銅管焊接處作出探傷，以消除設備隱患。

4 做好事故預想

由于220 kV西母南段所有元件已倒至220 kV東母南段運行，若東母南段失壓，將造成220 kV喬莊變失去唯一的兩路電源點，造成220 kV董莊變失去唯一的兩路電源點，造成220 kV湛鋼線和湛民線分別所帶的鋼廠失去負荷，造成重大的負荷損失，同時造成某省西南電網大面積停電。

省調要求某變必須做好事故預想，若東母南段失壓，必須隨時將負荷倒至西母南段帶，使220 kV西母南段能夠在短時間內恢復運行。現場增派運維人手，對西220南刀閘氣室增加巡視次數，嚴密監控氣室壓力，現場做好帶電補氣準備，備足氣體，堅持到220 kV東母南段故障處理完畢。

運維人員立即編寫了《220 kV東母南段失壓事故預想》，準備了220 kV東母南段失壓后將負荷倒至西母南段（故障停電母線）帶的操作票。

5 提出合理化建議

電網內變電站GIS設備漏氣問題日漸顯現，為防止發生類似的設備突發泄氣造成事故問題，特提出以下合理化建議[2]：

（1）針對變電站GIS設備SF6氣體壓力低時監控后臺是否報警問題，開展全面排查，確保SF6氣體壓力達到報警值、閉鎖值時能夠準確、及時報警，防止出現SF6氣體壓力達到報警值和閉鎖值時后臺不會報警或報警信息錯誤問題，以便及時發現，及時處理，避免事故。

（2）安裝智能機器人。加強智能機器人的技術更新，增加智能機器人的使用率。當前，智能機器人在變電站內逐步推廣，智能機器人巡視存在脫軌、采集的設備照片方位存在偏差、采集的數據和實際數值存在誤差較大等問題。此外，智能機器人經常性死機，無法定點巡視和數據實時上傳的問題。因此，需要加強智能機器人技術研發。增加機器人使用率，對少人值守變電站和無人值守變電站的幫助意義重大。

（3）進行技術改造工程，將氣體密度繼電器信息實時上傳后臺形成報表，實時監測氣體壓力變化。目前，變電站內氣體密度繼電器存在位置高、位置隱蔽、巡視密度繼電器常需攀爬設備、密度繼電器鏡面反光等問題，極易造成人身安全隱患和設備巡視不到位情況。將氣體密度繼電器信息實時上傳后臺，能夠實現遠程巡視和數據抄錄，對變電站少人值守和無人值守提供了技術支撐。

（4）重視例行巡視和全面巡視，必要時增加特殊巡視。認真進行例行巡視，及時掌握設備運行狀況，發現設備SF6氣體壓力變低時增加巡視次數，針對漏氣設備進行特殊巡視。由班站長帶領運維人員進行全面巡視，對全站設備進行無死角檢查，確保能夠及時發現隱患。

6 結 論

220 kV西母南段所有元件倒至220 kV東母南段運行，西220、南220開關停運后，在廠家的配合下，開展西220南刀閘氣室大修。更換西220南刀閘氣室三相氣體連通管后，將220 kV西母南段、西220、南220開關恢復備用加入運行，將所帶線路倒至正常運行方式，恢復電網正常運行。綜上所述，公司針對某變所有漏氣設備，制定了檢修計劃上報省調，根據電網運行方式及時進行停電大修，確保了電網的安全穩定運行。由于運維人員及時發現了西220南刀閘突發漏氣情況，并進行了及時、正確處理，避免了一起因氣室壓力降低絕緣擊穿，造成220 kV母線故障跳閘的電網事件發生。