一起SF6氣體泄漏故障的分析與處理

尚建華 趙志振 李大偉

摘 要：SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）具有占地面積少、元件全部密封、不受環(huán)境干擾、可靠性高、運(yùn)行方便、檢修周期長、維護(hù)工作量少、安裝迅速及運(yùn)行費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。然而由于GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，對現(xiàn)場安裝環(huán)境、施工技術(shù)和施工工藝要求都相當(dāng)嚴(yán)格。本文針對一起組合電器出現(xiàn)的漏氣的故障，通過對漏氣部位的解體分析，找出了引起漏氣原因并提出了相應(yīng)的整改措施。

關(guān)鍵詞：氣體絕緣全封閉組合電器；氣體泄漏；整改措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.166

0 引言

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，對于目前供電網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性的要求逐步提高，同時(shí)伴隨著城市的高速發(fā)展，對于電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的要求也日益提高，新時(shí)期的電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施要求不僅僅滿足在安全性、可靠性及穩(wěn)定性，還要求電力基礎(chǔ)設(shè)施具有較好的隱蔽性、占地面積小、使用壽命長等特點(diǎn)。金屬密封式SF6氣體絕緣組合電器（簡稱：GIS）變電站的產(chǎn)生及發(fā)展大大滿足了電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展要求。

然而由于GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，且一次元器件都隱藏在封閉氣室內(nèi)，設(shè)備基本都是拆散成各元件運(yùn)輸，現(xiàn)場拼裝好后再進(jìn)行密封注氣，因此對現(xiàn)場安裝環(huán)境、施工技術(shù)和施工工藝要求都相當(dāng)嚴(yán)格。

2018年1月11日，220kV李樓變電站李鐵線213-1隔離開關(guān)SF6氣室壓力低報(bào)警，該氣室SF6壓力降為0.3MPa（正常為0.45MPa）。通過對本次故障的處理，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致該故障的原因并提出相應(yīng)的整改措施。

1 故障概況及現(xiàn)場處理

220kV李樓變電站220kV組合電器為山東泰開高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)，2009年2月投運(yùn)。2014年12月18日完成李鐵線的二期擴(kuò)建。

2018年1月11日，220kV李鐵線213-1隔離開關(guān)SF6氣室壓力低報(bào)警，設(shè)備無法正常運(yùn)行，SF6氣室壓力為0.3MPa（正常為0.45MPa）。為防止壓力進(jìn)一步降低導(dǎo)致絕緣擊穿，將220kV李鐵線213斷路器間隔轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)。

接到調(diào)度指令后，檢修人員立即趕往現(xiàn)場，在220kV李鐵線213斷路器間隔213-1隔離開關(guān)氣室附近可以聽到明顯的“嘶嘶”漏氣聲。采用TIFXP-1A SF6氣體檢漏儀進(jìn)行檢漏，發(fā)現(xiàn)213-1隔離開關(guān)氣室與213斷路器氣室（A相）連接處垂直絕緣子接地銅排處存在漏點(diǎn)。將213-1隔離開關(guān)氣室進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)213-1氣室與213斷路器氣室波紋管連接處盆式絕緣子上有5cm長弧形裂紋。現(xiàn)場將盆式絕緣子進(jìn)行了更換處理，隨后，將該氣室進(jìn)行恢復(fù)。1月14日上午，對李鐵線213斷路器間隔進(jìn)行了工頻耐壓、回路電阻以及微水測量，試驗(yàn)合格，滿足送電條件。

2 故障原因分析

現(xiàn)場處理完缺陷后，將該缺陷絕緣子帶回后檢查試驗(yàn)情況如下：

（1）外表檢查：絕緣子環(huán)氧樹脂密封槽底有一處長約5cm的裂紋，絕緣子表面未見異常，未發(fā)現(xiàn)磕碰劃傷或其他缺陷；

（2）“X”射線探傷：經(jīng)“X”射線探傷試驗(yàn)可以清楚的看到該裂紋只形成于環(huán)氧樹脂表面，該絕緣子其他部位未見缺陷；

（3）局放試驗(yàn)：絕緣子工頻耐壓試驗(yàn)電壓為460kV，電壓保持5min后降至145*1.2=175kV，測量局放值為1.9 pC，低于標(biāo)準(zhǔn)要求的3pC；

（4）絕緣子水壓試驗(yàn)：試驗(yàn)壓力為1.22MPa，試驗(yàn)時(shí)間為5min，試驗(yàn)結(jié)果無異常。

通過對上述檢查試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，造成此次漏氣故障的原因?yàn)椋?/p>

（1）波紋管安裝不規(guī)范。波紋管在現(xiàn)場安裝的過程中，與絕緣子連接螺栓緊固力量分布不均勻，致使絕緣子法蘭受力不均勻，安裝斷路器后其受力進(jìn)一步加劇，在長時(shí)間的不均勻受力的作用下，導(dǎo)致絕緣子密封槽產(chǎn)生裂紋，致使密封圈密封失效，產(chǎn)生漏氣。

（2）波紋管調(diào)整不當(dāng)。現(xiàn)場安裝完成后，應(yīng)對安裝完成后的波紋管進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)后再進(jìn)行緊固，服務(wù)人員現(xiàn)場安裝完畢并未調(diào)節(jié)，致使絕緣子在各個(gè)方向受力不均勻，長時(shí)間作用，致使絕緣子產(chǎn)生裂紋，長期運(yùn)行下，造成絕緣子缺陷漏氣。

3 結(jié)語

針對此次GIS SF6氣體泄露故障，經(jīng)過分析總結(jié)，舉一反三，在以后的工作中要從以下三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

（1）提高基建項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)基建項(xiàng)目的驗(yàn)收把關(guān)，對SF6設(shè)備要嚴(yán)格執(zhí)行包扎法檢漏工作，確保設(shè)備零缺陷移交。

（2）針對該站設(shè)備進(jìn)行一次全面檢漏工作，重點(diǎn)檢查絕緣子及其對接面位置，排除隱患。建議可在設(shè)備春檢時(shí)段進(jìn)行此項(xiàng)工作。

（3）建議施工單位對現(xiàn)場裝配人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行裝配工藝，特別針對螺栓緊固、水平度調(diào)節(jié)等。針對現(xiàn)場所有的二期擴(kuò)建工程，制作詳細(xì)的波紋管操作規(guī)范，在現(xiàn)場的安裝、拆解、調(diào)整等方面，著重對現(xiàn)場安裝人員進(jìn)行培訓(xùn)。

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作者簡介：尚建華（1988-），男，山東萊蕪人，碩士，工程師，技師，主要從事智能控制與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用、變電檢修工作。