電纜終端頭對GIS電纜倉氣體濕度的影響

彭延濤 李繼東 李鵬

摘要：對氣體絕緣金屬封閉開關設備組合電器電纜倉FS6氣體濕度異常超標問題和FS6氣體濕度檢測數據隨設備運行環(huán)境溫度波動變化大問題進行深入分析，找出原因并制定檢修策略解決設備運行問題，保證變電設備安全運行和可靠供電。

關鍵詞：GIS ?電纜倉 ?FS6氣體濕度 ?電纜終端頭 ?運行環(huán)境溫度

秦皇島供電公司所屬110kV南里莊站在2012年4月13日安排102GIS間隔行例行預防性試驗中發(fā)現102B相電纜倉氣體濕度超標，數值為607uL/L，超出運行許可值≤500uL/L的規(guī)程規(guī)定標準。

1 GIS設備基礎數據

南里莊站所配置的GIS為三相共箱型，且出線全部采用電纜終端出線方式，高壓110kV側為單元接線，配置為上海思源電氣有限公司生產的GIS，合計3個獨立間隔，型號為ZFW28-126/2000A/40KA，三相共箱結構;2010年10月出廠，2011年1月投運，出廠編號：G09016。高壓電纜型號ZR-YJW-02/240，江蘇建業(yè)生產;GIS終端頭為艾爾斯商貿上海公司產品。

2 FS6氣體濕度對GIS設備的影響

SF6氣體濕度為GIS中的主要參數，運行中GIS各艙室的FS6氣體濕度監(jiān)測數據是保障GIS安全穩(wěn)定運行的主要技術參數指標，若氣體濕度數據超標將嚴重影響設備的安全穩(wěn)定運行，可造成內部絕緣老化速度加劇，造成局放;局放的持續(xù)可造成內部氣體的裂變，產生劇毒產物，嚴重的可造成GIS內部劇烈放電，發(fā)生相間短路，最終內部壓力劇增，造成爆炸的惡性事故。因此，對于該參數的掌控極為必要，發(fā)現氣體濕度值不合格應立即退出運行，停電進行處理，處理仍不合格應將該間隔退出運行。

對于SF6氣體氣體濕度的標準要求如下：注氣瓶新氣的氣體濕度應不大于8uL/L，設備在充入氣體24小時后斷路器氣室氣體濕度不大于150uL/L，其它氣室不大于300uL/L，運行中要求斷路器室不大于300uL/L，其它室不大于500uL/L，電纜室屬其它。

3 電纜倉FS6氣體處理過程

南里莊站于2011年1月8日投運，據安裝單位提供依據，102間隔高壓電纜B相為原李南線老電纜引入，A/C相為隨新站改造的新電纜。

①2012年4月14日由設備生產廠家對102B相電纜倉其進行更換分子腮、抽真空、注氣處理，處理后經檢測數據為78uL/L，數據合格，當日投入運行。②公司要求將該設備列為注意狀態(tài)，該電纜倉投入運行后加強FS6氣體濕度監(jiān)測次數，具體時間段為：4月23日（190uL/L）、5月2日（246uL/L）、5月8日（276uL/L）、6月20日（300uL/L）、8月16日（290uL/L）、10月11日（550uL/L）、10月23日（572uL/L），通過跟蹤監(jiān)測發(fā)現測試數據繼續(xù)呈明顯上升趨勢。③11月1日設備生產廠家再次進行停電處理，更換吸附劑，艙內清理后抽真空處理，當日進行氣體濕度檢測，數值為69uL/L，合格且良好。④11月6日再次進行檢測，數值為118uL/L;11月27日檢測為92uL/L;12月3日檢測為91uL/L。具體數據如圖所示：

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測試環(huán)境溫度：

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4 電纜倉FS6氣體濕度超標原因分析

根據先后13次檢測數據進行對比分析，基本上氣體濕度檢測數值與運行環(huán)境溫度呈正相關關系，具體分析如下：

①當設備運行環(huán)境溫度升高時，檢測出SF6氣體氣體濕度在逐漸升高。其原因可判斷為電纜終端倉在抽真空后并更換吸附劑（分子腮）情況下，運行中不會產生水分，只有在高壓電纜終端頭制作過程中存在工藝不良，且B相電纜為原運行老舊電纜，原終端頭為戶外型時，原電纜運行于專用電纜溝內，夏季積水嚴重，環(huán)境潮濕。②該電纜制作GIS終端頭的時段為冬季，環(huán)境溫度低于0℃，電纜中存在固態(tài)水分并不揮發(fā)，因此投運前氣體濕度檢測試驗合格。③設備投入運行后隨運行溫度上升，電纜中水分開始緩慢析出，造成SF6氣體中水分逐漸升高。④4月14日第一次開倉檢修，雖然抽真空處理，更換吸附劑，氣體濕度迅速降低試驗合格但電纜內部殘存的水分并未完全析出。⑤11月6日第二次開倉檢修時因為設備經過暑期高溫的運行，電纜內部殘存固態(tài)水分轉化為液態(tài)水分逐步析出，且將電纜倉抽真空時間延長一倍，確保電纜內部水分完全析出。

5 后續(xù)檢修策略

①繼續(xù)定期檢測該倉氣體濕度，特別是在2013年春季隨環(huán)境溫度的升高，加密監(jiān)測，如出現隨溫度的升高，再次出現氣體濕度值升高狀況，需將102電纜倉進行停電處理，斷開B相電纜，重新制作GIS終端頭。②投運后一年內該倉氣體濕度如果無變化，證明電纜中水分已經完全析出，處理方法正確，可以將該設備由注意狀態(tài)運行變?yōu)檎顟B(tài)運行，停止監(jiān)測。③公司在城市電網改造中，特別是使用老舊高壓電力電纜過渡工程中，電纜終端頭制作施工環(huán)境溫度應該在5°C以上進行。

參考文獻：

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