一起典型GIS設(shè)備漏氣處理案例分析

王紅偉

（國(guó)網(wǎng)馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山243000）

0 引言

全封閉組合電器采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，各電氣元件都是標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)。組合元件由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、快速接地開(kāi)關(guān)、避雷器、母線、出線套管、電纜頭等組成。SF6氣體是目前世界上最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，SF6設(shè)備具有占地少、性能可靠、檢修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已被國(guó)內(nèi)外廣泛采用。由于全封閉組合電器的高度集成化，在對(duì)其進(jìn)行檢修時(shí)存在較多困難。下面筆者結(jié)合馬鞍山供電公司220kV陽(yáng)湖變ZF6－126型GIS間隔設(shè)備漏氣處理過(guò)程，談?wù)凷F6氣體泄漏產(chǎn)生的原因、危害性及處理的方法。

1 設(shè)備漏氣情況

馬鞍山供電公司220kV陽(yáng)湖變電站110kV GIS為新東北電氣（沈陽(yáng)）高壓開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的GIS產(chǎn)品，于2009年9月安裝完畢后投入運(yùn)行。2010年2月17日，510開(kāi)關(guān)發(fā)低氣壓報(bào)警信號(hào)（開(kāi)關(guān)額定壓力為0.6MPa，報(bào)警壓力0.52MPa，閉鎖壓力0.5MPa），趕到現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)漏氣速度較快，在現(xiàn)場(chǎng)能聽(tīng)到漏氣的咝咝聲，在陽(yáng)光照射下，能觀察到滲漏的氣體。在將510補(bǔ)氣至額定壓力后，匯報(bào)公司相關(guān)部室，將510開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)。510開(kāi)關(guān)充氣至額定壓力后，20h左右就滲漏至報(bào)警壓力。根據(jù)恒興變220kVⅡA母壓變漏氣處理情況分析，510開(kāi)關(guān)與510開(kāi)關(guān)ⅡA母?jìng)?cè)流變間絕緣盆有裂紋。

2 處理方案

（1）停電及安措：拉開(kāi)510斷路器及5101、5102閘刀，合上51010、51020接地閘刀，在工作地點(diǎn)設(shè)安全圍欄，懸掛安全措施標(biāo)示牌。

（2）回收氣體：使用回收裝置回收510斷路器及斷路器兩側(cè)流變氣室的SF6氣體，使表壓至零壓，相鄰5101、5102閘刀氣室減壓至0.35MPa。

（3）拆除二次接線：斷開(kāi)相關(guān)電源（保護(hù)電源、信號(hào)電源、控制電源、環(huán)網(wǎng)電源），將接入本間隔的直流環(huán)網(wǎng)、交流環(huán)網(wǎng)電源電纜拆除，使用專(zhuān)用端子短接后做好絕緣隔離和防短路及接地措施后放入電纜溝內(nèi)，恢復(fù)其他間隔的環(huán)網(wǎng)電源供電。在拆除二次接線前，對(duì)照二次竣工圖紙，仔細(xì)核對(duì)電纜號(hào)頭是否清晰、正確，不一致的地方在圖紙上做好記錄，拆除的電纜要防止號(hào)頭脫落并使用絕緣自粘膠帶包扎。拆下的所有電纜均放入?yún)R控柜底部電纜溝內(nèi)。

（4）更換絕緣盆：拆除斷路器上下口處螺栓，使用手拉葫蘆配合吊車(chē)將斷路器平移開(kāi)，待與絕緣盆之間的電連接脫離之后，用吊車(chē)將510斷路器吊起移開(kāi)。使用專(zhuān)用吊裝工具將510Ⅱ母?jìng)?cè)流變拆除，拆下?lián)p壞的絕緣盆，對(duì)接觸面進(jìn)行處理后安裝新的絕緣盆。

（5）更換分子篩：將原分子篩內(nèi)的吸附劑倒出，倒入新的吸附劑，回裝分子篩。

（6）按照解體檢修的逆過(guò)程進(jìn)行復(fù)裝工作，更換密封圈，對(duì)接觸面按照出廠要求進(jìn)行處理。

（7）抽真空：將510斷路器及兩側(cè)流變氣室抽真空至33Pa，停機(jī)2h后，檢查氣室真空度。如果氣室密封性良好，再繼續(xù)抽真空2h。

（8）充氣及檢測(cè)：將各相關(guān)氣室充氣至額定壓力，檢測(cè)微水含量是否合格。

（9）二次接線的恢復(fù)：按照?qǐng)D紙恢復(fù)二次接線。接線要認(rèn)真仔細(xì)，接線完畢后換人進(jìn)行二次核對(duì)，本間隔隔離開(kāi)關(guān)與母線接地閘刀存在電氣閉鎖，因母線不停電不能進(jìn)行電氣閉鎖試驗(yàn)，接線時(shí)要確保不出錯(cuò)。二次線接完后要進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)試驗(yàn)、保護(hù)回路驗(yàn)證及流變的相關(guān)試驗(yàn)。

（10）注意事項(xiàng)：現(xiàn)場(chǎng)解體時(shí)使用定做的防塵罩，在整個(gè)解體檢修過(guò)程中要做好防塵措施。

3 絕緣盆破裂原因分析

510間隔盆式絕緣子產(chǎn)生的裂紋位置在斷路器法蘭垂直中心線下部螺孔位置開(kāi)始向圓心方向垂直延伸，貫穿密封槽后導(dǎo)致氣室漏氣，如圖1、圖2所示。

圖2 螺孔位置

盆式絕緣子產(chǎn)生裂紋原因有以下兩種：

（1）盆式絕緣子存在質(zhì)量問(wèn)題。

盆式絕緣子在澆鑄過(guò)程中存在氣泡，緊固絕緣盆的螺栓受力不均導(dǎo)致絕緣子產(chǎn)生裂紋。

（2）產(chǎn)品吊運(yùn)過(guò)程中絕緣子受力產(chǎn)生裂紋。

根據(jù)設(shè)備廠家描述，該類(lèi)盆式絕緣子是按照日立圖紙、配方，采用德國(guó)海德里西真空澆鑄設(shè)備生產(chǎn)，出廠前均經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的試驗(yàn)檢驗(yàn)，合格后方可出廠。每個(gè)盆式絕緣子都要進(jìn)行1.2MPa的水壓強(qiáng)度試驗(yàn)10min；型式試驗(yàn)：破壞壓力不小于1.8MPa；電氣試驗(yàn)：在0.4MPa SF6氣體壓力下進(jìn)行276kV／min工頻耐壓試驗(yàn)，在139kV電壓下，測(cè)量局部放電不大于3pC。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)缺陷盆式絕緣子上產(chǎn)生裂紋的位置均在斷路器法蘭側(cè)垂直中心線下部螺孔位置開(kāi)始向圓心方向垂直延伸（圖3），而螺孔嵌件至盆式絕緣子邊緣未發(fā)現(xiàn)裂紋，基本排除因盆式絕緣子制造及裝配原因產(chǎn)生裂紋。

圖3 盆式絕緣子裂紋

根據(jù)設(shè)備安裝說(shuō)明書(shū)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際吊裝工藝，盆式絕緣子產(chǎn)生裂紋處為此間隔吊裝時(shí)的吊點(diǎn)位置（圖4、圖5），結(jié)合裂紋產(chǎn)生位置及方向，可能在整間隔吊運(yùn)過(guò)程中，吊繩捆扎位置不當(dāng)將最下方一個(gè)螺栓掛住，起吊過(guò)程中螺栓側(cè)向受力，壓迫法蘭或螺孔嵌件向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生形變擠壓盆式絕緣子產(chǎn)生裂紋，隨著設(shè)備經(jīng)歷環(huán)境溫度變化熱脹冷縮，裂紋進(jìn)一步延伸至密封槽后，發(fā)生快速漏氣現(xiàn)象。

圖4 母聯(lián)間隔吊裝吊點(diǎn)位置

4 結(jié)語(yǔ)

圖5 主變間隔吊裝吊點(diǎn)位置

隨著城市建設(shè)和發(fā)展，土地資源日趨緊張，大量GIS設(shè)備應(yīng)用于城市供電系統(tǒng)，我們對(duì)于GIS設(shè)備在安裝過(guò)程中防塵、內(nèi)部清潔處理、密封檢查等工藝控制較為嚴(yán)格，對(duì)于設(shè)備在安裝過(guò)程中吊點(diǎn)的控制則存在缺失，主要由施工單位起重指揮和設(shè)備廠家人員管控，可能發(fā)生吊點(diǎn)附近螺栓受力導(dǎo)致盆式絕緣子產(chǎn)生裂紋的問(wèn)題，給今后的安全運(yùn)行留下隱患。因此，我們應(yīng)重視電氣設(shè)備在安裝工藝中的每個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)重要工藝節(jié)點(diǎn)的管理，才能確保設(shè)備不留隱患投運(yùn)，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］ZF6－126安裝使用說(shuō)明書(shū)［Z］.

［2］羅學(xué)琛.SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）［M］.北京：中國(guó)電力出版社，1999.

［3］安徽電網(wǎng)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（試行）［S］.2005.