一起特高壓長(zhǎng)治站HGIS設(shè)備漏氣原因分析與處理

高 吉，郭希昌

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修公司，山西 長(zhǎng)治 046603）

一起特高壓長(zhǎng)治站HGIS設(shè)備漏氣原因分析與處理

高 吉，郭希昌

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修公司，山西 長(zhǎng)治 046603）

1 000 kV特高壓長(zhǎng)治站是我國(guó)首個(gè)特高壓工程的起點(diǎn)站，連接華北與華中兩大電網(wǎng)，特高壓長(zhǎng)治站500 kV側(cè)HGIS設(shè)備漏氣較為頻繁，給系統(tǒng)安全運(yùn)行造成不小壓力。主要介紹一起典型的500 kV新型高壓開關(guān)設(shè)備HGIS（Hybird Gas Insulated Sw itchgear）漏氣缺陷的分析與處理，通過對(duì)漏氣原因的分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制定了相應(yīng)的預(yù)防、解決措施，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

HGIS；漏氣；SF6；特高壓

0 引言

HGIS設(shè)備由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)、電流互感器、進(jìn)出線套管、伸縮節(jié)、支架及匯控柜等，經(jīng)過一定的優(yōu)化組合成一個(gè)整體，封閉在金屬殼體內(nèi)，內(nèi)部充有SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，外部通過出線套管與500 kV敞開式母線相連，具有體積小、占地面積少、配置靈活、維護(hù)簡(jiǎn)單、檢修周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類變電站。HGIS因內(nèi)部充SF6氣體，氣體以一定的壓力存在，對(duì)設(shè)備安裝工藝要求高，密封工藝不好就會(huì)出現(xiàn)泄漏，嚴(yán)重影響設(shè)備安全運(yùn)行[1-3]。

特高壓長(zhǎng)治站是我國(guó)首個(gè)特高壓工程的起點(diǎn)站，連接華北與華中兩大電網(wǎng)，冬季山西火電通過特高壓輸入華中電網(wǎng)，夏季三峽大壩水電通過特高壓輸入華北電網(wǎng)，水火并濟(jì)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。長(zhǎng)治站500 kV側(cè)HGIS設(shè)備漏氣可能造成設(shè)備故障，直接導(dǎo)致特高壓系統(tǒng)減負(fù)荷，因此，針對(duì)漏氣原因進(jìn)行分析總結(jié)出相應(yīng)的預(yù)防性措施。

1 HGIS設(shè)備漏氣分析情況

特高壓長(zhǎng)治變電站500 kV系統(tǒng)接線方式為3/2斷路器（不完整串）接線，采用HGIS設(shè)備，共7個(gè)不完整串。主變進(jìn)線2串，分別至1 000 kV 1號(hào)主變、1 000 kV 2號(hào)主變。線路出線5回，其中2回至500 kV晉城變電站，3回至500 kV久安變電站。

2號(hào)主變進(jìn)線間隔500 kV HGIS采用新東北電氣生產(chǎn)的HGIS的型號(hào)為ZHW-550設(shè)備，生產(chǎn)日期2011年6月，投運(yùn)日期2011年11月，套管生產(chǎn)廠家為德國(guó)PPC。投運(yùn)后運(yùn)行情況相對(duì)穩(wěn)定，但于2014年2月26日發(fā)現(xiàn)該氣室壓力低于0.5MPa（額定壓力），現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員利用手持式檢測(cè)儀對(duì)各個(gè)密封面及可能漏氣點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。2014 年4月9日開展了一次補(bǔ)氣，補(bǔ)氣壓力至0.53 MPa，2014年7月4日再次對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)氣（由0.485補(bǔ)至0.54MPa），截至到2014年9月29日氣體壓力已接近0.485MPa。介于氣室漏氣加快，同時(shí)通知技術(shù)監(jiān)督單位進(jìn)行檢測(cè)，通過紅外成像檢測(cè)儀，發(fā)現(xiàn)漏氣點(diǎn)位于套管散熱器頂部。檢修公司精益化管理規(guī)定，SF6氣室每年補(bǔ)氣超過2次需要進(jìn)行檢修處理，安排2014年10月大修期間進(jìn)行檢修。

2 缺陷危害分析

初步分析為HGIS套管頂部散熱器上部密封面漏氣，很可能是水分進(jìn)入密封面，不易流出，遇氣溫驟降，雨水結(jié)冰，體積膨脹，擠壓密封圈造成漏氣。如果下雨造成水汽進(jìn)入氣室將增大微水含量，SF6絕緣降低，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生閃絡(luò)，造成設(shè)備跳閘停電事故，引起特高壓系統(tǒng)減負(fù)荷。

3 設(shè)備缺陷處理過程

在2014年10月份年度停電檢修期間對(duì)漏氣部位進(jìn)行了消缺處理。大致過程如下所述。

a）拆除套管上引線、均壓環(huán)，將漏氣氣室相鄰的氣室進(jìn)行放氣降壓處理。

b）拆除套管前需要測(cè)試套管至下部相鄰地刀的回路電阻。將套管整體拆除放置水平地面，期間套管內(nèi)導(dǎo)電桿失去支撐需要固定處理，防止受力損傷導(dǎo)電桿。

c）松開套管上法蘭面連接螺栓，移出上法蘭及導(dǎo)電桿，檢查處理密封面，更換密封圈。可以看出密封圈上有明顯的白色物質(zhì)，造成密封不嚴(yán)。

d）打開隔離開關(guān)氣室更換吸附劑，按解體的逆過程進(jìn)行恢復(fù)，螺栓需要打力矩?；謴?fù)后測(cè)試套管至下部相鄰地刀的回路電阻，和拆之前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來判斷導(dǎo)電桿是否安裝到位。

e）恢復(fù)完畢后抽真空、補(bǔ)氣。

f）補(bǔ)氣完畢后將維修時(shí)解體的接觸面用塑料包扎好，用SF6氣體檢漏儀檢查連接部分的滲漏，年漏氣率小于1%。

g）24 h后測(cè)試氣室SF6微水、純度。

h）工頻耐壓試驗(yàn)：在2號(hào)主變中壓側(cè)套管加壓，對(duì)50422、50431刀閘C相斷口打壓。

i）復(fù)引線，驗(yàn)收。

4 缺陷原因分析及防范對(duì)策

現(xiàn)場(chǎng)打開套管頂部法蘭面時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸面有明顯的水漬，密封圈上有明顯的白色物質(zhì)，螺栓孔插入面沒有密封膠，說明密封膠在夏季溫度較高時(shí)融化，大部分從螺栓孔流出，失去保護(hù)密封面作用。雨水從上部螺栓孔進(jìn)行密封面不易流出，一方面雨水中含各種污染物長(zhǎng)期腐蝕鋁質(zhì)密封面，造成漏氣；另一方面雨水在冬季結(jié)冰，體積膨脹，擠壓密封圈和接觸面，造成漏氣。

對(duì)策。針對(duì)密封面進(jìn)水造成漏氣的問題，采取以下措施：對(duì)密封面定期進(jìn)行加注密封硅脂；注密封硅脂完畢后對(duì)所有密封面、螺栓上打密封膠處理；因雨水主要從上部進(jìn)入密封面，在垂直螺栓上部加裝防雨帽并打密封膠處理[4]。

5 結(jié)論

SF6氣體絕緣組合電器因其優(yōu)越的性能及運(yùn)維簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，越來越多地應(yīng)用于各類變電站。但由于其自身設(shè)計(jì)缺陷、安裝工藝、制造質(zhì)量、元器件老化等原因，SF6設(shè)備漏氣在所難免。為提高SF6設(shè)備密封性能，在設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量、安裝工藝方面進(jìn)行改進(jìn)，采納各方所長(zhǎng)盡可能提高設(shè)備可靠性。

定期對(duì)重要變電站SF6設(shè)備開展紅外或激光檢漏，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏氣點(diǎn)，以便跟蹤處理。特高壓變電站運(yùn)維人員一旦發(fā)現(xiàn)組合電器漏氣，應(yīng)采用紅外或激光檢漏儀器進(jìn)行檢測(cè)，密切觀察氣體壓力變化，必要時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)氣措施，防止漏氣過快造成系統(tǒng)緊急停運(yùn)，給現(xiàn)場(chǎng)處置留出時(shí)間。

[1]上海市電力公司.氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)規(guī)程：DL/T603—2006[S].北京：中國(guó)電力出版社，2006.

[2]國(guó)電北京電力建設(shè)研究所.電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50150—1991[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[3]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．

[4]曲文韜，黃銳，呂俊濤.220 kV GIS設(shè)備漏氣原因分析及預(yù)防措施[J].電力科學(xué)與工程，2013（29）：21-26.

Analysis and Treatment of Changzhi UHV Substation HGIS Equipment Leakage

GAO Ji，GUO Xichang

（State Grid Shanxi Maintenance Company of SEPC,Changzhi,Shanxi 046603，China)

1000 kV UHV Changzhi substation is the initial station of the first UHV transmission project in China. The UHV transmission line links North China Power Grid and Central China Power Grid. However, gas leakage occurs frequently at 500 kV side of Changzhi substation, which poses a big threat to the safe operation of the system. This article is focused on the analysis and treatment of a typical gas leakage accident of a 500 kV HGIS. According to the analysis on the causes of leakage, corresponding measures are put forward for prevention and solution, which has great value in application.

HGIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear);leakage;SF6;UHV

TM59

B

1671-0320（2006）02-0050-02

2015-11-02，

2016-01-12

高 吉（1985），男，山西忻州人，2008年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事特高壓變電站一次設(shè)備運(yùn)維檢修工作;

郭希昌（1986），男，山西長(zhǎng)治人，2008年畢業(yè)于西安郵電大學(xué)通信工程專業(yè)，工程師，從事特高壓變電站運(yùn)維檢修工作。