1000kV母線氣室SF6氣體濕度異常分析

國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司 李 想

1 異常概況

8月8日至8月13日，檢修人員對(duì)變電站進(jìn)行帶電檢測(cè)。在進(jìn)行SF6氣體濕度和成分檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)1000kVGIS設(shè)備1000kVⅠ段母線A相Ⅲ段氣室濕度（20℃）達(dá)到793.6μL/L（兩次測(cè)試平均值），超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值（≤500μL/L ），屬于一般缺陷。

建議跟蹤檢測(cè)，并結(jié)合其它項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃合理安排處理。

2 檢測(cè)對(duì)象及項(xiàng)目

檢測(cè)對(duì)象：1000kV榕城變電站1000kVⅠ段母線A相Ⅲ段氣室，設(shè)備型號(hào)為ZF27-1100(L)，結(jié)構(gòu)為三相分箱戶外式，生產(chǎn)廠家為河南平高電氣股份有限公司，出廠日期為2014年01月，投運(yùn)日期2014年12月12日。

一次設(shè)備接線方式：1000kV側(cè)采用3/2斷路器接線方式，1000kV設(shè)備一次接線圖如圖1所示。

圖1 1000kV設(shè)備一次接線圖及缺陷位置

檢測(cè)項(xiàng)目： SF6氣體濕度檢測(cè)。

3 檢測(cè)數(shù)據(jù)

測(cè)試環(huán)境：環(huán)境溫度28℃，濕度70%。

使用JH5000D-4型SF6電氣設(shè)備氣體綜合檢測(cè)儀進(jìn)行SF6氣體濕度和成分檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)1000kVⅠ段母線A相Ⅲ段氣室濕度（折算到20℃）為819.1μL/L，高于《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW 1168-2013)規(guī)定的500μL/L。

將儀器重啟，打開(kāi)氣泵吹5分鐘調(diào)零標(biāo)后復(fù)測(cè)，濕度（折算到20℃）為768.1μL/L，仍然高于《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW 1168-2013)規(guī)定的500μL/L。

測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

4 綜合分析

4.1 初步分析

1000kVⅠ段母線A相Ⅲ段氣室，SF6氣體密度繼電器數(shù)值為0.48MPa，高于額定值0.4MPa，屬正常范圍。經(jīng)查閱資料，1000kVⅠ段母線A相Ⅲ段氣室投運(yùn)至今無(wú)SF6氣體壓力低報(bào)警，無(wú)補(bǔ)氣記錄。

4.2 主要原因

（1）SF6氣體新氣的含水量不合格；SF6在合成后，要經(jīng)過(guò)熱解，水洗，堿洗，干燥吸附等工藝，難免在SF6新氣生產(chǎn)過(guò)程中混入微量的水分。另外，造成新氣不合格還有以下原因：一是制氣廠對(duì)新氣檢測(cè)不嚴(yán)格；二是運(yùn)輸過(guò)程中和存放環(huán)境不符合要求；三是存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

（2）充入SF6氣體時(shí)帶進(jìn)水分；充氣時(shí)，廠家裝配人員不按有關(guān)規(guī)程和檢修工藝操作要求進(jìn)行操作，如充氣時(shí)氣瓶未倒立放置；管路、接口不干燥或裝配時(shí)暴露在空氣中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等導(dǎo)致水分帶進(jìn)。

（3）GIS組件及絕緣件帶進(jìn)的水分；廠家在裝配前對(duì)絕緣未作干燥處理或干燥處理不合格。在解體檢修時(shí)，絕緣件暴露在空氣中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而受潮。

（4）吸附劑帶入的水分；吸附劑對(duì)水分含量影響很大，主要有以下幾種情況。一是吸附劑對(duì)SF6氣體中水分和各種主要的分解物都具有較好的吸附能力，如果吸附劑火花處理時(shí)間短，沒(méi)有徹底干燥，安裝時(shí)暴露在空氣中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而受潮，吸附劑就會(huì)帶入一定數(shù)量的水分。二是沒(méi)有安裝吸附劑或漏放吸附劑，從絕緣材料中釋放出來(lái)的水分不能夠被吸收。三是裝有吸附劑，但是已經(jīng)達(dá)到了飽和狀態(tài)，不能有效吸收水分。

（5）透過(guò)密封件滲入的水分。大氣中的水氣通過(guò)設(shè)備密封薄弱環(huán)節(jié)滲透到設(shè)備內(nèi)部。設(shè)備內(nèi)部水蒸氣的分壓很低，而大氣中水蒸氣的分壓很高，在高溫條件下，水蒸氣從高分壓向低分壓區(qū)滲透。水分子的直徑為SF6分子直徑的2/3，而且水分子為細(xì)長(zhǎng)棒狀，SF6為球狀，水分子更容易進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。

（6）氣室的滲漏點(diǎn)滲入的水分；充氣口、管路接頭、法蘭處滲漏、鋁鑄件砂孔等泄漏點(diǎn)，是水分滲入氣室內(nèi)部的通道，空氣中的水蒸氣逐漸滲透到設(shè)備內(nèi)部，因?yàn)樵撨^(guò)程是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，時(shí)間越長(zhǎng)，滲入的水分就越多，由此進(jìn)入SF6氣體中的水分占有較大比重。

經(jīng)查閱相關(guān)記錄和資料，該氣室投運(yùn)至今無(wú)SF6氣體壓力低報(bào)警，無(wú)補(bǔ)氣記錄，所以基本就排除了滲漏點(diǎn)滲入水分的可能。考慮到該站設(shè)備投運(yùn)時(shí)間不長(zhǎng)（不足兩年），應(yīng)為GIS組件及絕緣件帶進(jìn)水分以及安裝過(guò)程中充入SF6氣體時(shí)帶進(jìn)水分共同作用的結(jié)果。

5 驗(yàn)證情況

更換常州集賢GSM-11型SF6氣體綜合測(cè)試儀進(jìn)行兩次檢測(cè)，氣室濕度依然高于標(biāo)準(zhǔn)值。測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 驗(yàn)證檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

6 結(jié)論及建議

6.1 最終結(jié)論

依據(jù)Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》，運(yùn)行中（折算到20℃）SF6氣體濕度（非滅弧室）應(yīng)低于500μL/L，本次測(cè)量值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，屬于一般缺陷。

6.2 分析建議

對(duì)該氣室進(jìn)行定期跟蹤檢測(cè)，分析其純度、水分、分解物等有無(wú)變化。若SF6氣體濕度明顯增大，有可能影響其絕緣性能，應(yīng)高度重視，縮短檢測(cè)周期，加強(qiáng)監(jiān)視，采用其他帶電檢測(cè)手段，如特高頻局放、超聲波局放等跟蹤檢測(cè)，綜合診斷，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃合理安排處理。