一起110 kV斷路器SF6氣體泄露處理與分析

尚嘉誠

（國網(wǎng)寧東供電公司，寧夏 靈武 751400）

2021年1月28日，某110 kV變電站110 kV母聯(lián)斷路器發(fā)出低氣壓告警信號，檢修人員判斷由于近期溫度急劇下降導(dǎo)致SF6氣體壓力下降，隨即對該斷路器進(jìn)行帶電補(bǔ)氣工作。該斷路器為上海華明電力設(shè)備制造有限公司2005 年生產(chǎn)，型號為LW38-126的SF6戶外瓷柱式斷路器，該斷路器所配密度繼電器SF6氣體額定壓力為0.55 MPa，低氣壓告警氣體額定壓力為0.50 MPa，低氣壓閉鎖氣體額定壓力值為0.45 MPa。

當(dāng)日檢修人員處理了該斷路器低氣壓告警信號后，2021 年4 月29 日，該間隔再次發(fā)出SF6低氣壓告警信號，巡視人員檢查設(shè)備密度繼電器氣壓，發(fā)現(xiàn)斷路器氣室氣壓確在告警氣體壓力范圍，檢修人員再次對該設(shè)備開展帶電補(bǔ)氣工作，消除該信號。6月5日，該間隔再次發(fā)出SF6低氣壓告警信號，檢修人員前往現(xiàn)場檢查該設(shè)備密度繼電器氣壓，并開展SF6氣體檢漏工作。

1 斷路器漏氣點(diǎn)查找工作

SF6斷路器現(xiàn)場漏氣判定可采取定性檢漏、定量檢漏及聯(lián)合檢漏的方法。定性檢漏可采用SF6氣體手持式定性檢漏儀及涂刷肥皂泡沫水的方法，判斷設(shè)備漏氣點(diǎn)具體位置。定量檢漏采用局部或整體包扎的方法，用SF6檢漏儀對設(shè)備的漏氣率進(jìn)行定量檢測，這種方法多用于作業(yè)現(xiàn)場斷路器微滲的情況。聯(lián)合檢漏是指采用紅外成像儀定性檢漏后采用手持式檢漏儀判斷漏點(diǎn)具體位置，從而達(dá)到設(shè)備檢漏目的。

檢修人員現(xiàn)場進(jìn)行SF6氣體定性檢漏工作，發(fā)現(xiàn)斷路器三相氣體管路存在緩慢漏氣現(xiàn)象，對設(shè)備進(jìn)行密封檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)，該斷路器A 相下部閥門連接處存在輕微漏氣現(xiàn)象，初步判斷該處氣體管路由于腐蝕導(dǎo)致砂眼或閥門與氣體管路連接處存在輕微漏氣。該斷路器漏氣點(diǎn)如圖1所示。

圖1 連接管路檢漏滲漏點(diǎn)

LW38-126 的SF6戶外瓷柱式斷路器氣體管路連接部分主要靠壓縮密封圈，該斷路器采用的O 型密封圈的壓縮量按25%～30%取值，而O 型密封圈的直徑一般為3～6 mm，因此密封圈的實(shí)際壓縮量僅為0.9～1.8 mm，斷路器氣體管路的密封槽，即密封圈所放置槽，在加工過程中可能存在平面度超差的情況，導(dǎo)致O 型密封圈的壓縮變形量在整個(gè)平面上的不一致[1]，最終導(dǎo)致斷路器設(shè)備輕微漏氣。

結(jié)合SF6低氣壓上報(bào)情況，該漏氣缺陷如不盡快處理，隨著時(shí)間的推移，可能造成斷路器長期處于微滲漏狀態(tài)，滅弧能力下降，有可能造成設(shè)備因低氣壓閉鎖而產(chǎn)生斷路器拒動(dòng)，進(jìn)而擴(kuò)大電網(wǎng)事故。

2 氣室漏氣點(diǎn)處理方案及過程

該斷路器A 相下部閥門管路處存在輕微滲漏，設(shè)備停電后，結(jié)合肥皂水對重點(diǎn)監(jiān)測疑似泄露區(qū)域進(jìn)行確定，發(fā)現(xiàn)疑似泄漏點(diǎn)存在肥皂水鼓泡現(xiàn)象，可以判定該處為斷路器SF6氣體滲漏點(diǎn)。由于閥門和管路處屬于絲扣連接，且閥門和管路為兩種不同材料，兩種材料的熱脹冷縮系數(shù)不同，因而在冬天極端天氣下，熱脹冷縮因素下導(dǎo)致氣體管路出現(xiàn)劇烈收縮，加上運(yùn)行年限長，材料經(jīng)過長時(shí)間腐蝕，管路產(chǎn)生砂眼，SF6氣體從砂眼部位輕微滲漏，加之該處連接氣體管路O 型密封圈老化，壓縮量不均勻，氣體從閥門連接處也存在輕微滲漏。

結(jié)合設(shè)備運(yùn)行年限長，提出解決方案，即對該斷路器氣體管路進(jìn)行整體更換，更換時(shí)重點(diǎn)檢查管路連接部位O 型密封圈的壓縮量是否完好，更換后在設(shè)備投運(yùn)前進(jìn)行全面SF6氣體檢漏工作，對存在砂眼點(diǎn)及更換管路與閥門連接口進(jìn)行重點(diǎn)檢漏。圖2為檢修人員對斷路器氣體管路更換后的照片。

圖2 斷路器氣體連接管路更換后照片

對SF6氣體管路更換后，對該泄露點(diǎn)漏氣原因進(jìn)行分析得出：在裝配和運(yùn)輸部件過程中，SF6氣體管路密封面及管路有輕微劃傷、導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間長后砂眼的產(chǎn)生；密封面O 型圈在裝配過程中未保持要求的壓縮量，壓縮過量也會(huì)導(dǎo)致O 型圈損壞，最終在管路接頭處漏氣；斷路器在極端寒冷或炎熱的環(huán)境下，環(huán)境溫度劇烈變化，引發(fā)O 型密封圈與密封面材質(zhì)不同而收縮量不同，導(dǎo)致密封處密封壓力減小，從而引發(fā)漏氣情況。

3 結(jié)束語

為解決斷路器SF6漏氣問題，提出以下方法：對斷路器零部件加強(qiáng)到貨檢驗(yàn)，對密封圈、密封管路接口處加強(qiáng)監(jiān)測，杜絕不合格的零部件進(jìn)入設(shè)備安裝過程；現(xiàn)場安裝后，對零部件的密封面進(jìn)行相應(yīng)力矩的緊固，并在充氣設(shè)備投運(yùn)前對設(shè)備進(jìn)行完全的檢漏，杜絕設(shè)備在安裝過程中因安裝原因?qū)е略O(shè)備頻繁漏氣，影響投運(yùn)后設(shè)備運(yùn)行。

110 kV 斷路器作為變電站主要電壓等級設(shè)備之一，其運(yùn)行狀況直接影響到電網(wǎng)一次設(shè)備整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果斷路器因?yàn)镾F6漏氣導(dǎo)致低氣壓信號從而產(chǎn)生拒動(dòng)或誤動(dòng)作。在漏氣發(fā)生時(shí)應(yīng)采取各種帶電檢測手段進(jìn)行漏氣點(diǎn)查找，根據(jù)漏氣位置采取相應(yīng)的處理措施，避免設(shè)備頻繁漏氣、頻繁進(jìn)行帶電補(bǔ)氣，從而提高設(shè)備的安全運(yùn)行。