220 kV組合電器漏氣缺陷分析

楊亞麗，杜銀景，周廣闖，張照貝，姜匯溪

(國網(wǎng)山東省電力公司菏澤供電公司，山東 菏澤 274000)

0 引言

組合電器設備因結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運行可靠等優(yōu)勢被廣泛應用于110 kV及以上變電站中。根據(jù)多年運行維護統(tǒng)計，組合電器設備故障主要有漏氣、機構(gòu)異常、銹蝕老化等，其中漏氣故障約占42 %，存在隱匿性強、不易察覺、漏氣點定位難等特點，會對變電站設備的安全穩(wěn)定運行帶來嚴重影響。紅外成像技術的應用，能夠及時發(fā)現(xiàn)組合電器設備的輕微泄漏，做到防微杜漸，將缺陷消除在萌芽狀態(tài)，從而大大提高變電站設備運行的可靠性、安全性。

1 缺陷概況

2020-11-12，某220 kV變電站110 kV某線路間隔開關氣室壓力過低報警。檢修人員隨即進行現(xiàn)場確認，該開關氣室壓力為0.44 MPa，低于氣體低壓報警壓力0.45 MPa。

2020-11-13，對該開關氣室補氣后，氣室壓力充至0.53 MPa；用紅外檢漏儀對氣室進行帶電檢漏后，發(fā)現(xiàn)該線路間隔開關氣室線路側(cè)C相CT二次接線端子法蘭盆處存在漏氣現(xiàn)象。

2021-04-03，該開關氣室壓力又下降為0.44 MPa，發(fā)出氣體低壓報警信號。

2021-04-04，檢修人員再次進行了補氣處理。鑒于該開關氣室年漏氣率較大，經(jīng)與廠家溝通，檢修人員決定對該開關氣室進行停電更換處理。

2 缺陷分析

查閱記錄發(fā)現(xiàn)2016-10-12曾對該開關氣室進行過補氣，氣室壓力由0.44 MPa充至0.53 MPa，當時由于該開關氣室年漏氣率處于規(guī)定限值以內(nèi)，符合使用要求，同時考慮到該變電站擔負著重要負荷，故而并未對該開關氣室進行停電檢修。

檢修人員使用FLIR GF306型紅外檢漏儀對該開關氣室進行SF6氣體檢漏，發(fā)現(xiàn)氣室出線側(cè)C相CT二次接線法蘭盤處有明顯的持續(xù)性煙霧狀氣體冒出，判定存在SF6氣體泄漏?，F(xiàn)場觀察初步認為，漏氣位置在該開關氣室出線側(cè)C相CT二次接線法蘭盤壓接螺絲部位，由此判斷漏氣原因為該氣室C相CT二次接線法蘭盤密封圈密封性不良。

通過對該氣室設備解體檢查發(fā)現(xiàn)，漏氣點螺栓處的密封防水膠已經(jīng)流入密封圈的密封槽內(nèi)。綜合分析可知，在組合電器安裝過程中，密封防水膠涂抹不均勻，部分密封防水膠流入密封槽內(nèi)，而密封防水膠一般具有強堿性，使其不斷腐蝕膠圈，加快了膠圈的老化進程；設備長時間運行導致膠圈失去彈性，密封性能下降。最終，確定該氣室漏氣的原因是由于設備安裝工藝不達標，導致密封防水膠流入密封圈槽內(nèi)，加速了密封圈老化。

3 缺陷處理

3.1 年漏氣率計算

根據(jù)GB/T 11023—2018《高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗方法》，計算年漏氣率為：

式中：ΔP=P1-P，P1為氣壓降低前的壓力值，MPa；P為氣壓降低后的壓力值，MPa；Δt為壓降ΔP所經(jīng)過的時間，月。

根據(jù)公式(1)計算該漏氣點的年漏氣率為：

根據(jù)GB/TB 905—2012《六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則》的規(guī)定，“在設備運行壽命周期內(nèi)，從GIS任一單個間隔泄漏到大氣和隔室間的漏氣率不應超過每年0.5 %”，而該漏氣點年漏氣率為36.7 %，遠超過該規(guī)定值。

3.2 處理措施

由于該開關氣室年漏氣率較大，結(jié)合設備狀態(tài)、運行年限、運行環(huán)境等因素，檢修人員采用更換該開關氣室二次接線端子法蘭盤的方式進行消缺。

按照檢修規(guī)程要求，密封圈應涂密封脂，且密封脂不得使其流入密封墊(圈)內(nèi)側(cè)與SF6氣體接觸，密封圈外側(cè)的連接螺栓應涂防水膠。而泄漏檢查結(jié)果顯示，漏氣點螺栓處的密封防水膠已經(jīng)流入密封圈的密封槽內(nèi)。檢修人員隨即對原接觸面進行清潔，更換密封膠圈，重新涂抹密封防水膠，并更換了法蘭盆。為避免其他兩相法蘭盆出現(xiàn)同樣的漏氣現(xiàn)象，對其他兩相CT二次接線端子法蘭盆也采取了相同的處理措施。其后再次使用紅外成像儀進行檢測，未發(fā)現(xiàn)異常，確認漏點被消除。

4 結(jié)論及建議

(1) 利用紅外成像技術等手段能夠有效發(fā)現(xiàn)并消除組合電器氣室漏氣缺陷，對保障變電站設備的安全穩(wěn)定運行及大電網(wǎng)安全具有重要作用。

(2) 紅外成像技術能夠?qū)崿F(xiàn)組合電器設備帶電運行的情況下精準定位到漏氣位置，有效保障了設備安全和檢修人員的人身安全。

(3) 在組合電器設備新建、擴建等工程中，要嚴格對設備質(zhì)量進行把關，驗收時嚴格按照規(guī)程要求進行移交，從源頭上避免設備“帶病”投運。

(4) 日常帶電檢測過程中，要結(jié)合補氣記錄對老舊組合電器設備進行重點檢測，對出現(xiàn)過漏氣現(xiàn)象的設備，在補氣后應加強巡視，對于多次出現(xiàn)漏氣的設備應結(jié)合停電進行進一步檢查、試驗，及時處理設備安全隱患。