220 kV GIS漏氣缺陷原因分析及處理措施

周永強，劉曉冬 ，周開峰

(1.保定供電公司，河北 保定 071051；2.河北省電力研究院，石家莊 050021)

2009年冬季，雨雪天氣不久，北方某220 kV樞紐變電站220 kV GIS設備盲孔連接螺栓內部空腔滲水導致密封面漏氣。該變電站220 kV設備正常運行方式為2條220 kV進線、2條220 kV母線并列運行，因缺陷發生部位為220 kV進線間隔且情況嚴重，只能將該220 kV進線間隔停電4天，更換缺陷GIS氣室，且設備吊裝過程需配停220 kV主變壓器，導致該樞紐變電站長時間單電源、單主變壓器運行，一旦運行線路跳閘或運行主變壓器停運，將造成重要和高危用戶停電。

1 缺陷發生過程

2009年12月17日3時58分，某220 kV變電站某220 kV間隔發“其它氣室SF6報警”信號，檢修人員現場檢查發現242-5KD (220 kV進線242間隔開關側開關)氣室密封面有5條盲孔連接螺栓被頂起，如圖1所示。密封面被內部SF6氣體壓力頂開約2 mm小縫，漏氣嚴重，變電站緊急申請停電處理。當時，現場檢查了其它相似連接結構螺栓及密封面，未見異常。12月18日對相似連接結構螺栓及密封面檢查未見異常。

圖1 現場實拍被頂起的盲孔連接螺栓

12月19日8時10分，再次對相似連接結構螺栓及密封面進行了檢查，發現有13根連接螺栓被頂起。

2 缺陷原因分析

為找出缺陷發生的根本原因，對缺陷氣室解體后發現，螺栓上半部分加有絕緣襯墊，作用是與絕緣法蘭相配合，使接地開關的靜觸頭與GIS整體外殼接地斷開，便于試驗接線。現場將松動的螺栓取下，發現該螺栓盲孔內結冰現象嚴重，在有水結冰的應力作用下，螺栓被頂起，連帶內部攻絲一并被頂出，見圖2。

圖2 解體后螺栓示意

此種連接螺栓為盲孔結構，螺栓垂直插入，上部孔徑大、下部孔徑小，且螺栓擰緊后外部未涂抹密封膠，盲孔深度約為70 mm，連接螺栓長度為65 mm，密封面盲孔連接螺栓與螺孔間有約5 mm深空腔(見圖3)，安裝時盲孔螺栓空腔部位未按工藝填充密封膠，積雪融化后，導致空腔內滲水，氣溫較低情況下，水凝結為冰，在凝結膨脹應力作用下，盲孔連接螺栓螺紋滑落，螺栓被頂起，導致密封面失效漏氣。

圖3 盲孔連接螺栓與螺孔結合部位空腔

3 缺陷處理措施

缺陷發生后，對242間隔漏氣氣室進行了更換。在螺孔底部打入密封膠填充，將65 mm螺栓更換為70 mm螺栓，有效減少空腔體積，同時將螺栓打固定力矩，并在外圍涂抹密封膠進行密封處理。處理后，連續一個月增加低溫特巡和雨雪天氣后特巡，并進行設備運行狀態監視，未發現異常。

針對其它氣室檢查出的螺栓被頂起情況，由于密封面共有12根連接螺栓，1～2根螺栓被頂起尚可堅持運行，對頂起螺栓密封面采取臨時加蓋棉被、用塑料布包裹以防水汽進入等措施，緊急制作“弓字形”夾緊件對法蘭密封面進行夾緊處理，并增派人員24 h不間斷巡護。另一方面，與廠家協商制定詳細處理方案，由廠家先將更換用的氣室及所需工具、材料、備件等運至現場，確保所有前期準備工作萬無一失后，再行申請停電處理。

4 結束語

經過現場檢查可知，密封面連接螺栓未涂抹防水密封膠，未進行防水處理，導致螺栓盲孔進水，同時解體后發現該批產品存在裝配工藝不良，驗收把關不嚴等問題。建議杜絕裝配工藝不良產品入網，同時加強出廠驗收工作，生產設備管理人員應參加GIS設備出廠前的驗收工作。針對該缺陷發生在冬季室外氣溫較低時期，建議設備運行維護單位加強此類連接結構設備特巡，特別注重雨雪冰凍天氣的特巡，做到及時發現、及時處理。

本文責任編輯：丁 力