一起典型GIS設備漏氣處理案例分析

王紅偉

（國網馬鞍山供電公司，安徽 馬鞍山243000）

0 引言

全封閉組合電器采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質，各電氣元件都是標準的獨立結構。組合元件由斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器、電壓互感器、快速接地開關、避雷器、母線、出線套管、電纜頭等組成。SF6氣體是目前世界上最優良的絕緣介質和滅弧介質，SF6設備具有占地少、性能可靠、檢修周期長等優點，已被國內外廣泛采用。由于全封閉組合電器的高度集成化，在對其進行檢修時存在較多困難。下面筆者結合馬鞍山供電公司220kV陽湖變ZF6－126型GIS間隔設備漏氣處理過程，談談SF6氣體泄漏產生的原因、危害性及處理的方法。

1 設備漏氣情況

馬鞍山供電公司220kV陽湖變電站110kV GIS為新東北電氣（沈陽）高壓開關有限公司生產的GIS產品，于2009年9月安裝完畢后投入運行。2010年2月17日，510開關發低氣壓報警信號（開關額定壓力為0.6MPa，報警壓力0.52MPa，閉鎖壓力0.5MPa），趕到現場處理時，發現漏氣速度較快，在現場能聽到漏氣的咝咝聲，在陽光照射下，能觀察到滲漏的氣體。在將510補氣至額定壓力后，匯報公司相關部室，將510開關轉為檢修狀態。510開關充氣至額定壓力后，20h左右就滲漏至報警壓力。根據恒興變220kVⅡA母壓變漏氣處理情況分析，510開關與510開關ⅡA母側流變間絕緣盆有裂紋。

2 處理方案

（1）停電及安措：拉開510斷路器及5101、5102閘刀，合上51010、51020接地閘刀，在工作地點設安全圍欄，懸掛安全措施標示牌。

（2）回收氣體：使用回收裝置回收510斷路器及斷路器兩側流變氣室的SF6氣體，使表壓至零壓，相鄰5101、5102閘刀氣室減壓至0.35MPa。

（3）拆除二次接線：斷開相關電源（保護電源、信號電源、控制電源、環網電源），將接入本間隔的直流環網、交流環網電源電纜拆除，使用專用端子短接后做好絕緣隔離和防短路及接地措施后放入電纜溝內，恢復其他間隔的環網電源供電。在拆除二次接線前，對照二次竣工圖紙，仔細核對電纜號頭是否清晰、正確，不一致的地方在圖紙上做好記錄，拆除的電纜要防止號頭脫落并使用絕緣自粘膠帶包扎。拆下的所有電纜均放入匯控柜底部電纜溝內。

（4）更換絕緣盆：拆除斷路器上下口處螺栓，使用手拉葫蘆配合吊車將斷路器平移開，待與絕緣盆之間的電連接脫離之后，用吊車將510斷路器吊起移開。使用專用吊裝工具將510Ⅱ母側流變拆除，拆下損壞的絕緣盆，對接觸面進行處理后安裝新的絕緣盆。

（5）更換分子篩：將原分子篩內的吸附劑倒出，倒入新的吸附劑，回裝分子篩。

（6）按照解體檢修的逆過程進行復裝工作，更換密封圈，對接觸面按照出廠要求進行處理。

（7）抽真空：將510斷路器及兩側流變氣室抽真空至33Pa，停機2h后，檢查氣室真空度。如果氣室密封性良好，再繼續抽真空2h。

（8）充氣及檢測：將各相關氣室充氣至額定壓力，檢測微水含量是否合格。

（9）二次接線的恢復：按照圖紙恢復二次接線。接線要認真仔細，接線完畢后換人進行二次核對，本間隔隔離開關與母線接地閘刀存在電氣閉鎖，因母線不停電不能進行電氣閉鎖試驗，接線時要確保不出錯。二次線接完后要進行相關的保護試驗、保護回路驗證及流變的相關試驗。

（10）注意事項：現場解體時使用定做的防塵罩，在整個解體檢修過程中要做好防塵措施。

3 絕緣盆破裂原因分析

510間隔盆式絕緣子產生的裂紋位置在斷路器法蘭垂直中心線下部螺孔位置開始向圓心方向垂直延伸，貫穿密封槽后導致氣室漏氣，如圖1、圖2所示。

圖2 螺孔位置

盆式絕緣子產生裂紋原因有以下兩種：

（1）盆式絕緣子存在質量問題。

盆式絕緣子在澆鑄過程中存在氣泡，緊固絕緣盆的螺栓受力不均導致絕緣子產生裂紋。

（2）產品吊運過程中絕緣子受力產生裂紋。

根據設備廠家描述，該類盆式絕緣子是按照日立圖紙、配方，采用德國海德里西真空澆鑄設備生產，出廠前均經過了嚴格的試驗檢驗，合格后方可出廠。每個盆式絕緣子都要進行1.2MPa的水壓強度試驗10min；型式試驗：破壞壓力不小于1.8MPa；電氣試驗：在0.4MPa SF6氣體壓力下進行276kV／min工頻耐壓試驗，在139kV電壓下，測量局部放電不大于3pC。結合現場缺陷盆式絕緣子上產生裂紋的位置均在斷路器法蘭側垂直中心線下部螺孔位置開始向圓心方向垂直延伸（圖3），而螺孔嵌件至盆式絕緣子邊緣未發現裂紋，基本排除因盆式絕緣子制造及裝配原因產生裂紋。

圖3 盆式絕緣子裂紋

根據設備安裝說明書和現場實際吊裝工藝，盆式絕緣子產生裂紋處為此間隔吊裝時的吊點位置（圖4、圖5），結合裂紋產生位置及方向，可能在整間隔吊運過程中，吊繩捆扎位置不當將最下方一個螺栓掛住，起吊過程中螺栓側向受力，壓迫法蘭或螺孔嵌件向內側產生形變擠壓盆式絕緣子產生裂紋，隨著設備經歷環境溫度變化熱脹冷縮，裂紋進一步延伸至密封槽后，發生快速漏氣現象。

圖4 母聯間隔吊裝吊點位置

4 結語

圖5 主變間隔吊裝吊點位置

隨著城市建設和發展，土地資源日趨緊張，大量GIS設備應用于城市供電系統，我們對于GIS設備在安裝過程中防塵、內部清潔處理、密封檢查等工藝控制較為嚴格，對于設備在安裝過程中吊點的控制則存在缺失，主要由施工單位起重指揮和設備廠家人員管控，可能發生吊點附近螺栓受力導致盆式絕緣子產生裂紋的問題，給今后的安全運行留下隱患。因此，我們應重視電氣設備在安裝工藝中的每個環節，加強重要工藝節點的管理，才能確保設備不留隱患投運，保證電網的安全穩定運行。

［1］ZF6－126安裝使用說明書［Z］.

［2］羅學琛.SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）［M］.北京：中國電力出版社，1999.

［3］安徽電網電力設備預防性試驗規程（試行）［S］.2005.