一起GIS設備密封不良問題原因分析

，，

(1.國網樂山供電公司，四川 樂山 614000；2.南昌工學院，江西 南昌 330000)

一起GIS設備密封不良問題原因分析

劉同杰1，萬紅艷2，劉同敏2

(1.國網樂山供電公司，四川 樂山 614000；2.南昌工學院，江西 南昌 330000)

針對某煤礦220 kV氣體絕緣金屬封閉組合電器斷路器密封不良問題，結合現場實際案例，通過對故障點進行解體剖析，總結出了密封不良的原因及處理方法。根據現場實踐經驗，從設備安裝工藝以及日常維護等方面提出了預防性措施，可對解決類似故障起到一定借鑒作用。

GIS；密封；解體；SF6；斷路器

0 引 言

氣體絕緣封閉式組合電器 GIS(gas insulated switchgear)具有占地面積小、受氣候條件的影響較小、可靠性高、檢修周期長、維護工作少、裝置結構緊湊、便于安裝等優點，廣泛應用于電力系統中[1]。 GIS 設備內部的絕緣性能主要取決于SF6氣體的水分含量和純度[2]，如果發生泄露將會影響斷路器的正常操作造成氣體受潮，嚴重時將會威脅電網安全運行，但從GIS的現場運行情況來看，盡管在其剛投運時，采取了各種檢驗漏氣手段和密封工藝，由于 GIS設備暴露在室外， 長期經受風霜雨雪等惡劣天氣的影響， 設備的密封性能也會隨之逐漸降低，因而SF6氣體泄漏仍是一個主要缺陷。因此如何防止設備密封性能不良對系統的安全運行就顯得非常重要。

以某煤礦一起220 kV GIS設備密封不良的現場實際案例為例，通過現場的解體檢查，由外及內發掘問題所在。通過本起案例，根據現場實踐經驗，總結出了一系列的預防性措施。

1 情況概述

220 kV煤九線265斷路器為平頂山開關廠生產的GIS設備，于2007年6月投運。2010年11月，運行人員在巡視時發現該斷路器SF6壓力指示過低，接近報警值。檢修人員對該斷路器進行了補氣和檢漏工作，但未找到明顯漏點。若該問題不及時處理，將會影響到該條線路上煤礦企業安全問題。2011年1月7日，經請示匯報協商后，將265斷路器壓力表安裝方式進行改裝，由原三相共用一個壓力表改裝為每相分別安裝壓力表進行監視，最終確定為斷路器C相有氣體泄漏的情況。經檢漏發現為斷路器C相機構操作拉桿與斷路器密封座處的連接部位有漏氣現象。漏氣點如圖1所示。

圖1 漏氣點

2 故障原因分析

2.1 現場解體檢查處理

現場先釋放該臺斷路器機構壓力，回收265斷路器C相SF6氣體，將操作拉桿下端抱箍拆除,取下操作連桿底端大螺帽，使操作拉桿與機構傳動軸之間留出足夠空隙，如圖2所示。

圖2 抱箍拆除

拆除過渡密封組外壓緊大螺帽，從操作連桿上退下過渡密封組，在拆除外壓緊大螺帽過程中，發現該大螺帽已有兩顆松動。

對過渡密封組上的密封膠圈進行更換。該過渡密封膠圈組由銅套和防塵圈、V形圈、O形圈組成。

圖3為過渡密封組組裝完畢的情況，圖4為各部位密封圈由左到右擺放的情況，最左邊第一層為防塵圈；中間層為V形圈，為主密封部分；最右邊一小一大O形圈分別安裝在銅套內外側。

圖3 過渡密封組

圖4 各部位密封圈

在更換時檢修人員發現，小O形圈存在嚴重變形情況，經分析可能是密封組被迫向下位移后摩擦變形所致，這也是本次漏氣缺陷主要故障點之一，如圖5所示。

圖5 漏氣點示意

最后按照相反的順序進行復裝，即大O形圈、小O形圈、V形圈、防塵圈順序進行復裝，在安裝過渡密封組外壓緊大螺帽時應使用專用工具進行緊固到位，防止再次出現未擰緊漏氣的故障。對265斷路器C相進行抽真空處理，按廠家要求抽至20 Pa以下，抽真空完畢后，注入SF6氣體至0.62 MPa，靜置24 h后，進行檢漏和微水測試，數據合格，未見異常。對該相斷路器進行交流耐壓試驗和主回路電阻試驗，回路電阻值在缺陷處理前后無明顯變化。設備投入運行。

2.2 原因分析

通過詳細地解體檢查和缺陷處理，分析可知斷路器C相漏氣根本原因是過渡密封組外壓緊大螺帽松動，過渡密封組在滅弧室壓力作用下向下位移，偏離正確的密封位置，并且在滑動過程中過渡密封組內密封膠圈變形，不能對斷路器進行完全密封，造成漏氣。

另外過渡密封組外壓緊大螺帽松動的原因現推斷主要由這兩方面原因造成，一是人為的原因，在設備安裝過程中，對廠家安裝的設備缺乏有效地現場監管，驗收過程也沒有執行到位；二是由于設備自身結構的缺陷，導致設備在運行中受到電動力的振動作用，使得過渡密封組產生位移，造成密封圈變形。

3 預防措施

1)安裝過程中，對廠家安裝的設備必須加強現場的監管，尤其是密封部分的安裝監管，了解設備薄弱環節。

2)該站220 kV GIS斷路器為分相式，三相共用1只密度繼電器，如發生漏氣缺陷，不便于檢漏，建議斷路器三相均加裝密度繼電器，分相監視壓力，以及時發現漏氣缺陷。

3)近幾年，充氣設備增長較快，而且漏氣缺陷較多，但相應的檢漏手段相對滯后，目前僅依靠簡易的手持式定性檢漏儀檢漏，已不滿足要求，建議采用紅外成像檢漏。

4)聯系廠家對斷路器過渡密封組外壓緊大螺帽緊固結構進行改進，建議采用緊固鎖死式螺絲，確保螺帽在運行中不會出現松動，造成漏氣的缺陷。

5)在驗收過程中應嚴格執行驗收細則，尤其對設備的關鍵部位必須嚴格控制把關。

4 結 語

通過對GIS設備斷路器密封不良問題現場解體檢查處理，發現該問題主要是由技術和管理上的不足所導致。因此在設備的安裝檢修驗收工作中，應嚴格執行設備現場安裝工藝符合相關規程要求和設備驗收的嚴謹性，這樣才能降低GIS設備出現密封不良問題的概率，提高設備的安全性能。

[1] 曲文韜,黃銳，呂俊濤.220 kV GIS設備漏氣原因分析及預防措施[J].電力科學與工程,2013，29(8)：21-26.

[2] 陳家斌.SF6斷路器實用技術[M].北京：中國水利水電出版社,2004.

[3] 張剛濤，劉鵬.220 kV GIS SF6氣體泄漏量偏大原因分析及處理[J].華東電力,2014,42(6):1257-1261.

[4] 郭青海,鄺石，彭江.GIS 滲漏原因分析及對策[J].電網技術,2000，24(2)：8-80.

[5] 孟祥新.220 kV GIS SF6壓力保護的改造[J].工礦自動化,2011，37(12)：108-111.

[6] 呂斌，倪賽賽，劉洋,等.某330 kV變壓器空載充電接地故障繼電保護動作分析[J].工礦自動化,2013，39(5)：63-66.

Aiming at the sealing fault of 220 kV GIS circuit breaker in a coal mine and combined with the practical examples, the reasons for bad sealing and its treatment are summarized. Based on the practical experiences, the preventive measures are put forward from the aspects of routine maintenance and installation process, which are helpful in solving the similar faults.

GIS; sealing; disassembly; SF6; circuit breaker

TM595

B

1003-6954(2017)06-0089-03

劉同杰(1984),碩士,現從事變電檢修工作。

2017-08-11)