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

組合電器設備因結構緊湊、占地面積小、運行可靠等優勢被廣泛應用于110 kV及以上變電站中。根據多年運行維護統計，組合電器設備故障主要有漏氣、機構異常、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定運行帶來嚴重影響。紅外成像技術的應用，能夠及時發現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，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，發現該線路間隔開關氣室線路側C相CT二次接線端子法蘭盆處存在漏氣現象。

2021-04-03，該開關氣室壓力又下降為0.44 MPa，發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

查閱記錄發現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定限值以內，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，發現氣室出線側C相CT二次接線法蘭盤處有明顯的持續性煙霧狀氣體冒出，判定存在SF6氣體泄漏。現場觀察初步認為，漏氣位置在該開關氣室出線側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現，漏氣點螺栓處的密封防水膠已經流入密封圈的密封槽內。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，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，加速了密封圈老化。

3 缺陷處理

3.1 年漏氣率計算

根據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所經過的時間，月。

根據公式(1)計算該漏氣點的年漏氣率為：

根據GB/TB 905—2012《六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則》的規定，“在設備運行壽命周期內，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 %，遠超過該規定值。

3.2 處理措施

由于該開關氣室年漏氣率較大，結合設備狀態、運行年限、運行環境等因素，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)內側與SF6氣體接觸，密封圈外側的連接螺栓應涂防水膠。而泄漏檢查結果顯示，漏氣點螺栓處的密封防水膠已經流入密封圈的密封槽內。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同樣的漏氣現象，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，未發現異常，確認漏點被消除。

4 結論及建議

(1) 利用紅外成像技術等手段能夠有效發現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定運行及大電網安全具有重要作用。

(2) 紅外成像技術能夠實現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，要嚴格對設備質量進行把關，驗收時嚴格按照規程要求進行移交，從源頭上避免設備“帶病”投運。

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