封閉式組合電器及SF6充氣設(shè)備漏氣問題處理

　　我公司330kV古浪變電站采用西安高壓開關(guān)廠GIS封閉式組合電器， 330kV涼州變、330kV雙灣變、330kV東大灘變、330kV金昌變均使用河南平高集團LW10B-363系列開關(guān)、750kV河西變330kV采用型號為 HPL420B2廠家為北京ABB高壓開關(guān)設(shè)備有限公司SF6開關(guān)，750kV則使用西安高壓開關(guān)廠750kV罐式斷路器。在近年的運行過程中，GIS封閉式組合電器、SF6充氣設(shè)備優(yōu)良的性能，得到了充分證明。然而，隨著運行年限的增長，設(shè)備逐漸出現(xiàn)泄漏SF6氣體的問題。如330kV古浪變1120備用間隔有SF6氣體氣體微露現(xiàn)象，大約2個月就需要補沖SF6氣體一次。 

 

　　SF6氣體是一種無毒、無色、無味，化學(xué)性能極穩(wěn)定的物質(zhì)，具有良好的電氣絕緣及優(yōu)異的滅弧性能，其耐電強度為同等壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓是空氣的3倍，在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在中等壓力、同等條件下電暈放電的起始電壓是空氣的2倍，是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用在SF6斷路器、SF6組合電器設(shè)備（GIS）、SF6電流電壓互感器及小容量的變壓器等。 

 

　　采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的全封閉組合電器（GIS），各電器元件都是標(biāo)準(zhǔn)的獨立結(jié)構(gòu)，由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、檢修接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、出線套管、電纜頭等組成。具有不易著火、占地少、性能可靠、檢修周期長、使用壽命長等優(yōu)點，作為室內(nèi)變電站主要開關(guān)設(shè)備被國內(nèi)外廣泛采用。GIS對材料、加工工藝、裝配等要求較高，尤其是對氣體密封性的要求更嚴(yán)，年漏氣率一般要求小于1%。每一隔室的SF6氣體壓力都有一定的要求，若壓力過低，開關(guān)設(shè)備的電氣絕緣及性能將受到直接影響。因此，GIS每一隔室都裝有氣體密度繼電器，當(dāng)設(shè)備的氣體壓力下降到一定值時，將發(fā)出報警，甚至閉鎖開關(guān)分合閘功能。為了檢修方便，裝有GIS的變電站常配有氣體回收處理裝置、SF6檢漏儀、微水量檢測儀及吸附氟化物和水分的吸附劑、烘干設(shè)備等。 

 

 

　�。�1）SF6氣體泄漏造成GIS氣室內(nèi)的氣體壓力下降，將報警SF6氣體壓力低，甚至閉鎖開關(guān)動作，在發(fā)生緊急事故情況下，可能造成故障停電范圍擴大。 

 

　　（2）GIS漏氣造成氣室內(nèi)SF6微水含量增大，危害絕緣，影響滅弧，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，影響環(huán)境，有害健康。 

 

　　為保證設(shè)備正常運行，不得不定期補充SF6氣體。除所充SF6氣體自身所含微量水，充氣時亦可能將水分帶入設(shè)備內(nèi)，外界環(huán)境中水分經(jīng)泄漏點進入氣室，造成GIS內(nèi)SF6水含量增高。很容易在絕緣材料表面結(jié)露，造成絕緣下降，嚴(yán)重時發(fā)生閃絡(luò)擊穿。 

 

　　含水量較高的氣體會在電弧作用下被分解，與水分產(chǎn)生多種水解反應(yīng)，產(chǎn)生WO3、CuF2、WOF4等粉末狀絕緣物，其中CuF2有強烈的吸濕性，附在絕緣表面，使沿面閃絡(luò)電壓下降。HF、H2SO3等具有強烈腐蝕性，對固體有機材料和金屬有腐蝕作用，縮短設(shè)備壽命。這些化合物影響SF6氣體的純度，減少SF6氣體介質(zhì)復(fù)原數(shù)量，還有一些物質(zhì)阻礙分解物還原，滅弧能力大受影響。在電弧作用下分解成的化合物WO2、SOF4、SO2F2、SOF2、SO2等，均為有毒有害物質(zhì)，而SOF2、SO2的含量會隨水分增加而增加，直接威脅人身健康，因此對SF6氣體的含水量必須嚴(yán)格監(jiān)督和控制，在檢修中應(yīng)嚴(yán)格檢查密封圈質(zhì)量、嚴(yán)格按工藝要求涂密封膠、放置密封圈、嚴(yán)格按力矩要求緊固螺栓。 

 

　　（3）SF6氣體泄漏造成維護費用上升。 

 

 

　　1.漏點分布 

 

　　GIS漏氣點分散，有氣室與儀表管接頭、焊縫處、本體砂眼等，漏氣最多的是艙位防爆部位，可緊固固定螺栓，但最徹底的處理方法只能是更換石墨密封圈，更換后若仍然漏氣，再更換。由于石墨密封圈質(zhì)量低劣，加之在抽真空時受負壓和充氣時正壓的損壞，在短時間內(nèi)能承受額定壓力，時間稍長就會破裂、漏氣。 

 

　　2.密封結(jié)構(gòu) 

 

　　在額定壓力下，密封圈本身是不承受壓力的，密封完全靠石墨密封，只有當(dāng)石墨密封墊破裂后，密封圈才承受壓力，石墨密封墊破裂應(yīng)為漏氣的主要原因。 

 

　　3.結(jié)構(gòu)問題 

 

　　斷路器轉(zhuǎn)換箱上局封倒角過大，壓縮余量不夠，損壞密封墊而漏氣，有時開關(guān)動作后墊圈破損或被彈出。 

 

　　4.質(zhì)量問題 

 

　　閥門、管道漏氣，本體有砂眼，屬于質(zhì)量問題，應(yīng)使用材料質(zhì)量較好的部件。 

 

 

　　1.巡視檢查 

 

　　日常設(shè)備巡回中，記錄每一氣室的氣體壓力，與同一環(huán)境溫度下以前值相比較，若壓力值下降，可以判定有泄漏現(xiàn)象。詳細填寫氣室補充氣體記錄，定期查閱，如半年或三個月需補充一次應(yīng)引起注意（SF6氣體設(shè)備年漏氣量<1%）。 

 

　　微水量測定分析中，若發(fā)現(xiàn)微水值超標(biāo)也可判斷此氣室有泄漏現(xiàn)象。巡視檢查中發(fā)現(xiàn)有刺激臭味，或自感身體不適等有可能發(fā)生大量氣體泄漏現(xiàn)象。 

　　設(shè)備檢修后回裝抽真空時，若發(fā)現(xiàn)真空度長時間達不到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)判斷有泄漏現(xiàn)象并應(yīng)及時處理。 

 

　　2.檢漏方法 

 

　�。�1）肥皂泡或密封膠檢漏法。此法適用檢漏運行中的設(shè)備與泄漏點不大的地方。肥皂泡法對于較小泄漏點使用較優(yōu)。將肥皂水用刷子刷在可能泄漏的密封環(huán)節(jié)，出現(xiàn)向外鼓泡的地方就是漏點。

   

        （2）充SF6檢漏法。此法適用于新裝或檢修后重裝的設(shè)備，或運行中用肥皂液檢不出的微小漏點。使用靈敏度為每秒8～10mL的測速SF6檢漏儀，可定量地確定漏點的漏氣速度，然后計算年漏氣量。 

 

　�。�3）真空監(jiān)視法。此法用于新裝或檢修后重新裝配的設(shè)備。先將回裝裝置及連接管抽真空，觀察20min確認無泄漏后才能使用。打開設(shè)備側(cè)閥門，對設(shè)備抽真空，保持真空度4h。如果真空度下降值不超過規(guī)定值，則認為設(shè)備無泄漏。 

 

　�。�4）綜合檢測法。根據(jù)現(xiàn)場情況綜合而靈活地使用各種檢漏方法，比如逆風(fēng)檢測，用風(fēng)扇向某一定方向吹風(fēng)，再用便攜式檢測儀檢測SF6泄漏點。 

 

　　3.重點檢漏位置 

 

　　密封面，檢查緊固螺栓是否松動，緊固螺栓或更換密封件。焊縫，檢查焊縫是否泄漏，進行補焊刷漆。壓力表，檢查壓力表接頭是否有泄漏，更換壓力表或密封件。瓷套管，檢查瓷套管是否破損，更換新瓷套管。 

 

 

　　1.漏氣報警時的處理 

 

　　SF6氣體壓力低報警時應(yīng)及時充氣，必要時可采取在線充氣。若SF6氣壓突然降至零，應(yīng)立即將該斷路器改為非自動，斷開其控制電源，并與調(diào)度和有關(guān)部門聯(lián)系，及時采取措施，斷開上一級斷路器（或旁路）以將該故障斷路器停用、檢修。 

 

　　2.漏點處理 

 

　�。�1）GIS設(shè)備殼體上的砂眼漏點。用樣沖在砂眼周圍逐步向砂眼處沖，直到漏氣點消除。必要時應(yīng)更換相應(yīng)外殼。 

　�。�2）焊縫處的漏點。可針對不同材質(zhì)的管道采用不同的焊條進行補焊，焊接牢固且無虛焊。 

　�。�3）殼體與表計間連接回路上的漏點�？砂延新�氣點銅管拆卸后用氣焊重新焊接，經(jīng)檢查無泄漏后重新安裝。 

　　（4）閥門中波紋管開裂處漏點。選用質(zhì)量較高的閥門進行更換。 

　�。�5）石墨密封圈漏氣的處理。對于防爆膜部位的石墨及密封圈首先應(yīng)進行更換。 

 

　　綜上所述，在正常檢修和維護中，應(yīng)對SF6充氣設(shè)備加強設(shè)備巡視，加強設(shè)備檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時按照正確方法處理，處理時應(yīng)按要求穿戴防護服，戴防毒面具，SF6氣體不得隨意排放，應(yīng)經(jīng)氣體回收裝置回收，檢修結(jié)束后應(yīng)洗澡，把用過的工器具進行清洗。