电缆终端头对GIS电缆仓气体湿度的影响

彭延涛 李继东 李鹏

摘要：对气体绝缘金属封闭开关设备组合电器电缆仓FS6气体湿度异常超标问题和FS6气体湿度检测数据随设备运行环境温度波动变化大问题进行深入分析，找出原因并制定检修策略解决设备运行问题，保证变电设备安全运行和可靠供电。

关键词：GIS  电缆仓  FS6气体湿度  电缆终端头  运行环境温度

秦皇岛供电公司所属110kV南里庄站在2012年4月13日安排102GIS间隔行例行预防性试验中发现102B相电缆仓气体湿度超标，数值为607uL/L，超出运行许可值≤500uL/L的规程规定标准。

1 GIS设备基础数据

南里庄站所配置的GIS为三相共箱型，且出线全部采用电缆终端出线方式，高压110kV侧为单元接线，配置为上海思源电气有限公司生产的GIS，合计3个独立间隔，型号为ZFW28-126/2000A/40KA，三相共箱结构;2010年10月出厂，2011年1月投运，出厂编号：G09016。高压电缆型号ZR-YJW-02/240，江苏建业生产;GIS终端头为艾尔斯商贸上海公司产品。

2 FS6气体湿度对GIS设备的影响

SF6气体湿度为GIS中的主要参数，运行中GIS各舱室的FS6气体湿度监测数据是保障GIS安全稳定运行的主要技术参数指标，若气体湿度数据超标将严重影响设备的安全稳定运行，可造成内部绝缘老化速度加剧，造成局放;局放的持续可造成内部气体的裂变，产生剧毒产物，严重的可造成GIS内部剧烈放电，发生相间短路，最终内部压力剧增，造成爆炸的恶性事故。因此，对于该参数的掌控极为必要，发现气体湿度值不合格应立即退出运行，停电进行处理，处理仍不合格应将该间隔退出运行。

对于SF6气体气体湿度的标准要求如下：注气瓶新气的气体湿度应不大于8uL/L，设备在充入气体24小时后断路器气室气体湿度不大于150uL/L，其它气室不大于300uL/L，运行中要求断路器室不大于300uL/L，其它室不大于500uL/L，电缆室属其它。

3 电缆仓FS6气体处理过程

南里庄站于2011年1月8日投运，据安装单位提供依据，102间隔高压电缆B相为原李南线老电缆引入，A/C相为随新站改造的新电缆。

①2012年4月14日由设备生产厂家对102B相电缆仓其进行更换分子腮、抽真空、注气处理，处理后经检测数据为78uL/L，数据合格，当日投入運行。②公司要求将该设备列为注意状态，该电缆仓投入运行后加强FS6气体湿度监测次数，具体时间段为：4月23日（190uL/L）、5月2日（246uL/L）、5月8日（276uL/L）、6月20日（300uL/L）、8月16日（290uL/L）、10月11日（550uL/L）、10月23日（572uL/L），通过跟踪监测发现测试数据继续呈明显上升趋势。③11月1日设备生产厂家再次进行停电处理，更换吸附剂，舱内清理后抽真空处理，当日进行气体湿度检测，数值为69uL/L，合格且良好。④11月6日再次进行检测，数值为118uL/L;11月27日检测为92uL/L;12月3日检测为91uL/L。具体数据如图所示：

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测试环境温度：

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4 电缆仓FS6气体湿度超标原因分析

根据先后13次检测数据进行对比分析，基本上气体湿度检测数值与运行环境温度呈正相关关系，具体分析如下：

①当设备运行环境温度升高时，检测出SF6气体气体湿度在逐渐升高。其原因可判断为电缆终端仓在抽真空后并更换吸附剂（分子腮）情况下，运行中不会产生水分，只有在高压电缆终端头制作过程中存在工艺不良，且B相电缆为原运行老旧电缆，原终端头为户外型时，原电缆运行于专用电缆沟内，夏季积水严重，环境潮湿。②该电缆制作GIS终端头的时段为冬季，环境温度低于0℃，电缆中存在固态水分并不挥发，因此投运前气体湿度检测试验合格。③设备投入运行后随运行温度上升，电缆中水分开始缓慢析出，造成SF6气体中水分逐渐升高。④4月14日第一次开仓检修，虽然抽真空处理，更换吸附剂，气体湿度迅速降低试验合格但电缆内部残存的水分并未完全析出。⑤11月6日第二次开仓检修时因为设备经过暑期高温的运行，电缆内部残存固态水分转化为液态水分逐步析出，且将电缆仓抽真空时间延长一倍，确保电缆内部水分完全析出。

5 后续检修策略

①继续定期检测该仓气体湿度，特别是在2013年春季随环境温度的升高，加密监测，如出现随温度的升高，再次出现气体湿度值升高状况，需将102电缆仓进行停电处理，断开B相电缆，重新制作GIS终端头。②投运后一年内该仓气体湿度如果无变化，证明电缆中水分已经完全析出，处理方法正确，可以将该设备由注意状态运行变为正常状态运行，停止监测。③公司在城市电网改造中，特别是使用老旧高压电力电缆过渡工程中，电缆终端头制作施工环境温度应该在5°C以上进行。

参考文献：

[1]电力设备交接和预防性试验规程[S].国网华北电网有限公司，2008年7月.

[2]电力设备带电检测技术规范[S].国网冀北电力有限公司，2012

年10月.

[3]刘麦战.高压电力电缆终端头故障浅析[A].中国电气化铁路两万公里学术会议论文集[C].2005.