一起典型GIS设备漏气处理案例分析

王红伟

（国网马鞍山供电公司，安徽 马鞍山243000）

0 引言

全封闭组合电器采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，各电气元件都是标准的独立结构。组合元件由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、快速接地开关、避雷器、母线、出线套管、电缆头等组成。SF6气体是目前世界上最优良的绝缘介质和灭弧介质，SF6设备具有占地少、性能可靠、检修周期长等优点，已被国内外广泛采用。由于全封闭组合电器的高度集成化，在对其进行检修时存在较多困难。下面笔者结合马鞍山供电公司220kV阳湖变ZF6－126型GIS间隔设备漏气处理过程，谈谈SF6气体泄漏产生的原因、危害性及处理的方法。

1 设备漏气情况

马鞍山供电公司220kV阳湖变电站110kV GIS为新东北电气（沈阳）高压开关有限公司生产的GIS产品，于2009年9月安装完毕后投入运行。2010年2月17日，510开关发低气压报警信号（开关额定压力为0.6MPa，报警压力0.52MPa，闭锁压力0.5MPa），赶到现场处理时，发现漏气速度较快，在现场能听到漏气的咝咝声，在阳光照射下，能观察到渗漏的气体。在将510补气至额定压力后，汇报公司相关部室，将510开关转为检修状态。510开关充气至额定压力后，20h左右就渗漏至报警压力。根据恒兴变220kVⅡA母压变漏气处理情况分析，510开关与510开关ⅡA母侧流变间绝缘盆有裂纹。

2 处理方案

（1）停电及安措：拉开510断路器及5101、5102闸刀，合上51010、51020接地闸刀，在工作地点设安全围栏，悬挂安全措施标示牌。

（2）回收气体：使用回收装置回收510断路器及断路器两侧流变气室的SF6气体，使表压至零压，相邻5101、5102闸刀气室减压至0.35MPa。

（3）拆除二次接线：断开相关电源（保护电源、信号电源、控制电源、环网电源），将接入本间隔的直流环网、交流环网电源电缆拆除，使用专用端子短接后做好绝缘隔离和防短路及接地措施后放入电缆沟内，恢复其他间隔的环网电源供电。在拆除二次接线前，对照二次竣工图纸，仔细核对电缆号头是否清晰、正确，不一致的地方在图纸上做好记录，拆除的电缆要防止号头脱落并使用绝缘自粘胶带包扎。拆下的所有电缆均放入汇控柜底部电缆沟内。

（4）更换绝缘盆：拆除断路器上下口处螺栓，使用手拉葫芦配合吊车将断路器平移开，待与绝缘盆之间的电连接脱离之后，用吊车将510断路器吊起移开。使用专用吊装工具将510Ⅱ母侧流变拆除，拆下损坏的绝缘盆，对接触面进行处理后安装新的绝缘盆。

（5）更换分子筛：将原分子筛内的吸附剂倒出，倒入新的吸附剂，回装分子筛。

（6）按照解体检修的逆过程进行复装工作，更换密封圈，对接触面按照出厂要求进行处理。

（7）抽真空：将510断路器及两侧流变气室抽真空至33Pa，停机2h后，检查气室真空度。如果气室密封性良好，再继续抽真空2h。

（8）充气及检测：将各相关气室充气至额定压力，检测微水含量是否合格。

（9）二次接线的恢复：按照图纸恢复二次接线。接线要认真仔细，接线完毕后换人进行二次核对，本间隔隔离开关与母线接地闸刀存在电气闭锁，因母线不停电不能进行电气闭锁试验，接线时要确保不出错。二次线接完后要进行相关的保护试验、保护回路验证及流变的相关试验。

（10）注意事项：现场解体时使用定做的防尘罩，在整个解体检修过程中要做好防尘措施。

3 绝缘盆破裂原因分析

510间隔盆式绝缘子产生的裂纹位置在断路器法兰垂直中心线下部螺孔位置开始向圆心方向垂直延伸，贯穿密封槽后导致气室漏气，如图1、图2所示。

图2 螺孔位置

盆式绝缘子产生裂纹原因有以下两种：

（1）盆式绝缘子存在质量问题。

盆式绝缘子在浇铸过程中存在气泡，紧固绝缘盆的螺栓受力不均导致绝缘子产生裂纹。

（2）产品吊运过程中绝缘子受力产生裂纹。

根据设备厂家描述，该类盆式绝缘子是按照日立图纸、配方，采用德国海德里西真空浇铸设备生产，出厂前均经过了严格的试验检验，合格后方可出厂。每个盆式绝缘子都要进行1.2MPa的水压强度试验10min；型式试验：破坏压力不小于1.8MPa；电气试验：在0.4MPa SF6气体压力下进行276kV／min工频耐压试验，在139kV电压下，测量局部放电不大于3pC。结合现场缺陷盆式绝缘子上产生裂纹的位置均在断路器法兰侧垂直中心线下部螺孔位置开始向圆心方向垂直延伸（图3），而螺孔嵌件至盆式绝缘子边缘未发现裂纹，基本排除因盆式绝缘子制造及装配原因产生裂纹。

图3 盆式绝缘子裂纹

根据设备安装说明书和现场实际吊装工艺，盆式绝缘子产生裂纹处为此间隔吊装时的吊点位置（图4、图5），结合裂纹产生位置及方向，可能在整间隔吊运过程中，吊绳捆扎位置不当将最下方一个螺栓挂住，起吊过程中螺栓侧向受力，压迫法兰或螺孔嵌件向内侧产生形变挤压盆式绝缘子产生裂纹，随着设备经历环境温度变化热胀冷缩，裂纹进一步延伸至密封槽后，发生快速漏气现象。

图4 母联间隔吊装吊点位置

4 结语

图5 主变间隔吊装吊点位置

随着城市建设和发展，土地资源日趋紧张，大量GIS设备应用于城市供电系统，我们对于GIS设备在安装过程中防尘、内部清洁处理、密封检查等工艺控制较为严格，对于设备在安装过程中吊点的控制则存在缺失，主要由施工单位起重指挥和设备厂家人员管控，可能发生吊点附近螺栓受力导致盆式绝缘子产生裂纹的问题，给今后的安全运行留下隐患。因此，我们应重视电气设备在安装工艺中的每个环节，加强重要工艺节点的管理，才能确保设备不留隐患投运，保证电网的安全稳定运行。

［1］ZF6－126安装使用说明书［Z］.

［2］罗学琛.SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）［M］.北京：中国电力出版社，1999.

［3］安徽电网电力设备预防性试验规程（试行）［S］.2005.