HGIS设备SF6气室压力异常应对策略
2017-11-14陈伟君
陈伟君
0.引言
在现代的电力系统中，因SF6气体具有绝缘能力高，灭弧能力强等特点，作为变电设备的主要绝缘介质，已得到广泛的应用。若设备中的SF6气室发生气体泄漏的情况，造成压力下降甚至骤减，电力设备内部的绝缘性能将会严重破坏，甚至有随时发生爆炸等严重后果的可能性。因此，当电力设备中SF6气室压力出现异常时，应引起运行人员的高度重视，迅速查找原因并尽快处理。
1.背景说明
本文以笔者所在500kV变电站的接线方式为例进行说明，站内500kV设备为二分三开关接线方式，有两个完整串，有个不完整串，使用的是西门子的8DQ1型金属封闭气体绝缘开关HGIS设备。此型号的设备的气室可以分为开关气室和其他气室。其中，开关气室的额定气压为5.6Bar，报警压力和闭锁压力分别为5.2Bar和5.0Bar，而其他气室的额定气压为4.9Bar，报警压力和闭锁压力分别为4.6Bar和4.4 Bar。以上气压值均以20℃为参考环境温度。
2.应对策略要点分析
2.1开关气室的压力异常
2.1.1 开关气室压力偏高
（1）现场检查开关压力值，如现场压力正常。初步判断为SF6密度继电器接点故障或者二次回路故障，上报检查处理；
（2）现场检查开关压力已超过6.0Bar（20℃），对气室进行红外测温，检查是否存在异常发热。
①确认存在异常发热，申请将异常设备停电。
②确认温度无异常，加强对开关压力的监视，并结合日常抄录数据判别确为充气压力过高，联系检修专业放气至环境温度折算额定压力。
2.1.2 开关气室压力偏低（未闭锁）
（1）现场检查开关压力确已低于报警值5.2Bar（20℃），应加强对此开关压力的巡视工作；
（2）严密监视后台信息变化情况；
（3）汇报上级相关人员，要求尽快安排专业人员到场进行检查及补气处理；
（4）如开关压力继续下降，已低于报警值5.1Bar（20℃），应立即向总调申请将故障开关转为冷备用状态。
2.1.3 开关气室压力偏低（已闭锁）
（1）现场检查断路器压力确已低于5.0Bar（20℃）。
（2）立即断开故障开关的操作电源。
（3）立即汇报相关调度并申请停运处理，按调度命令采取将故障断路器两侧设备操作停电后，再无压拉开故障断路器两侧隔离开关的方式将其隔离，具体处置如下：
①500kVⅠM母线开关故障时：
向当值调度员申请断开故障开关所在500kVⅠM母线其他开关和线路对侧开关后，再切开故障开关所在串的联络开关，使500kVⅠM母线和故障开关确无电压，可以解除联锁拉开故障开关两侧刀闸，使故障开关隔离脱离系统运行。故障开关隔离脱离系统运行后，按当值调度命令恢复操作中受影响的500kVⅠM母线和500kV线路运行。
②500kVⅡ母线开关故障时：
向当值调度员申请断开故障开关所在500kVⅡM母线其他开关，再切开故障开关所在串的联络开关，使500kVⅡM母线和故障开关确无电压，可以解除联锁拉开故障开关两侧刀闸，使故障开关隔离脱离系统运行后，按当值调度命令恢复操作中受影响的500kV ⅡM母线运行。
③500kV联络开关故障时：
通过当值调度切开故障开关所在串500kVⅠM母开关、500kVⅡ母线开关、线路对侧开关，可以解除联锁拉开故障开关两侧刀闸，使故障开关隔离脱离系统运行。故障开关隔离脱离系统运行后，按当值调度命令恢复操作中受影响的500kV 线路和主变运行。
2.1.4 其他气室压力偏高
（1）现场检查相关气室压力值，如现场压力正常。初步判断为SF6密度继电器接点故障或者二次回路故障，上报检查处理；
（2）现场检查相关气室压力已超过5.4 Bar（20℃），對气室进行红外测温，检查是否存在异常发热。
①确认存在异常发热，申请将异常设备停电。
②确认温度无异常，加强对开关压力的监视，并结合日常抄录数据判别确为充气压力过高，联系检修专业放气至环境温度折算额定压力。
2.1.5 其他气室压力偏低（未闭锁）
（1）现场检查相关气室压力确已低于4.6Bar（20℃），应加强对此气室的巡视工作；
（2）严密监视后台信息变化情况；
（3）汇报上级相关人员，要求尽快安排专业人员到场进行检查及补气处理；
（4）如相关气室压力继续下降，已低于报警值4.5 Bar（20℃），应立即向总调申请将故障气室设备进行隔离，具体步骤参照“3.1.6”。
2.1.6 其他气室压力偏低（已闭锁）
（1）现场检查相关气室压力确已低于4.4Bar（20℃），应加强对此气室的巡视工作；
（2）严密监视后台信息变化情况；
（3）立即汇报相障气室设备的方式将其隔离，具体处置方法如下：
①500kVⅠM母线侧气室故障时：
向当值关调度并申请停运处理，按调度命令采取将故障气室两侧设备操作停电后，再无压拉开故调度员申请断开故障气室所在的500kVⅠM母线上所有开关；
将500kVⅠM母线上除了故障气室所属（开关）间隔外其他所有开关转为冷备用；
拉开故障气室所属（开关）间隔的线路侧刀闸；
按调度要求是否无压拉开故障气室的刀闸；
按调度要求将500kVⅠM母线及故障气室所属开关间隔转为检修状态。
②500kVⅡ母线开关故障时：
向当值调度员申请断开故障气室所在的500kVⅡM母线上所有开关；
将500kVⅡM母线上除了故障气室所属（开关）间隔外其他所有开关转为冷备用；
拉开故障气室所属（开关）间隔的线路侧刀闸；
按调度要求是否无压拉开故障气室的刀闸；
按调度要求将500kVⅡM母线及故障气室所属开关间隔转为检修状态。
③500kV线路侧气室故障时：
向当值调度员申请将故障气室所在线路边开关和中开关转为冷备用状态。（故障气室刀闸暂时不动）
向当值调度员申请合上故障气室的两侧地刀（线路地刀及故障气室所属开关靠线路侧地刀）。
结语
任何SF6气室运作工况，都关系到HGIS设备的绝缘性能是否可靠，也关系着电网的安全运行。当变电站的HGIS设备的SF6气室压力发生异常时，应合理运用正确的应对策略，迅速做出响应，尽快隔离故障设备，调整电网运行方式，保证电网和设备的安全可靠运行。
参考文献
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[2] 刘丽荣.GIS中SF6气体分解机理分析及使用维护方法建议[J].高压电器，2013（1）：18-23.
[3]气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程[M].北京：中国电力出版社，2006.endprint
