提高GIS设备SF6气体泄漏缺陷发现率

2020-02-29孙嘉雷

科技创新与应用 2020年7期

孙嘉雷

摘要：为了积极响应国网公司“运维检修一体化”的方针，紧密跟进中央“电网改革”的步伐;本着对个人职能的尽职、对电网设备尽责的理念;及早转变传统工作及思维模式，对今后运维检修工作的开展推进起到缓冲作用，从检修方向着手，以解决运维工作目前的迫切问题。

关键词：SF6气体泄漏;缺陷发现率;GIS设备

中图分类号：TM595 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）07-0134-02

Abstract： In order to actively respond to the national grid company's policy of "integration of operation and maintenance"，I closely follow the pace of the central "power grid reform"， in line with the concept of due diligence to personal functions and grid equipment， and intend to change the traditional work and mode of thinking as soon as possible， play a buffer role in the promotion of operation and maintenance work in the future， start from the direction of maintenance， and thus solve the current urgent problems of operation and maintenance work.

Keywords： SF6 gas leakage; defect detection rate; GIS equipment

前言

目前SF6气体泄漏缺陷的发现，主要是通过人员在巡视抄录SF6压力表计时，通过与之前记录作对比;或后台机打出“SF6压力低”报警信号时得知有泄露存在，但无法通过有效的手段发现其具体泄露位置。当报警信号多次打出，需要频繁补气时，才会通知试验班组对其进行检漏试验，发现漏点进而消缺。

因此，GIS设备SF6气体泄漏缺陷发现率低是影响主设备的灭弧和绝缘能力并产生严重的人身及设备隐患的主要症结。

1 原因与可行性分析

1.1 SF6气体泄漏的含义和缺陷判断依据

SF6气体泄漏：即组合电器设备的本体、法兰密封、气表及管路等部位由于制造或安装工艺的问题，发生破损或老化的一种设备缺陷现象。

该缺陷的判断依据为：《电力设备带电检测技术规范（试行）》（国家电网公司生变电[2010]11号），采用SF6气体泄漏成像法检测GIS设备时，设备各部位应无泄漏迹象，否则判断为异常。同时参考GB/T8905-2012以及Q/GDW471-2010《运行电气设备中SF6气体质量监督与管理规定》对日常监控、诊断检测以及大修后设备的密封性能要求，GIS设备SF6气体年泄漏率应小于0.5%（质量分数）。

缺陷发现率=查明漏点的缺陷数/漏气缺陷总数。

1.2 原因分析

设备中SF6气体的绝缘性能主要受两个因素制约：一是SF6气体中水分的含量，当SF6气体中水分含量过高，会促进SF6在电弧作用下的分解以及分解产物的水解，这是构成设备内部绝缘性能劣化和设备腐蚀的主要原因。二是SF6气体的密度，SF6电气设备要保持良好的灭弧和绝缘性能，必须使内部的SF6气体保持一定密度值。如果设备发生泄漏，气体质量损失会导致气体密度下降，同时水分由漏点渗透至气室内部，进而导致SF6气体灭弧和绝缘性能减弱，严重时甚至造成设备绝缘损坏，引发设备安全事故。

此外，若开关气室SF6压力降至闭锁值，系统将强制闭锁开关动作，将存在开关拒动故障隐患。SF6气体在放电、灭弧过程中产生的剧毒分解物一旦泄漏，会对人体造成严重的伤害。

因此，GIS设备SF6气体泄漏缺陷的发现情况将直接影响到主设备的灭弧和绝缘能力并产生严重的人身及设备隐患。

通过现状调查可以看出2014年共发现25台次低气压告警，仅有2处泄露缺陷由试验班组查明泄露确切部位，仅占（2÷25）×100%=8%。如果解决了此问题，通过各种手段找出全部泄漏点，将大大提高GIS设备SF6气体泄漏缺陷发现率。

1.3 可行性分析

由于现场测试条件的原因，试验班组通过检测仪器对SF6气体泄漏缺陷的发现率为78%，严重及以上缺陷发现率为100%，为设备安全稳定运行提供了可靠保障。通过前面的统计中可以看出，早期有效发现SF6气体泄漏缺陷在实际上是可行的。

2 制定对策

2.1 对策一：邀请试验班组专业人员进行仪器使用培训

（1）现场考察。通过查阅缺陷记录并结合设备运行情况考量，最终选择在上苑330kV变电站进行检测仪器使用方法的理论培训、现场操作及考试测评。

（2）技术分析。通过讨论分析，我们总结出了培训过程中存在一些困难，以及仪器实际使用中的一些难点。根据试验班组专业人员的现场工作经验制订了控制措施，保证工作可控、在控。分析的主要问题包括：a. 如何使用通俗易懂的语言编写培训课件;b. 如何全面掌握各项检测必要功能;c. 现场操作时注意设备安全带电距离。

（3）召开班前会。在得到分部的许可排入日控计劃之后，我们起草工作票，履行完许可手续后，工作负责人召开工作前准备会，让在场的每一位工作成员均对工作流程、危险点做到心中有数。

（4）现场培训。培训的主要内容包括：a. 红外热成像检漏的原理;b. FLIR P306红外检漏仪的使用方法;c. 需重点检测部位的介绍;d. 检测时的注意事项及技巧要领。

随后邀请试验班组专业人员及竞赛人员到现场交流指导，随后共同对上苑变已发现SF6泄露缺陷进行练习，并排查疑似泄露设备。

2.2 对策二：检测周期安排不合理

（1）参照规程。

GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准

DL/T 393-2010 输变电设备状态检修试验规程

DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范

Q/GDW 23218-2008 国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范第18部分：电气试验

Q/GDW 1168-2013 输变电设备状态检修试验规程

Q/GDW 17991-2013 国家电网公司电力安全工作规程变电部分

【2004】503号国家电网公司现场标准化作业指导书编制导则（试行）《国网运检部关于印发变电设备带电检测工作指导意见的通知（运检一【2014】108号）》

（2）计划编制。参照以上多方资料，制定了一套适用于本班组的检测计划表、作业卡。鉴于需避开春检、秋检及夏季高温期，并在寒冬到来之前，故将普测计划安排在每年秋检结束初冬之际（11月下旬-12月下旬）。

（3）实施效果。经过实际运用，该计划错开了检修期及高温高寒天气，适用于本班组普测的工作情况。作业卡步骤明确，操作简单明确，起到了事半功倍的效果。

实施后，由于报警周期的缘故，小组成员先后对5座变电站进行了细致的检测，并与2017年5月开展的“GIS带电检测技能竞赛”所上报的缺陷进行比对（上报缺陷总数与2016年低气压报警总数一致），查明漏点、并有清晰视频为合格，现统计结果如下，可以看出，在2015年1-12月5座变电站共存在SF6气体泄漏缺陷25处，共发现23处。

3 效益分析

3.1 安全效益

在提高了GIS设备SF6气体泄漏缺陷发现率之后，建立了泄露缺陷库，进行长期有效的跟踪监视，及时掌握并避免天气突变等因素导致SF6气体泄漏缺陷突然劣化情况的发生，对电网设备的安全、可靠运行提供了可靠保证。

3.2 经济效益

所辖6座330kV变电站承担了全市65%的用电负荷，如果无法及时发现SF6气体严重泄漏缺陷，压力值过低将闭锁断路器动作，此时如果出现事故跳闸，开关拒动，母差保护动作跳母线，将造成母线所带线路全部跳闸。平均一条母线上带8条线路，1小时后切除故障大约损失电量30万度电，故障修复以最少48小时检修时间计算，每度电按居民生活用电标准0.4983元≈0.5元：

开关拒动跳母线将造成经济损失大约为：

300000×0.5×1=150000元/次

消除劣化缺陷将造成经济损失大约为：

30000×0.5×48=720000元/次

以古渡变110kV母线漏气危急缺陷为例：于14年首次发现漏气情况，平均每周补气1次，耗费SF6气体约7瓶，交通成本2800元，于2015年5月带电检测比赛途中发现后紧急停电消缺。若能及早发现漏点，将提高经济效益：

气瓶单价约5000元/瓶×7瓶+ 2800元=37800万元/次

本次活动投入成本为：资料购买费90元，运输费230元，共计320元。可忽略不计。

由于各缺陷补气频率不同，总经济效益无法准确计算。若按每处缺陷平均每年补气3次来计算，年经济效益约为：

25×3×（5000/8+50）=50625元/年

3.3 公司效益

积极响应了国网公司“运维检修一体化”的方针;紧密跟进了中央“电网改革”的步伐;有力推动了传统工作思维模式的转变，对今后运维检修工作的开展推进起到缓冲作用;以检修的模式解决了运维工作的难题。

3.4 社会效益