对运行SF6封闭式组合电器检漏与补气工作的分析

对运行SF6封闭式组合电器检漏与补气工作的分析

马可

上海大屯能源股份有限公司热电厂    江苏徐州  221600

     摘要：SF6封闭式组合电器（简称GIS）将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等组成电气单元，封闭在接地的金属壳体内， GIS采用灭弧性能好，绝缘强度高的六氟化硫气体作为灭弧和绝缘的介质，因维护量小，检修周期长所以广泛应用于各中大型电厂，尽管GIS设备维护工作量小，但是运维过程中SF6气体泄露仍是GIS设备的一个最主要的缺陷，目前单一检测手段基本会造成漏检或检测失效。本文通过总结运行过程中的GIS设备漏气的管理经验，结合现场检漏，补气的工作中出现的问题，进行探讨和分析。

     关键词：GIS开关设备、检漏、补气、微水试验。

    在各中大型电厂中的GIS设备因占地面积小，安全可靠，不受环境等因素影响被广泛应用，而采用灭弧性能好，绝缘强度高的六氟化硫气体作为灭弧和绝缘的介质被应用在GIS设备中。GIS设备中的SF6气体一旦泄露，会使SF6气体绝缘性能大大降低，对SF6开关及联接设备造成很大的安全危害，严重的会造成重大安全事故，同时SF6气体由于受电弧，火花放电，高温等激发影响，SF6气体会进行分解，主要分解产物有H2S、SO2、HF以及CO，并且由于气体压差，加速GIS设备绝缘水平的下降，而且泄露的气体不仅对环境造成严重的污染，还对人的呼吸道及皮肤、眼睛、大脑、肺部造成严重影响，甚至致人死亡。

尽管在我厂基建当中，对GIS设备投运前采取了各种检漏手段和密封工艺防止SF6气体泄露，但在长期运行来看，防止SF6气体泄露在整个GIS设备寿命周期内仍是一个最主要的问题。

GIS设备4E391间隔存在SF6气体漏气现象，并邀请厂家进行维护，应厂家要求需要全停两条母线进行检修，因考虑安全因素及成本要求，将目标定位SF6气体漏气量逐步降低，减少补气次数，增加SF6气体漏气的周期，所以继续开展降低GIS设备SF6气体的漏气量技术性封堵与解决问题。

首先先把怀疑的目标定在SF6密度表上面，所以故障分析 SF6气体压力异常降低原因一般有以下三种： 1、SF6密度表漏气、损坏、失准。 2、GIS现场运行环境的温差变化。 3、GIS本体SF6气体存在泄漏。

经过与厂家及相关电气技术人员的商讨检查，排除了SF6密度表故障问题，主要目标定位第3点GIS本体SF6气体存在泄漏，在确定目标的情况下前期工作准备如下：

1、根据检漏情况进行分析，由多种方案确定最优整改方案，并准备材料。

2、做好必要的安全防护，选择晴朗干燥的天气。

3、逐步松下漏气室的螺帽，清除在漏气螺栓四周的密封胶、油漆等附着物，并且打磨平整光滑。

4、将密封垫套入螺杆，对螺帽拧紧，并在螺帽及四周进行快速堵漏棒密封覆盖。

5、对密封完成的漏气螺栓进行漏气检测。

6、专业人员每天对漏气室气压重点观察并做好记录。

检测泄露气体是GIS运行与维护当中的一个重要的关键所在，但是检漏的方法有很多，主要的检漏方法有肥皂泡沫法，气体检漏测试仪，局部包扎法，密封胶封堵法等，但是这些方法在检漏的过程中会出现各自的弊端，并且在处理GIS设备SF6气体漏气的过程中很可能出现新的问题：

1、因检测漏点不准确来扩大GIS设备解体的范围。

2、因漏气点找不到从而增加补气的数量，进而引起微水试验的数据超标。

3、因补气工艺方式不当导致空气水分进入GIS设备内。

4、对泄露SF6气体没有做到保护及认识导致人身伤害。

5、自然原因：地基不平稳，重力不平衡，微型地震导致的密封面开裂，SF6气体泄露。

以下将对运维过程中的检漏方法及暴露出的问题进行分析。

1、检漏方法分析及问题探讨

1.1 气体检漏测试仪捡漏法

采用气体检漏测试仪检漏方式有局限性，在漏点出现比较隐蔽的地方，检修人员没有对所有可能漏气的密封面进行检测，明显的地方已经检查到，只是放缓了SF6气体泄露的速度，但是泄露问题仍然存在，气体检测仪器电量不充足，也可导致检修人员对漏点检测的误判。

1.2  肥皂泡沫法

我厂曾邀请ABB厂家对GIS设备进行SF6的检漏，其厂家采用肥皂泡沫法进行检测，检测效果不理想，对那些微小而隐秘的漏气点几乎难以发现，只能检测出漏气速率高的漏点。

1.3 局部包扎法

现场利用局部包扎法进行漏点检测不容易实施，在利用气体检测仪检测出底部漏点，我们现场将泄露部位进行圆周式捆扎，并用抱箍进行封锁，使捆扎效果更佳牢固，保障其部位圆周处不再泄露，经过24小时以后，对捆扎圆周处进行捡漏，发现法兰多个螺栓及捆扎圆周处仍有漏气现象。

2、多重并举综合捡漏

   根据以上捡漏措施对该气室的螺栓处进行进一步检查，确认漏气的位置确认为螺栓处，是该气室壳体在铸造加工时工艺不佳所致。因此，必须对漏气点进行处理。

（1）方案一：更换该隔离开关气室。这种方法需把气室所在电气间隔停电，拆卸旧气室，安装新气室，还需对气室回收SF6气体、抽真空和充气，工作量大、停电时间长，影响用户的供电，而且费用高。

（2）方案二：用密封胶材料堵住的螺栓。封堵完毕后，该隔离开关气室的压力升至0.67MPa。但在泄漏气体的压力冲击下，35天后该气室的压力又从0.67 MPa下降到0.62MPa。

（3）方案三：现场利用局部包扎法进行漏点检测不容易实施，在利用气体检测仪检测出底部漏点，我们现场将泄露部位进行圆周式捆扎，并用抱箍进行封锁，使捆扎效果更佳牢固，保障其部位圆周处不再快速泄露。

（4）方案四：采用密封件密封。这种方法是装上一个带有橡胶密封垫的螺栓并拧紧,并在螺帽及四周进行快速堵漏棒密封覆盖，抱箍处进行二次密封封装。      

①在漏气螺孔的四周涂抹油漆等附着物，并用锉刀修平及砂纸打磨平整光滑。

②打开螺栓，直径与漏气螺孔大小相符，螺牙长度略小于孔内螺牙的长度，螺栓头靠螺牙侧有内外两层圆圈形平面，外层平面与接地端平面接触，高于内层平面约3mm。

③选取一个圆圈形密封垫，厚度约3.5mm，密封垫外径与螺栓头靠螺牙侧内层圆圈形平面外径相符，内径与螺栓直径相符。

④加工好的螺栓套上选好的圆圈形密封垫后，拧入该漏气的螺孔，拧紧后打上固定及密封用的快速堵漏胶棒。

   3、具体处理步骤如下:

3.1、根据检漏情况进行分析，由多种方案最终确定方案三、方案四进行整改。

3.2、清除在漏气螺栓的四周的密封胶、油漆等附着物，并打磨平整光滑。

3.3、对螺帽拧紧，将密封圈套入螺杆，并在螺帽及四周进行快速堵漏棒密封覆盖。

3.4、等快速堵漏胶速干以后，在用生料带对加长螺杆进行二次封堵，防止SF6从螺牙处泄露，然后用螺帽再次进行密封拧紧。

3.5、对法兰盘处用抱箍再次锁紧，并用快速堵漏胶棒进行二次密封封堵。

3.6、对漏点进行全方位漏气检测，漏点处明显减少，方案三和方案四整改效果明显。

3.7、对漏气气室补气，进行微水试验，数据合格。

3.8、每天对漏气室压力表进行测量监督，55天后漏气降至0.62MPa，比上一次时间周期多出20天。

4、补气过程中的关键点

4.1、在向GIS本体补气前，应将SF6高压气瓶内的气体进行微水检测合格以后才能补气。

4.2、补气前应对SF6补气管线、补气的接头与减压阀进行相应的密封干燥处理，不得有任何水分和潮气的滞留。

4.3、因补气瓶存在高压爆炸危险，SF6高压气瓶瓶体应有不少于两个的减震橡圈，瓶体应直立放置并加固防止意外倾倒。

4.4、将补气管线和减压阀安装完毕后，充气前应对管线和阀门进行吹干和排空处理，防止空气水分和杂志进入。

4.5、补气前应安装结实，防止漏气现象发生，补充SF6气体时应缓慢打开阀门，使气压缓慢上升，上升至标准值时应停止补气，避免压力过高出线过充的现象。

4.6、补气时，补气人员应安装按照防护标准穿戴劳动防护用具。

5、结语

不管哪个厂家生产哪一种规格型号的GIS组合电器设备，主要采用SF6气体作为绝缘介质用于灭弧，其内部结构与工作原理大都是一样的，漏气时补充气体的步骤与方式都是一样的，只要是我们掌握了GIS的工作特性与原理，掌握补气的关键点，正确的操作方式，排除漏气点，补气将得心应手，对减少停电时间，增加补气周期，对电网的安全可靠运行起到决定性的作用。

参考文献：

[1]岑均发.封闭式组合电器设备在运行中漏气问题分析及处理

[2][J].化学工程与装备,2018(12):241-243.

[3]张涛,张博,顾瑛等.封闭式组合电器现场检漏[J].电世界,2012,53(09):10-13.

[4]孟勇.处理封闭式组合电器设备漏气问题[J].设备管理与维修,2009(08):27-28.