摘 要：全封閉式組合電器（GIS）及SF6充氣設(shè)備漏氣的主要原因，現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備泄漏SF6氣體的方法。

　　關(guān)鍵詞：GIS全封閉式組合電器 SF6充氣設(shè)備 泄漏 SF6氣體

　　一、簡(jiǎn)介

　　我公司330kV古浪變電站采用西安高壓開(kāi)關(guān)廠GIS封閉式組合電器， 330kV涼州變、330kV雙灣變、330kV東大灘變、330kV金昌變均使用河南平高集團(tuán)LW10B-363系列開(kāi)關(guān)、750kV河西變330kV采用型號(hào)為 HPL420B2廠家為北京ABB高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備有限公司SF6開(kāi)關(guān)，750kV則使用西安高壓開(kāi)關(guān)廠750kV罐式斷路器。在近年的運(yùn)行過(guò)程中，GIS封閉式組合電器、SF6充氣設(shè)備優(yōu)良的性能，得到了充分證明。然而，隨著運(yùn)行年限的增長(zhǎng)，設(shè)備逐漸出現(xiàn)泄漏SF6氣體的問(wèn)題。如330kV古浪變1120備用間隔有SF6氣體氣體微露現(xiàn)象，大約2個(gè)月就需要補(bǔ)沖SF6氣體一次。

　　SF6氣體是一種無(wú)毒、無(wú)色、無(wú)味，化學(xué)性能極穩(wěn)定的物質(zhì)，具有良好的電氣絕緣及優(yōu)異的滅弧性能，其耐電強(qiáng)度為同等壓力下氮?dú)獾?.5倍，擊穿電壓是空氣的3倍，在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在中等壓力、同等條件下電暈放電的起始電壓是空氣的2倍，是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用在SF6斷路器、SF6組合電器設(shè)備（GIS）、SF6電流電壓互感器及小容量的變壓器等。

　　采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的全封閉組合電器（GIS），各電器元件都是標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、檢修接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、出線套管、電纜頭等組成。具有不易著火、占地少、性能可靠、檢修周期長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，作為室內(nèi)變電站主要開(kāi)關(guān)設(shè)備被國(guó)內(nèi)外廣泛采用。GIS對(duì)材料、加工工藝、裝配等要求較高，尤其是對(duì)氣體密封性的要求更嚴(yán)，年漏氣率一般要求小于1%。每一隔室的SF6氣體壓力都有一定的要求，若壓力過(guò)低，開(kāi)關(guān)設(shè)備的電氣絕緣及性能將受到直接影響。因此，GIS每一隔室都裝有氣體密度繼電器，當(dāng)設(shè)備的氣體壓力下降到一定值時(shí)，將發(fā)出報(bào)警，甚至閉鎖開(kāi)關(guān)分合閘功能。為了檢修方便，裝有GIS的變電站常配有氣體回收處理裝置、SF6檢漏儀、微水量檢測(cè)儀及吸附氟化物和水分的吸附劑、烘干設(shè)備等。

　　二、SF6漏氣的危害

　　（1）SF6氣體泄漏造成GIS氣室內(nèi)的氣體壓力下降，將報(bào)警SF6氣體壓力低，甚至閉鎖開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在發(fā)生緊急事故情況下，可能造成故障停電范圍擴(kuò)大。

　　（2）GIS漏氣造成氣室內(nèi)SF6微水含量增大，危害絕緣，影響滅弧，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，影響環(huán)境，有害健康。

　　為保證設(shè)備正常運(yùn)行，不得不定期補(bǔ)充SF6氣體。除所充SF6氣體自身所含微量水，充氣時(shí)亦可能將水分帶入設(shè)備內(nèi)，外界環(huán)境中水分經(jīng)泄漏點(diǎn)進(jìn)入氣室，造成GIS內(nèi)SF6水含量增高。很容易在絕緣材料表面結(jié)露，造成絕緣下降，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生閃絡(luò)擊穿。

　　含水量較高的氣體會(huì)在電弧作用下被分解，與水分產(chǎn)生多種水解反應(yīng)，產(chǎn)生WO3、CuF2、WOF4等粉末狀絕緣物，其中CuF2有強(qiáng)烈的吸濕性，附在絕緣表面，使沿面閃絡(luò)電壓下降。HF、H2SO3等具有強(qiáng)烈腐蝕性，對(duì)固體有機(jī)材料和金屬有腐蝕作用，縮短設(shè)備壽命。這些化合物影響SF6氣體的純度，減少SF6氣體介質(zhì)復(fù)原數(shù)量，還有一些物質(zhì)阻礙分解物還原，滅弧能力大受影響。在電弧作用下分解成的化合物WO2、SOF4、SO2F2、SOF2、SO2等，均為有毒有害物質(zhì)，而SOF2、SO2的含量會(huì)隨水分增加而增加，直接威脅人身健康，因此對(duì)SF6氣體的含水量必須嚴(yán)格監(jiān)督和控制，在檢修中應(yīng)嚴(yán)格檢查密封圈質(zhì)量、嚴(yán)格按工藝要求涂密封膠、放置密封圈、嚴(yán)格按力矩要求緊固螺栓。

　　（3）SF6氣體泄漏造成維護(hù)費(fèi)用上升。

　　三、SF6氣體泄漏的原因

　　1.漏點(diǎn)分布
　　GIS漏氣點(diǎn)分散，有氣室與儀表管接頭、焊縫處、本體砂眼等，漏氣最多的是艙位防爆部位，可緊固固定螺栓，但最徹底的處理方法只能是更換石墨密封圈，更換后若仍然漏氣，再更換。由于石墨密封圈質(zhì)量低劣，加之在抽真空時(shí)受負(fù)壓和充氣時(shí)正壓的損壞，在短時(shí)間內(nèi)能承受額定壓力，時(shí)間稍長(zhǎng)就會(huì)破裂、漏氣。

　　2.密封結(jié)構(gòu)
　　在額定壓力下，密封圈本身是不承受壓力的，密封完全靠石墨密封，只有當(dāng)石墨密封墊破裂后，密封圈才承受壓力，石墨密封墊破裂應(yīng)為漏氣的主要原因。

　　3.結(jié)構(gòu)問(wèn)題
　　斷路器轉(zhuǎn)換箱上局封倒角過(guò)大，壓縮余量不夠，損壞密封墊而漏氣，有時(shí)開(kāi)關(guān)動(dòng)作后墊圈破損或被彈出。

　　4.質(zhì)量問(wèn)題
　　閥門、管道漏氣，本體有砂眼，屬于質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)使用材料質(zhì)量較好的部件。

　　四、查找SF6氣體泄漏點(diǎn)的方法

　　1.巡視檢查

　　日常設(shè)備巡回中，記錄每一氣室的氣體壓力，與同一環(huán)境溫度下以前值相比較，若壓力值下降，可以判定有泄漏現(xiàn)象。詳細(xì)填寫氣室補(bǔ)充氣體記錄，定期查閱，如半年或三個(gè)月需補(bǔ)充一次應(yīng)引起注意（SF6氣體設(shè)備年漏氣量<1%）。

　　微水量測(cè)定分析中，若發(fā)現(xiàn)微水值超標(biāo)也可判斷此氣室有泄漏現(xiàn)象。巡視檢查中發(fā)現(xiàn)有刺激臭味，或自感身體不適等有可能發(fā)生大量氣體泄漏現(xiàn)象。

　　設(shè)備檢修后回裝抽真空時(shí)，若發(fā)現(xiàn)真空度長(zhǎng)時(shí)間達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)判斷有泄漏現(xiàn)象并應(yīng)及時(shí)處理。

　　2.檢漏方法

　　（1）肥皂泡或密封膠檢漏法。此法適用檢漏運(yùn)行中的設(shè)備與泄漏點(diǎn)不大的地方。肥皂泡法對(duì)于較小泄漏點(diǎn)使用較優(yōu)。將肥皂水用刷子刷在可能泄漏的密封環(huán)節(jié)，出現(xiàn)向外鼓泡的地方就是漏點(diǎn)。

       （2）充SF6檢漏法。此法適用于新裝或檢修后重裝的設(shè)備，或運(yùn)行中用肥皂液檢不出的微小漏點(diǎn)。使用靈敏度為每秒8～10mL的測(cè)速SF6檢漏儀，可定量地確定漏點(diǎn)的漏氣速度，然后計(jì)算年漏氣量。

　　（3）真空監(jiān)視法。此法用于新裝或檢修后重新裝配的設(shè)備。先將回裝裝置及連接管抽真空，觀察20min確認(rèn)無(wú)泄漏后才能使用。打開(kāi)設(shè)備側(cè)閥門，對(duì)設(shè)備抽真空，保持真空度4h。如果真空度下降值不超過(guò)規(guī)定值，則認(rèn)為設(shè)備無(wú)泄漏。

　　（4）綜合檢測(cè)法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況綜合而靈活地使用各種檢漏方法，比如逆風(fēng)檢測(cè)，用風(fēng)扇向某一定方向吹風(fēng)，再用便攜式檢測(cè)儀檢測(cè)SF6泄漏點(diǎn)。

　　3.重點(diǎn)檢漏位置

　　密封面，檢查緊固螺栓是否松動(dòng)，緊固螺栓或更換密封件。焊縫，檢查焊縫是否泄漏，進(jìn)行補(bǔ)焊刷漆。壓力表，檢查壓力表接頭是否有泄漏，更換壓力表或密封件。瓷套管，檢查瓷套管是否破損，更換新瓷套管。

　　五、SF6氣體漏氣的處理方法

　　1.漏氣報(bào)警時(shí)的處理

　　SF6氣體壓力低報(bào)警時(shí)應(yīng)及時(shí)充氣，必要時(shí)可采取在線充氣。若SF6氣壓突然降至零，應(yīng)立即將該斷路器改為非自動(dòng)，斷開(kāi)其控制電源，并與調(diào)度和有關(guān)部門聯(lián)系，及時(shí)采取措施，斷開(kāi)上一級(jí)斷路器（或旁路）以將該故障斷路器停用、檢修。

　　2.漏點(diǎn)處理

　　（1）GIS設(shè)備殼體上的砂眼漏點(diǎn)。用樣沖在砂眼周圍逐步向砂眼處沖，直到漏氣點(diǎn)消除。必要時(shí)應(yīng)更換相應(yīng)外殼。

　　（2）焊縫處的漏點(diǎn)。可針對(duì)不同材質(zhì)的管道采用不同的焊條進(jìn)行補(bǔ)焊，焊接牢固且無(wú)虛焊。

　　（3）殼體與表計(jì)間連接回路上的漏點(diǎn)。可把有漏氣點(diǎn)銅管拆卸后用氣焊重新焊接，經(jīng)檢查無(wú)泄漏后重新安裝。

　　（4）閥門中波紋管開(kāi)裂處漏點(diǎn)。選用質(zhì)量較高的閥門進(jìn)行更換。

　　（5）石墨密封圈漏氣的處理。對(duì)于防爆膜部位的石墨及密封圈首先應(yīng)進(jìn)行更換。

　　綜上所述，在正常檢修和維護(hù)中，應(yīng)對(duì)SF6充氣設(shè)備加強(qiáng)設(shè)備巡視，加強(qiáng)設(shè)備檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)按照正確方法處理，處理時(shí)應(yīng)按要求穿戴防護(hù)服，戴防毒面具，SF6氣體不得隨意排放，應(yīng)經(jīng)氣體回收裝置回收，檢修結(jié)束后應(yīng)洗澡，把用過(guò)的工器具進(jìn)行清洗。