试论封闭式组合电器及SF6充气设备漏气问题处理
ador16379
ador16379 Lv.9
2015年09月30日 12:13:00
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  一、简介   我公司330kV古浪变电站采用西安高压开关厂GIS封闭式组合电器, 330kV凉州变、330kV双湾变、330kV东大滩变、330kV金昌变均使用河南平高集团LW10B-363系列开关、750kV河西变330kV采用型号为 HPL420B2厂家为北京ABB高压开关设备有限公司SF6开关,750kV则使用西安高压开关厂750kV罐式断路器。在近年的运行过程中,GIS封闭式组合电器、SF6充气设备优良的性能,得到了充分证明。然而,随着运行年限的增长,设备逐渐出现泄漏SF6气体的问题。如330kV古浪变1120备用间隔有SF6气体气体微露现象,大约2个月就需要补冲SF6气体一次。

  一、简介

  我公司330kV古浪变电站采用西安高压开关厂GIS封闭式组合电器, 330kV凉州变、330kV双湾变、330kV东大滩变、330kV金昌变均使用河南平高集团LW10B-363系列开关、750kV河西变330kV采用型号为 HPL420B2厂家为北京ABB高压开关设备有限公司SF6开关,750kV则使用西安高压开关厂750kV罐式断路器。在近年的运行过程中,GIS封闭式组合电器、SF6充气设备优良的性能,得到了充分证明。然而,随着运行年限的增长,设备逐渐出现泄漏SF6气体的问题。如330kV古浪变1120备用间隔有SF6气体气体微露现象,大约2个月就需要补冲SF6气体一次。

  SF6气体是一种无毒、无色、无味,化学性能极稳定的物质,具有良好的电气绝缘及优异的灭弧性能,其耐电强度为同等压力下氮气的2.5倍,击穿电压是空气的3倍,在0.25MPa下与油的击穿电压相等,在中等压力、同等条件下电晕放电的起始电压是空气的2倍,是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧介质,现广泛应用在SF6断路器、SF6组合电器设备(GIS)、SF6电流电压互感器及小容量的变压器等。

  采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质的全封闭组合电器(GIS),各电器元件都是标准的独立结构,由断路器、隔离开关、接地开关、检修接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管、电缆头等组成。具有不易着火、占地少、性能可靠、检修周期长、使用寿命长等优点,作为室内变电站主要开关设备被国内外广泛采用。GIS对材料、加工工艺、装配等要求较高,尤其是对气体密封性的要求更严,年漏气率一般要求小于1%。每一隔室的SF6气体压力都有一定的要求,若压力过低,开关设备的电气绝缘及性能将受到直接影响。因此,GIS每一隔室都装有气体密度继电器,当设备的气体压力下降到一定值时,将发出报警,甚至闭锁开关分合闸功能。为了检修方便,装有GIS的变电站常配有气体回收处理装置、SF6检漏仪、微水量检测仪及吸附氟化物和水分的吸附剂、烘干设备等。

   二、SF6漏气的危害

  (1)SF6气体泄漏造成GIS气室内的气体压力下降,将报警SF6气体压力低,甚至闭锁开关动作,在发生紧急事故情况下,可能造成故障停电范围扩大。

  (2)GIS漏气造成气室内SF6微水含量增大,危害绝缘,影响灭弧,产生有毒物质,影响环境,有害健康。

  为保证设备正常运行,不得不定期补充SF6气体。除所充SF6气体自身所含微量水,充气时亦可能将水分带入设备内,外界环境中水分经泄漏点进入气室,造成GIS内SF6水含量增高。很容易在绝缘材料表面结露,造成绝缘下降,严重时发生闪络击穿。

  含水量较高的气体会在电弧作用下被分解,与水分产生多种水解反应,产生WO3、CuF2、WOF4等粉末状绝缘物,其中CuF2有强烈的吸湿性,附在绝缘表面,使沿面闪络电压下降。HF、H2SO3等具有强烈腐蚀性,对固体有机材料和金属有腐蚀作用,缩短设备寿命。这些化合物影响SF6气体的纯度,减少SF6气体介质复原数量,还有一些物质阻碍分解物还原,灭弧能力大受影响。在电弧作用下分解成的化合物WO2、SOF4、SO2F2、SOF2、SO2等,均为有毒有害物质,而SOF2、SO2的含量会随水分增加而增加,直接威胁人身健康,因此对SF6气体的含水量必须严格监督和控制,在检修中应严格检查密封圈质量、严格按工艺要求涂密封胶、放置密封圈、严格按力矩要求紧固螺栓。

  (3)SF6气体泄漏造成维护费用上升。

   三、SF6气体泄漏的原因

  1.漏点分布

  GIS漏气点分散,有气室与仪表管接头、焊缝处、本体砂眼等,漏气最多的是舱位防爆部位,可紧固固定螺栓,但最彻底的处理方法只能是更换石墨密封圈,更换后若仍然漏气,再更换。由于石墨密封圈质量低劣,加之在抽真空时受负压和充气时正压的损坏,在短时间内能承受额定压力,时间稍长就会破裂、漏气。

  2.密封结构

  在额定压力下,密封圈本身是不承受压力的,密封完全靠石墨密封,只有当石墨密封垫破裂后,密封圈才承受压力,石墨密封垫破裂应为漏气的主要原因。

  3.结构问题

  断路器转换箱上局封倒角过大,压缩余量不够,损坏密封垫而漏气,有时开关动作后垫圈破损或被弹出。

  4.质量问题

  阀门、管道漏气,本体有砂眼,属于质量问题,应使用材料质量较好的部件。

   四、查找SF6气体泄漏点的方法

  1.巡视检查

  日常设备巡回中,记录每一气室的气体压力,与同一环境温度下以前值相比较,若压力值下降,可以判定有泄漏现象。详细填写气室补充气体记录,定期查阅,如半年或三个月需补充一次应引起注意(SF6气体设备年漏气量<1%)。

  微水量测定分析中,若发现微水值超标也可判断此气室有泄漏现象。巡视检查中发现有刺激臭味,或自感身体不适等有可能发生大量气体泄漏现象。

  设备检修后回装抽真空时,若发现真空度长时间达不到标准,应判断有泄漏现象并应及时处理。

  2.检漏方法

  (1)肥皂泡或密封胶检漏法。此法适用检漏运行中的设备与泄漏点不大的地方。肥皂泡法对于较小泄漏点使用较优。将肥皂水用刷子刷在可能泄漏的密封环节,出现向外鼓泡的地方就是漏点。 (2)充SF6检漏法。此法适用于新装或检修后重装的设备,或运行中用肥皂液检不出的微小漏点。使用灵敏度为每秒8~10mL的测速SF6检漏仪,可定量地确定漏点的漏气速度,然后计算年漏气量。

  (3)真空监视法。此法用于新装或检修后重新装配的设备。先将回装装置及连接管抽真空,观察20min确认无泄漏后才能使用。打开设备侧阀门,对设备抽真空,保持真空度4h。如果真空度下降值不超过规定值,则认为设备无泄漏。

  (4)综合检测法。根据现场情况综合而灵活地使用各种检漏方法,比如逆风检测,用风扇向某一定方向吹风,再用便携式检测仪检测SF6泄漏点。

  3.重点检漏位置

  密封面,检查紧固螺栓是否松动,紧固螺栓或更换密封件。焊缝,检查焊缝是否泄漏,进行补焊刷漆。压力表,检查压力表接头是否有泄漏,更换压力表或密封件。瓷套管,检查瓷套管是否破损,更换新瓷套管。

   五、SF6气体漏气的处理方法

  1.漏气报警时的处理

  SF6气体压力低报警时应及时充气,必要时可采取在线充气。若SF6气压突然降至零,应立即将该断路器改为非自动,断开其控制电源,并与调度和有关部门联系,及时采取措施,断开上一级断路器(或旁路)以将该故障断路器停用、检修。

  2.漏点处理

  (1)GIS设备壳体上的砂眼漏点。用样冲在砂眼周围逐步向砂眼处冲,直到漏气点消除。必要时应更换相应外壳。

  (2)焊缝处的漏点。可针对不同材质的管道采用不同的焊条进行补焊,焊接牢固且无虚焊。

  (3)壳体与表计间连接回路上的漏点。可把有漏气点铜管拆卸

  后用气焊重新焊接,经检查无泄漏后重新安装。

  (4)阀门中波纹管开裂处漏点。选用质量较高的阀门进行更换。

  (5)石墨密封圈漏气的处理。对于防爆膜部位的石墨及密封圈首先应进行更换。

  综上所述,在正常检修和维护中,应对SF6充气设备加强设备巡视,加强设备检测,发现问题及时按照正确方法处理,处理时应按要求穿戴防护服,戴防毒面具,SF6气体不得随意排放,应经气体回收装置回收,检修结束后应洗澡,把用过的工器具进行清洗。



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jhepzxd
2015年10月04日 20:04:02
2楼
太好了,方法很实用,有参考价值。
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co1457683552730
2016年03月11日 16:47:35
3楼
各位大大,本人苦逼业务员,有知道氦检项目信息的请联系我,电话: 18305519935
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