张密
华能应城热电厂应城热电厂 湖北应城 432406
摘 要：本文介绍了某热电厂气体绝缘金属全封闭组合电器（简称GIS），220kV母线气室SF6气体泄漏查找及处理过程，并对GIS设备安装及运行维护提出了建议。
关键词：SF6气体泄漏;GIS；密封圈
1 .引言：
某热电厂装机容量为400MW,其中#1机50MW抽背式供热机组、#2机350MW超临界抽凝供热机组,升压站电压等级220kV,主接线采用双母线接线方式，发电机采用单元接线。电厂开关站选用SF6气体绝缘金属全封闭组合电器（简称GIS）,结合GIS设备近20年国内外产品的使用情况，GIS设备SF6气体漏气非常常见，气体泄漏是目前GIS设备常见故障类型之一。同时SF6所体泄漏会造成GIS气室内SF6气体压力降低，甚至会导致闭锁断路器，在发生电力事故情况下，可能造成故障停电范围的扩大。同时，GIS漏气会引起外界水分子进入气室，导致气体微水含量加大，降低设备绝缘等。因此，现场查找和处理漏气点显得日益重要，必须准确快速的处理故障以不影响设备安全稳定运行。
2.故障情况
2016年2月2日，NCS系统光字牌报警显示220kV I段母线#3气室SF6气体压力低报警，现场检查220kV I母#3气室压力值为0.44MPa（母线气室正常值为0.5MPa,告警值为0.45MPa），环境温度为0oC。该升压站2014年7月6日投产运行，设备运行良好，未发现SF6气体压力异常或漏气现象。对告警SF6气体密度继电器校验后，继电器无异常，初步判断属长期微泄漏所致， 2月4日对I段母线#3气室补气到0.46MPa, 补气量约为5kg。2月6日压力由0.46MPa降至0.44MP，于是立刻组织人员进行查漏。
220kV I母线#3气室长约25米左右，由#2主变、#3主变（备用）和2个扩用间隔组成，筒体较长、管路较多，给排查具体泄漏点带来了一定难度。为了尽快解决压力异常问题，再次对#3气室补气至0.52MPa以利于查漏和确保GIS设备安全运行。根据GIS工艺结构分析，母线气室漏气部位主要包括法兰连接处、气路连通管接口、充气阀、密度继电器接口、筒体焊缝、电压互感器二次线引出端子、手孔盖和气室伸缩节接口等部位。经采用便携式SF6气体检漏仪沿外壳、密封面、筒体焊缝、管路接口等部位，用不大于2.5mm/s的速度在上述部位频繁缓慢移动，SF6检测仪读数基本为“0”，无法准确判断泄漏点，分析认为，此方式检测SF6气体泄漏受外界环境和泄漏量的影响较大，不适用于漏气量较小的查漏。
后采取局部包扎法对母线#3气室进行查漏，用塑料薄膜按接口部位的几何形状围一圈半左右，接缝向上，尽可能围成圆形或方形，塑料薄膜与接口保持一定的空间，不大于5mm为宜，形状调整合适后用胶带粘贴密封，24小时后测定包扎腔内SF6气体的浓度，发现9个包扎点有7个点存在泄漏量异常，其中有3个包扎点泄漏量较大。
3.问题分析
通过包扎法检测出来的漏点，都属于现场组装对接面。现场组装对接面造成泄漏的主要原因如下:
1、安装工艺水平不到位，安装现场环境较差，密封圈、密封面之间含有微小颗粒物，造成密封不严。
2、安装时密封圈、密封面和螺栓紧固不当，致使密封圈损坏或密封面受力不均，造成密封不严。
3、安装过程质量检验不到位，将带缺陷的密封圈装到了设备上，或者是密封圈未能全部落入密封巢内，紧固螺栓时造成密封圈损伤，形成“切圈”现象，造成密封不严。
4、密封圈材质选用不合理，随时间推移材料逐渐老化，弹性形变减弱等都有可能造成密封性能降低，造成泄漏等情况。
该厂220kV GIS设备于2014年7月初带电运行，从运行至今的一年半多的时间里，设备运行正常，无一次泄漏事件发生，也未进行过补气作业。通过分析II母#1、#2、#3气室、I母#1、#2气室长期运行并无泄漏情况，同时出现大量的漏点在同一段母线，属于共性问题，在发生泄漏的前段时间，在该地区出现过极端寒冷天气，温度降低至－10oC左右，温差最高达到14度左右，O型密封圈选材为三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶主要由乙烯、丙烯和少量的二烯类物质聚合而成的高分子化合物，在低温下高分子柔性链段的自由旋转和伸缩受到影响，造成密封圈的回弹性减弱，在此种情况下，安装过程中如对接面螺栓紧固不一致、未按对称方式紧固或未达到要求力矩值，就会因密封圈弹性减弱导致接触面密封不严，造成SF6气体泄漏。
4.漏气处理
按GIS设备安装使用说明书的要求，若在使用过程中发现某密封面上漏气超过规定值，允许对这区域内的连接螺栓施加比（表1）中规定值高 20%的力矩进行紧固[1]。
.png)
按（表1）要求值对漏气点对接面的螺栓紧固中，都不同程度的发现螺栓紧固的力矩值不够，对螺栓力矩按要求值紧固后，连续多天反复的观察，母线SF6气体压力值趋于正常，对接面处经检漏无泄漏迹象，漏气故障消除。
5.几点建议
1、GIS设备现场安装过程中，现场质检人员应认真学习安装注意事项，严格按照厂家安装说明书的要求，严控安装工艺，保证安装质量。
2、专业检修人员日常点检GIS设备应根据设备的特性定期用检漏仪检测易泄漏的部位，如法兰面、现场组装对接面、筒体焊缝等重要部位。
3、现场发生SF6气体泄漏后，应尽量避免解体修理，应根据设备实际情况及SF6气体定量检漏数据的判断，有针对性的制定设备具体的处理方案。
参考文献
[1]河南平高电气股份有限公司. GIS安装说明书.
作者简介：
张密（1978），男 工程师，主要从事发电厂电气运维管理工作。