GIS设备SF6漏气处理_武汉国电星锐电力工程有限公司

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GIS设备SF6漏气处理

时间:2013-11-06 10:14来源: 作者:鄂电电力点击: *** 次

GIS设备SF6漏气处理　　

［摘要］前言、原因、危害性、方法　　
［关键词］SF6气体漏气的产生的原因、漏气的危害性、水分的由来、漏气点的查找方法、漏气的处理方法　　
前言　　
我厂330kv及110kv开关站的设备均采用SF6全封闭式组合电器（GIS）设备，设备是由西安高压开关厂与日本三菱电机株式会社合作生产,于　90年12月12日　随4号机组投产相继投入运行至92年底1号机组投产,GIS设备投运完毕。目前330kv共计九个间隔,110kv十个问隔。全封闭组合电器采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质,各电器元件都是标准的独立结构。组合元件包括：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、快速接地开关、避雷器、母线、出线套管、电缆头等组成。SF6气体是世界上目前最优良的绝缘介质和灭弧介质。所以具有占地少、性能可靠、检修周期长等优点,己被国内外广泛采用。由于绝缘和灭弧介质是用SF6气体,而SF6气体容易受水分影响,微水升高后SF6气体绝缘灭弧性能迅速下降,对设备的安全运行影响较大,而我厂大量采用了GIS设备,总用气量近20T。因此对SF6水份及密封的管理非常重要。气体管理得好,设备运行可靠性就高。根据我厂设备运行状况及自己多年的工作实践经验，谈谈SF6气体漏气产生的原因、危害性、水分产生的原因、漏气点查找、处理的方法。　　
一SF6气体漏气的产生的原因：　　
1 制造厂制造的设备精度不够，外壳上有砂眼，密封材料质量欠佳造成的漏气。　　
2 设备在现场安装质量不高，或大修大拆后密封面处理不到位造成漏气。　　
3由于设备在运行中产生的振动，如开关分合，变压器运行中振动，密封材料老化等原因产生的漏气。　　
二SF6气体漏气的危害性：　　
1．SF6气体漏气造成设备内的气体压力下降,为了保证设备的正常运行，需定期进行补充SF6气体工作,在增加了工作量同时将水份带入设备内,造成设备内微水值上升。微水严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质。当水份较高时，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。含水量较高的气体在电弧作用下被分解，SF6气体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有强裂的吸湿性，附在绝缘表面，使沿面闪络电压下降，HF、H2SO3等具有强裂腐蚀性，对固体有机材料和金属有腐蚀作用，缩短了设备寿命。含水量较高的气体，在电弧作用下产生很多化合物，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，灭弧能力将会受影响。含水量较高的气体在电弧作用下分解成化合物WO2、SOF4、SO　2F　2、SOF2、SO2等，这些化合物均为有毒有害物质，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。　　
2．由于漏气需补充SF6气体, SF6气体比较昂贵造成大量维护费用上升。气体泄漏还影响周围的环境质量。　　
三SF6气体中水分的由来：　　
a、SF6气体本身的水分（用经微水试验合格的气体标准为不大于64PPm（v））。　　
b、产品零部件（尤其是绝缘件）中吸咐的水分（装配、清理、回装时要尽量的抽出水分,如烘用塑料纸包扎好用酒精,丙酮擦洗）。　　
c、产品安装时从大气中带入的水分（同上）。　　
d、充气时,充放气通过回收装置,管道及其它进入水分,（按规定进行抽真空,定期更换回收装置内的吸附剂充放气工作应在湿度小于80％进行）。　　
e、设备运行中产生由于密封不良,通过密封圈向设备内渗入水分。运行中虽然内部气压高于大气压,就水分说,外部的水分压比内部要大得多,以环境　20℃　时为例,相对湿度为80％时,大气水分压为　　
P1=0.8×23.8×10-3/cm2=19×10　-3kg　/cm2。　　
　　

温度℃	-10	-8		-4	0	5		10	20		30	40	50
饱和气压kg/cm2	2.64	3.15		4.45	6.22	8.91		12.5	23.8		43.2	75.1	126
年.月.日			说明				用气量			补气后压力
02年3月12日			4B项修后补气							0.52Mpa
02年9月19日			气压低				40Kg			0.52Mpa
03年4月29日			气压低				25Kg			0.52Mpa
03年12月8日			气压低				30Kg			0.52Mpa
03年4月7日			大修后处理结束				20Kg			0.52Mpa
4月7日　-至今			未补气				0Kg			0.52Mpa

　　
　　假定SF6设备内部充气压力为5kgf/cm2即6个表压,开关内部含水为150PPm,则内部水分压为：　　
P2=6×150×10-6=0.9×10-3kgf/cm2　　
从以上可以看出：外部水分压19×10　-3kg　/cm2是内部水分压0.9×10-3kgf/cm2的21倍，若外界气温更高,湿度更大,则内外水分压更大,水分更容易进入内部。由上可以得出设备漏气是水分增大的主要原因。因此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。　　
四SF6气体漏气点的查找方法：　　
1 运行中设备判断：　　
（1）      在日常的设备巡回中，发现某一气隔或气室的气体压力在同一环境温度下与原来的记录相比较压力值下降，可以判定有泄漏气现象。　　
（2）      某一气隔或气室最近发生补充气体工作，如半年或三个月需补充一次。因为SF6气体设备年漏气量不充许大于l％。　　
（3）      在做微水值测定分析中，若发现微水值超标也可判断此气隔或气室有泄漏现象。标准　　
产生电弧的气室：交接试验值150PPM（v）运行中300PPM（v）　　
不产生电弧的气室：交接试验值250PPM（v）运行中500PPM（v）　　
（4）      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。　　
2设备检修回装后抽真空时若发现真空度长时间达不到标准时，应判断有泄漏现象并应及时处理。　　
3 检漏方法：　　
（1）      肥皂泡法检漏此法对于泄漏较大时或运行中的设备可以采用。将肥皂水用刷子测在可能泄漏的密封环节，出现向外鼓泡的地方就是漏点。据工作经验，用洗发香波或洗洁精效果会更好，用此法可检出泄漏速率约104mL大气压/秒的漏点。　　
（2）      充SF6检漏此法适用于新装或检修后重装的设备，或运行中用肥皂泡检不出的微小漏点。使用仪表有两种反映SF6漏气速率的检漏仪。此仪器最高灵敏度为10-8mL大气压/秒，可定量地确定漏点的漏气速度，然后计算年漏气量。还有反映漏气浓度SF6检漏仪，将被检气隔的所有密封环节逐个用塑料布包起来，放置一段时间，检出被围空间SF6的浓度，用计算年泄漏量。　　
（3）      真空监视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至1乇,观察20分钟确认无泄漏后才能使用。打开设备侧阀门，对设备抽真空至1乇。保持真空度4小时。如果真空度下降值不超过1乇则认为设备无泄漏。　　
（4）      在现场工作时应根椐实际情况灵活采用。如2003年5月份发现　3304G　3气室每三个月需补气一次，每次用气量　25公斤　之多，由于G3气室比较长从4号主变高压套管处至330KV开关站针对这种情况，首先把G3气室各密封环节用塑料布包扎，然后放置一段时间后，用便携式SF6气体检漏仪在每个塑料包内检漏有无SF6气体，对没有气体塑料包拆除，对报警的塑料布包重点检测，在用刷子将洗洁精水涂沫，起泡的即是详细的漏气点，最后发现漏气点4B高压套管升B相高座与GIS壳体相连接处从一个螺栓向外泄漏。做好标记及记录后准备　4F　大修中进行处理。　　
五SF6气体漏气的处理方法：　　
    1 GIS设备壳体上有砂眼漏点，更换了部分外壳在现场无法处理的壳体,如　3308G　2气室壳体、　110PT　壳体、　3302G　3气室壳体与2号主变相连壳体、　3303G　3气室壳体与3号主变相连壳体。还有部分砂眼用样冲在砂眼周围逐步向砂眼处冲，直到漏气点消除。如　3304G　3分支部分壳体、　1105G　3分支部分壳体、　3305G　3分支部分壳体。　　
    2部分漏气点在壳体与表计之间使用的连接铜管回路上漏点，把有漏气点铜管拆卸后用气焊重新焊接。经检查无泄漏后安装漏点消除。　　
    3对阀门中波纹管开裂造成的漏气，选用质量较高的阀门进行更换。　　
    4对有些漏气点可进行下面方法处理如在2004年　4F　机组大修中针对发现4B高压套管升B相高座与GIS壳体相连接处从一个螺栓向外泄漏实际情况。我们首先分析螺栓处漏气，是由于密封圈质量不高或放置在密封槽内发生偏移或GIS壳体的密封面加工的精度不高或密封面处理的不干净原因造成的。针对以上可能产生漏气原因的分析，为了不影响大修的工期和进度减少损失（常规的处理方法是将G3气室约　450Kg　的SF6气体用回装装置回收。在起重工的配合下将分支拆卸，清理分支的各密封面，更换密封圈。然后将分支回装并更换G3气室内的所有吸附剂，然后抽真空至1乇后检漏，确定无泄漏后充入合格的SF6气体至额定的气压，24小时后测量微水合格后工作完毕。这一处理过程需变电班所有成员投入，并且要在起重大力配合下12左右时间方能完成。处理过程中还需要一定数量的密封圈、吸附剂、需要补充80KgSF6气体等其它消耗性材料。是一个投入大量人力物力，检修费用高过程。）我们的处理方法时将产生漏气M16螺栓退出来，用皮带冲做一个小于Φ15密封垫放入GIS壳体内丝孔内，在M16螺栓丝内先涂一层密封胶后在缠一层生料带再次涂上密封胶后将螺栓拧入孔内用力矩搬手按标准紧固。用检漏仪及刷肥皂水方法检漏，未查出处理后有漏气现象，将气压补至0.51Mp后工作结束，截止2005年6月巡回将气压与环境温度换算后仍然为0.51Mp，经过个18月的运行，充分证明此气隔不漏气,处理方法有效、简单并且节省了材料、人工等费用。　　