GIS设备SF6气体泄漏的原因与检查

摘 要

气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS） 因诸多优点被广泛应用，而从多年的实际运行中也发现影响GIS开关设备安全长周期运行的一些不利因素，其中SF6气体泄漏是GIS开关设备较普遍存在的问题。本文分析GIS开关设备SF6气体泄漏的原因及检查办法。

【关键词】GIS SF6气体泄漏 原因 检查

1 引言

气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS），是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas Insulated Switchgear）简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。

我公司2012年建立的为厂内化工区供电的66KV变电所采用的是西安西电开关电气有限公司生产的ZF7A―126 型9间隔GIS开关设备，自2013年1月投入运行至今运行较平稳，部分优良特性已在运行中充分显现，但却没有避免SF6气体泄漏这一GIS开关设备较普遍存在的问题。我分析一下GIS开关设备SF6气体泄漏的原因、检查，为今后的运行及检修工作提供参考。

2 SF6漏气的危害

（1）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性能及优异的灭弧性能，但SF6在高温或电弧作用下可分解成氟化氢、二氧化硫、四氟化硫、硫化氢等有毒物质，因此SF6漏气会造成环境污染和危害人员健康。

（2）GIS漏气会导致水分进入GIS气室内，造成气室内SF6微水含量增大，电气绝缘降低，灭弧性能下降，影响设备的安全运行。

（3）GIS漏气使密闭的气室内气体压力下降，气室绝缘降低、灭弧能力减弱甚至造成气体密度继电器报警及闭锁开关动作，在出现故障时会造成停电范围扩大。

（4）维护费用升高。由于GIS漏气需及时进行补充SF6气体， SF6气体价格比较高（5万元/吨左右），会增加运行维护费用，运行成本大大增加。

3 SF6漏气的原因

GIS对材料、加工工艺、装配等要求严格，尤其是气体密封性。经过初步了解从我国电力系统SF6开关设备实际运行情况来看，或多或少，都存在SF6气体泄漏的问题，这与GSI制造质量、安装和检修质量都密切相关。

（1）设备制造质量问题，如外壳上有有缺陷存在砂岩，密封材料加工与焊接不严密有裂纹、密封圈质量不合格尺寸与密封槽不配合、密度继电器存在质量缺陷等。

（2）安装和检修质量问题，如组装中密封工艺处理不当、未安装密封圈、密封圈损坏、操作不当使密封面有划痕、砂眼或裂纹、密封面螺栓未紧固等。

（3）由于设备在运行中产生的振动、密封材料老化等原因产生的漏气。

4 SF6漏气的检查方法

4.1 在运设备的检查

（1）变电所运行人员在每天的巡检中应认真记录每个间隔的气体压力，并与近期的记录相比较，看压力值有无明显下降，初步判断有无泄漏气现象。

（2）巡检中发现有刺激臭味，有可能发生大量气体泄漏现象。

（3）若某一气室压力有下降趋势6个月内需补气一次，应引起注意。

（4）在检修试验时，若发现微水值超标也可判断此气室有泄漏现象。

4.2 常用检漏方法：

（1）肥皂泡法检漏。 此种方法是设备在运行中作为初步检查而采用的较为简单、普遍的方法。将肥皂水用刷子刷在可能泄漏的地方，如果出现向外鼓泡就说明有漏点。

（2）使用SF6检漏仪。用灵敏度1ppm的SF6气体检漏仪沿外壳焊缝、密封面、管路接头等部位，用不大于2.5 mm/s的速度在上述部位缓慢移动，若SF6检测仪读数为0则认为密封性能良好。根据实际经验，SF6检测仪读数为30以上则认为发生泄露。还可使用局部包扎法，将被检气隔的所有密封环节逐个用塑料布包起来，边缘用胶带粘贴密封，塑料布与被测品应保持一定的间隙一般为5mm左右，包扎后经24h测定包扎腔内SF6气体的浓度，再计算年泄露量。

我公司66千伏变电所GIS组合电气2013年发生SF6气体泄漏，通过巡检发现66千伏II段电压互感器，66千伏II段进线及66千伏II段母线气室的压力表数值和以前数值相比有下降趋势，其中66千伏II段母线气室压力下降较快，三个月左右即从额定压力0.5MPa下降至报警压力0.45MPa。变电所运行人员使用测量浓度的SF6检漏仪对各密封面逐一进行检查，并结合用塑料布对密封面局部包扎的方法测量，测得8处密封面泄漏值从50～125不等。

我公司66kV GIS工程布置形式为单母单分段结构，从漏气位置分析都是由密封面泄漏，分析泄漏原因可能是密封垫圈自身缺陷或装配不当造成密封面结合不良，要彻底解决漏气问题，需对7#（PT）间隔、8#（进线）断路器及M2 母线停电进行解体检查，并根据检查结果更换相关零部件。目前在不具备停电条件的情况下，进行了运行中对泄漏气室补充SF6气体的处理。

5 结束语

由于GIS设备的诸多优点，已被广泛的运用于各类变电站，但GIS在运行中也经常发生一些问题，例如SF6气体泄露等。我们应从GIS设备的安装、运行维护、检修等方面不断总结经验，提高各方面的管理水平，才能使其优点更好地发挥出来。

参考文献

[1]电力行业标准.DL/T 618气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程[S]，2010.

[2]郭程.GIS运行中的SF6气体管理与泄露处理[J].供用电，2007（04）.

作者单位

辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司 辽宁省阜新市 123000