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摘要：组合电器是将断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管及电缆终端等元件组合封闭在接地的金属壳体内，充以一定压力的SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质所组成的成套开关设备。由于它既封闭又组合，故占地面积小，不受环境的干扰，安装方便，运行安全可靠且维护工作量少，检修周期长，因而自问世以来得到了大力发展。随着SF6气体在高压电气设备上的应用日益广泛，其安全性问题得到越来越多的人重视，一旦SF6大量泄漏，将造成设备绝缘击穿、损坏电气设备、毒性分解物危害人体健康、污染环境等严重后果。基于此，本文针对组合电器SF6气体泄漏的原因及处理措施展开了分析，以供参考。
关键词：组合电器；SF6气体；泄漏原因；处理措施
引言
SF6气体绝缘开关设备（组合电器）与常规电气设备相比具有空间体积小、运行可靠性高、故障率小、维护费用低、元件封闭不受外界环境干扰且检修周期长等优点，广泛应用于电力系统的各种电气设备，其绝缘介质采用灭弧性能好、绝缘强度高、化学性质稳定的SF6气体。从长期的运行情况来看，即使采取了各种密封工艺和检漏措施，但由于组合电器是整体拼装组合设备，连接处很容易密封不严，因此SF6气体泄漏仍是组合电器全寿命周期中最常见的一种缺陷，约占组合电器设备缺陷的40%左右。目前，对于组合电器设备漏气一般采用补气法，但这种处理方法并不能从根本上解决问题，漏气故障仍会发生。为此，本文通过分析组合电器设备漏气原因，并结合现场运维经验，总结SF6气体泄漏的检测及处理方式。
1组合电器设备漏气原因分析
组合电器设备漏气一般发生在法兰连接处、焊缝、气体密度继电器结合面、阀门、管道及由密封圈密封的密封面等处。常见的泄漏原因有设备制造、设备安装、密封件质量等原因。
1.1设备制造原因
组合电器设备有时会因制造质量欠佳而出现SF6气体泄漏缺陷。加工工艺不精造成的法兰面不平整会影响组合电器设备的密封性；铸造工艺不良会使外壳存在砂眼，焊接工艺不良会出现焊缝裂纹，砂眼和焊缝是组合电器设备漏气的常见诱因，这种缺陷如果在安装过程中未能被及时发现，那么在运行中将很难被发现。
1.2设备安装原因
组合电器设备在安装过程中装配质量不高，如不遵守作业指导书要求、未选取指定的安装零件、不遵循规定的安装流程等均易导致SF6气体泄漏。此外，安装现场的环境清洁度对安装效果也有影响，如环境湿度过大会使绝缘元件受潮，进而造成不良影响。安装操作不当，划伤元件表面，或对法兰进行紧固时端面施力不对称，也会造成SF6气体泄漏。在安装盆式绝缘子时，施力过大、装配不当会使绝缘子产生裂纹，造成SF6气体泄漏。因此，装配时需严格按照作业指导书施工工艺执行，保证安装环境及安装手法符合要求，检测所有法兰面平整度满足要求，保证零件安装、紧固到位，并且避免碰撞元件。
1.3密封件质量原因
密封件质量问题是导致组合电器设备出现漏气的一个常见因素，安装过程中密封件紧固不当、密封圈装入密封槽的位置不当或使用了有缺陷的密封圈都会造成密封不严而漏气。同时，随着密封圈的老化变形，密封性能也会逐渐降低。此类缺陷往往难以发现，但易造成严重缺陷，因此需要特别关注，尤其是操作次数较多的开关，其密封圈老化速度相对较快，组合电器设备进行日常检修时应仔细检查各处的密封件。
2 SF6气体泄漏的检测及处理
2.1SF6气体检漏方法
SF6气体检漏方法有定性检漏和定量检漏两种，一般先进行定性检漏，再进行定量检漏。对于运行中的设备，一般利用密度继电器对气体压力进行监测报警，当气体压力小于阀值时便报警，即说明存在漏气现象，或用红外成像检漏仪寻找漏气现象。SF6红外成像检漏仪采用红外吸收光谱原理对SF6气体进行分析检测，它利用物质对红外电磁辐射的选择性吸收特性对物质进行定性定量分析。SF6气体在红外波段（中心波长10.55μm）具有非常强的吸收力，如图１（SF6气体吸收谱线）、图２（10.55μm的光在SF6气体中的透过率）所示。利用SF6气体和空气不同的红外电磁辐射吸收特性直接成像，即可在远距离实时准确地检测SF6气体的泄漏点，并即时形成直观的红外图像。发现漏气后，利用局部包扎法进行定量检漏。局部包扎法是将可能漏气的部位用塑料薄膜包扎，并用胶带粘紧或布带扎紧，形成一个可计算体积的空间；包扎一定时间后测量该空间内SF6气体的浓度，并将浓度值与规程规定值进行对比，计算出年漏气率。GBT8905—2012规定，组合电器设备的SF6年漏气率不应大于1%，由此可判断组合电器设备的漏气情况。通过泡沫检漏法可确定漏气点，将肥皂水均匀涂抹在怀疑漏气的位置，若出现大量鼓包则说明此处为漏气点。
图2 10.55μm 的光在 SF6 气体中的透过率图
对于已安装和检修中的非运行设备，一般利用抽真空法进行定性检漏。抽真空检漏法是对组合电器气室进行抽真空处理，使其真空度不大于1.13×10-4MPa；继续抽真空3.0min后测其真空度，静置5h后再测其真空度。若前后所测真空度的差值小于1.13×10-4MPa，则说明气室的密封性合格。此种情况的定量检测仍采用局部包扎法，漏气点的确定也采用泡沫检漏法。对于较严重的气体泄漏情况，在确保安全的前提下采取非接触式检漏措施。
2.2 SF6气体泄漏处理
2.2.1SF6气体轻微泄漏处理
如果SF6气体泄漏情况并不明显，属于轻微泄漏，那么可在不停电情况下对漏气气室进行补气或临时封堵。补气至额定压力即可，最高不得超过额定压力0.02MPa，在补气压力接近额定值时应减缓补气速度，并一边补气一边观察气体密度继电器，在压力达到额定值时停止补气。补气操作时，应保证周围环境湿度不大于80%；若是室外组合电器设备，则应避免在雷雨天气补气；另外，还应注意个人防护和通风，避免造成人员损伤。查找到漏气点后，可根据实际情况利用密封胶等对漏气点进行临时封堵，暂时抑制漏气现象。
2.2.2SF6气体严重泄漏处理
如果SF6气体泄漏情况严重，漏气速度较快，那么应立即通风，并安排人员撤离现场，但应实时关注漏气状态。在漏气速度减缓，气体压力安全的情况下，安排人员在采取防毒措施的条件下带电补气，并观察漏气速度；若漏气速度较快，则应对漏气设备启动停电措施，并与其它设备隔离。残留的SF6气体不可随意排放，应用气体回收装置回收。对漏气部位进行全面检查和处理，针对漏气原因采取调整、紧固、打磨、焊接等措施，必要时可更换元件。
3结语
SF6气体泄漏不仅对电网正常供电构成威胁，还对环境和人身安全产生不利影响，因此需要严格控制。在防范措施方面，应加强设备出厂、竣工验收检漏把关，避免存在隐患的设备投运，并加强对出现漏气的组合电器设备同批次的其它组合电器设备的检漏；组合电器设备出厂和现场安装时，除了罐体、表计及其管道外，还应加强铸件的检漏。同时运行单位也需要加强设备的试验和维护，提高检修质量和运行管理水平，并配备好相应的检修设备，这样才能确保GIS设备安全稳定运行。
参考文献
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