邵志宏 冯永涛 杨秀丽
胜利油田电力分公司胜东供电管理区
【摘要】国际上称气体绝缘全封闭组合电器, 简称GIS. 它由断路器、 母线、隔离开关、 电流互感器、 电压互感器、 避雷器、 套管、 接地断路器、电缆连接件等等电器单元封闭在接地的金属体内组成的成套组合电器;其内部充有一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。由于GIS组合电器占地面积小、可靠性高、安装周期短及基本不受外界环境影响,其运行安全可靠且维护工作量少,因此、近年来被广泛使用。但是因GIS连接部位多,对设备的密封性及产品质量要求较高,如不符合要求,就有可能出现漏气的情况,由于SF6气体压力是GIS绝缘、载流、开断与关合能力的标志,一旦出现漏气将严重影响设备的正常、安全运行。
【关键词】气体绝缘全封闭组合电器(GIS);SF6气体;检修内容;渗漏;方法
一、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的特点
气体绝缘组合电器分为全封闭式和半封闭式(混合型)GIS;
半封闭式(混合型)GIS的主要特点是:扩建方便, 运行方式灵活,同时将故障率较高的断路器、隔离开关等密封在SF6气体中, 将故障率相对较低的母线、避雷器等敞开布置,降低了设备成本,占地面积较全封闭式站要大。既具有GIS结构紧凑、占地面积小、可靠性高、运行维护工作量小的优点,又具有价格低、检修方便灵活的优点, 并且相对减少了SF6气体的使用量, 从而减少对环境的影响。
全封闭组合电器GIS的特点是:体积小、占地面积小(小小于常规设备占地面积的50%);在运行中不受环境影响;运行可靠;GIS对通信装置不造成干扰;施工工期短;操动机构无油化、无气化,具有高度运行可靠性; 维修工作量小等特点。
气体绝缘全封闭组合电器GIS,根据电器设备作用所要求的气体压力不同,在GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件的气室间设置密封气隔。设置气隔可以将不同SF6气体压力的各电器元件分隔开;具有特殊要求的元件(如避雷器等)可以单独设立一个气隔;在检修时可以减少停电范围;可以减少检修时SF6气体的回收和充放气工作量;有利于安装和扩建工作。
二、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的日常维护和检修
1、日常维护:
1)SF6气体压力指示是否正常,各气室有无渗漏气;各气室气体压力值(20℃时)见下表
2)分合指针、指示灯是否正确;
3)有无异常声音或其未产生;
4)接线端子有无过热变色
5)瓷套有无开裂、破坏情况;
6)接地或支架是否有生锈或损伤;
2、检修:
GIS的检修工作分为一班检修、详细检修和临时检修三种;
1)一般检修:是指将GIS短时停止运行,从外部进行一般检查与修理,以保证GIS长期保持良好的性能。一般检修项目如下:
2)详细检修:主要是针对操作机构进行解体和检修,更换部分易损零部件,详细检修需要临时停电。详细检修项目如下:
3)临时检修:是在发生异常情况或达到规定的操作次数时安排的检修工作,临时检修项目如下:
三、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)漏气的原因分析
GIS组合电器发生漏气一般是由于下列原因造成的:
1)焊接件质量有问题,焊缝漏,焊接时电流过大、焊缝烧穿、开始有微漏, 过一段时间后漏气量逐渐增加、 焊缝开裂也会造成漏气。
2)铸件表面漏气(有针孔或砂眼);管路连接有砂眼,瓷件与法兰胶装面不严密、 粘合不牢, 运行日久出现裂纹气;
3)密封圈老化或密封部位的螺栓、螺纹松动;由于GIS法兰两侧支架材料的膨胀系数不同,当温度变化时,由于其伸缩量不同也会导致密封面漏气法兰螺栓压紧程度不均匀等。
4)气体管路连接处漏气;
5)压力表或密度继电器漏气。
6)充气接口密封不严
7)其他原因:外壳烧穿、压力释放装置动作及认为误操作造成
四、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)检漏方法
GIS设备正常运行中,应对各气室SF6气体压力进行巡视、检查,并定期或不定期地进行气室的检漏工作。发现压力异常降低的要及时查明原因并处理,若压力低至报警值时,可按规定的SF6气体压力值进行补气,使其达到额定。补气时可在带电运行状态下进行,新SF6气体的纯度不应小于99.8%,充入设备后的纯度不应小于97%。充气前,所有管路必须冲洗干净,充气后使气压稍高于要求值。当SF6气体压力迅速下降或出现零表压时,应立即退出设备运行,并检查处理。
1、检漏的具体方法
1)使用检漏仪,对所有组装的密封面、管道连接处及其他怀疑的地方进行检测。方法简单,能查找较明显的局部泄漏。
2)把GIS组合电器按气室分割成几部分,然后再进行检漏可减少盲目性。
3)局部包扎法。用塑料布将测量部位包扎,经过数小时后,再用检漏仪测量塑料布包扎腔内SF6气体的浓度, 通过计算确定其泄漏率。 局部包扎时间一般为24 h。局部包扎法不仅适合于密封面的气体泄漏率检测, 而且也适合于其它泄漏点的气体泄漏率的检测。 因此, 局部包扎法是现场最为有效的检测方法之一。
4)如发现表压力值在下降,而正常的检漏点都没找到漏点,发现大气中SF6
浓度比开关漏点处的浓度还要大,说明有一个不显为人知的大漏点。这时采用逆风检漏,检测用的SF6泄漏报警仪报警声越来越大时,漏点可能就在附近。
5)肥皂液发泡法:对于漏气量太大,漏点不好找的焊缝查找时可以用肥皂水或洗涤灵检测。这是一种简单的定性检漏方法,够较准确地发现泄漏点。 发泡液可采用一份中性肥皂加入二份水配制而成,将发泡液涂在被检测部位, 如果起泡即表明该处漏气,起泡越多越急, 说明漏气越严重。采用发泡液检漏法可大体上能发现漏气率为0.1 rn1 / min的漏气部位。如果肥皂水或洗涤灵未能接近便被吹走,还是无法检测出准确位置时,可采用粘度大的密封胶沿焊缝涂抹。
2、漏点的处理
1)处理焊缝漏点时,可针对不同材质的管道进行补焊,应焊接牢固且
无虚焊。
2)对密封圈老化或密封部位的螺栓、螺纹松动处理方法是对密封圈进
行更换,对螺栓、螺纹进行紧固。
3)气体管路连接处、压力表或密度继电器漏气时,则应根据漏气部位
的不同及时更换配件和管道,要选用质量有保障的产品。
当运行中GIS设备SF6气体发生严重泄漏时,应立即疏散周围区域人员,撤离现场,并启动室内通风设备4h以上。运行或检修人员需要接近设备时,要注意从上风方向接近,必须穿防护服、戴手套并佩带防毒面具,并应注意与带电设备的安全距离。完成工作后,必须将手、臂、脸部、颈部清洗或洗澡后再更换另一套衣服。
总之,为了保证GIS设备的安全运行,建议值班人员每天抄录SF6压力表读数作为日常的巡视内容,并对照温度进行换算,若发现在同一温度前后两次读数差值达到9.8~29.4kPa时,应及时汇报,并进行全面检漏,以便更早地发现并解决漏气问题,为安全生产提供有利的保障。