一起220kVGIS母线漏气引发的思考

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者: 吴松林、黄卫东、杨国波
[导读] 本文针对一起220kV GIS母线漏气故障
        吴松林、黄卫东、杨国波
        (国网孝感供电公司,湖北 孝感市 432100)
        摘要:本文针对一起220kV GIS母线漏气故障,介绍了故障经过及现场检查情况。论述了波纹管在GIS组合电器上的应用及问题防范,包括波纹管基本结构、技术要求、现场安装工艺及注意事项、常见质量问题防范等方面,分析不同类型伸缩节现场安装要点,结合十八项反措提出了GIS设备伸缩节运检管理工作注意事项,对实际工程应用有一定的指导作用。
        关键词:GIS设备;安装工艺;伸缩节
        
        
1 引言
        GIS设备凭借占地少、维护工作量少及环境适应性强等优势在电网中得到了广泛应用[1],尤其在超、特高压变电工程中。近年来,随着电网规模的持续扩大,GIS设备的安装使用量也在逐年递增,运行GIS设备漏气、开裂故障的事件近年来频频发生。
        为避免此类故障后继多发,文中将以一起220kVGIS母线漏气故障说起,详细的讲解了波纹管的分类,安装工艺及注意事项,以便减少或避免类似故障发生。

2 伸缩节简介
        目前在GIS母线上一般安装有伸缩节。伸缩节的主要作用有:1)补偿 GIS 因热胀冷缩、安装误差等带来的位移变化;2)平衡因GIS充入SF6气体带来的盲板力;3)由于伸缩节可被压缩变短,故可通过压缩。
2.1结构
        户外母线落地式GIS伸缩节主要分为根据伸缩节在GIS中的作用不同,主要可以分为普通安装型、压力平衡型和横向补偿型。
2.2安装
        温度补偿型伸缩节可抵消设备充气后产生的盲板力,GIS支架受力很小。故其安装方法较为简单,只需在其左右两端使用固定支架、在中间使用滑动支架进行固定即可。
3 故障概述及原因分析
3.1故障概述
        2019年5月18日10:40 220kV某变电站红#1母线6号气室压力降低至0.43MPa(额定值:0.5MPa,报警值:0.45MPa),检修班组检查发现该母线6号、5号气室之间的隔离盆式绝缘子靠6号气室侧有三个螺栓处漏气,其中伸缩节跨接排螺栓漏气最严重,(该盆式绝缘子为6号与5号气室分界,靠6号气室侧直接连接母线筒,靠5号母线侧经伸缩节连接母线筒),现场检查盆式绝缘子伸缩节已无活动裕度,伸缩节跨接排为弓形铜排。
        5月23日,检修班组联合厂家技术人员解体某#1母线6号、5号气室发现该隔离盆式绝缘子在靠6号气室侧密封件四周有裂纹,如图4所示。
 
              
3.2原因分析
        厂家有关碟簧波纹管安装使用说明书指出,波纹管在设备安装时,碟簧组件中的调节螺母(件号4)应一直处于锁紧状态(如图5a所示),设备安装完毕充入SF6气体至额定压力后,松开碟簧组件中的调节螺母(件号4)25mm,并将双螺母拧紧,在对应的螺母上划横线(作防松动标记)。


        设备运行时调节螺母(件号4)处于松开25mm状态(如图5b所示),并把双调节螺母(件号4)锁紧后划横线(作防松动标记)。
        实际现场检查结果(如图6所示)未见明显异常,波纹管安装方式正确,螺栓紧固正确,预留裕度合理,后解体发现为盆式绝缘子质量问题。
4 安装工艺
4.1 普通安装型伸缩节
    安装时,应先按出厂状态已调节好长度的波纹管进行对接安装。若发现对接管道安装有误差且在波纹管有效补偿量(轴向与径向补偿量)范围内,可依据实际安装误差量逐渐松开波纹管对接一端法兰或两端法兰的四周螺杆上两侧紧固螺母(如图7a所示),在波纹管轴向和径向有效补尝量范围内调节。


4.2 压力平衡型伸缩节
        安装时,应按出厂状态已调节好长度的波纹管进行对接安装,不允许先松开波纹管两端法兰四周螺杆上的紧固螺母(如图8a所示)。
        对接完成后,应在波纹管的两侧固定好管道支架,然后才能松开波纹管两端法兰四周螺杆上内侧螺母,不允许松开两端法兰四周螺杆上外螺母。内侧螺母的最大松开距离应符合各个厂家的规定值,不允许超过上述最大距离,否则失去限位作用。

             

5 管理措施
        结合近些年户外GIS设备伸缩节故障分析报告,依据反措要求,从伸缩节设计选型、生产质量管控、实施技术监督等角度,提出了具体的管理措施。
5.1规划和优化户GIS设备设计选型
        规范GIS设备伸缩节设计选型,制造商应根据伸缩节在GIS设备中的作用,选择不同型式的伸缩节(普通安装型、压力平衡型和横向补偿型),并在设备招标技术规范书中明确。
5.2加强伸缩节生产制造过程的质量管控
        加强伸缩节生产制造过程的质量管控,严格按照厂内的作业指导书进行。对于外购的伸缩节,应严把入厂检验关。
5.3加强工程施工阶段技术监督
        完善设备现场安装作业指导书,时现场作业指导书应作为现场交接资料一并提交运维单位。
6 结束语
        本文详细的介绍了不同种类的伸缩节,从一例事故说起引发思考,详细的分析产生的原因,并给出了伸缩节的安装工艺以及管理措施。

参考文献
[1]关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施.国家电网公司.2011年
[2]万文华,张源.常见GIS设备伸缩节类型及运维措施讨论.自动化应用10期
[3]彭斌,张华东波纹管在GIS组合电器上的应用及问题防范.低碳技术
[4] 国家电网公司户外GIS设备伸缩节反事故措施.
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