气体绝缘金属封闭开关设备gis泄漏分析及处理

气体绝缘金属封闭开关设备gis泄漏分析及处理

0气体粘连gis设备改造随着电网的发展和旧能源设备的改造，芳村变电站220kv室外高血压设备被改造成单元压力装置（gis）。所有电源都有17个gis距离。在GIS间隔安装调试过程中，发现许多气室密封面有油漆起皮脱落、贯穿划痕和表面锈斑等现象，导致设备出现严重漏气和湿度超标的质量问题，最终全部GIS设备返厂重造。1gis气体泄漏芳村220kVGIS设备共17个间隔，在2006年十月份签订技术协议，2007年春节后开始工厂装配，在两个月时间内制造完毕。2007年3月下旬起，经过两个月的紧张施工，所有设备基本全部安装调试完毕。在进行GIS设备SF6气体的检漏和湿度交接测试中发现：在GIS设备的全部75个气室中，共有24个气室的法兰密封出现漏气（漏气量大于30μL/L定义为不合格）现象，漏气气室占总气室的32%。其中漏气点大量发生在气室吸附剂的密封法兰处，有13个气室的微水含量超标（大于300μL/L），其中微水含量超标几乎都发生在CT气室，见表1、2。2密封工作过程中存在的问题通过对各漏气气室及密封法兰的解体检修，初步认为气室漏气的原因主要有以下几个方面：(1)GIS金属外壳（法兰）焊接不良，探伤检漏不严格。产品焊接后没有认真进行密封性试验，或检漏方法不完善。(2)GIS金属外壳在加工焊接、（水压）检漏和除锈清洗后，没有彻底烘干驱潮就进行喷漆处理，造成油漆附着力差，在受到压力或抽真空干燥时很容易脱落，也使密封不良。密封面存在锈斑、油漆有水泡现象。(3)GIS设备生产质量控制不严，生产工期相对较紧。该GIS设备2006年底签定技术协议，2007年春节后（二月中旬）组织生产。此时生产地日平均气温约为零下二十五六度，厂房室内温度也仅有10℃左右。GIS金属法兰（防锈）油漆干燥固化所需的时间增加。厂方为赶工期，在法兰密封结合处的油漆尚未完全干燥固化的情况下，就进行GIS的组装生产。在厂内生产时，既没有负压检漏就进行SF6气体的充气，也没有认真进行密封面的包扎检漏，将密封结合面存在质量隐患的设备运到了变电站。17个220kVGIS设备间隔从生产制造、出厂试验，到发货运输用了不到两个月的时间。(4）产品在工厂装配、检验过程中，没有严格执行其有关标准和规范进行，使不合格的产品漏网出厂。GIS设备在厂里组装时，有缺陷的气室法兰密封面没有彻底研磨处理就进行拼装；产品抽真空后没有进行负压检漏就进行SF6气体充气；气室充气后包扎不规范，检漏工作把关不严。(5）“O”型密封圈直径偏小，密封压缩量不足。现场测量得出该密封槽深为4.3～4.4mm左右（标准为4±0.1mm），而“O”型密封圈直径为5.47mm。那么密封面的压缩率为（（5.47～4.3）/5.47）×100%=21.39%。槽深约为4.4mm，则压缩率只有19.56%。密封可靠的产品通常是25%～30%。(6）密封槽与密封面不光滑或有贯穿性划痕，造成密封不良。在密封槽或密封面金加工后，没有彻底清洁处理，就进行喷漆，掩盖了密封槽和密封面不良的缺陷。密封面喷漆本身存在泄漏隐患，密封良好的产品通常不允许喷漆。现场安装人员也没有对密封面处理，就进行安装，使密封面因存在气密不良而漏气。(7）密封法兰选用了匹配不当的不锈钢螺栓。由于所用的不锈钢螺栓容易在紧固时因发热，出现螺杆与螺母“粘死”现象，而造成密封面紧固不良。(8)GIS设备在现场开始安装时，安装单位没有220kVGIS设备安装经验，设备气室抽真空度不高，检漏包扎工艺不良，因雨水影响检漏不准确等原因，检测出的气室漏点和漏气量不算很多。在发现有24个密封结合处漏气和13个气室湿度超标后，曾采取了措施进行处理，所发现的漏气与湿度超标问题得以暂时解决。由于在处理气室漏气和湿度超标的过程中，多次对气室抽真空，充气，尤其提高了真空度（真空度达到20～50Pa），使得GIS设备密封结合面处的漆层也进行了一个彻底干燥过程（真空度越高，漆层干燥越彻底），但由于密封面处理不良，随着油漆的干燥，漆层开始慢慢出现起层离缝，脱离金属基体，在SF6气体压力作用下气密性变差，气室出现严重渗漏现象，并随着处理时间的延长，渗漏点增多面积不断扩大，最终导致17个GIS设备大面积漏气事故发生。同时对气室SF6气体湿度超标原因进行分析，发现该GIS设备中的电流互感器使用了聚脂薄膜绝缘材料，而现场人员对气室抽真空干燥处理不彻底，真空度达不到要求（多数都在100～200Pa），且保持时间不长，使CT气室得不到充分真空干燥。3结果见表1针对上述漏气原因，运行现场只能采取以下措施：(1)精心研磨处理法兰密封面、密封槽，清理密封面的油漆、划痕和灰尘，使密封面（槽）光滑整洁；(2)选用符合标准的“O”型密封圈，密封圈与密封槽严格匹配，并保证压缩量符合要求，确保密封可靠。；(3)将“O”型密封圈放置在密封槽内，然后在密封圈与大气接触侧和整个法兰面上薄薄地涂敷一层气体密封胶，用以增加密封性能，并具有防氧化、防水和防锈功能；(4)更换全部不合格的不锈钢螺丝，采用同规格的渗锌螺栓；(5)所有密封紧固螺栓用力矩扳手按规定力度要求进行紧固；(6)气室抽真空时控制其真空度在20Pa以下，并按规定进行气室负压检漏合格后，再对GIS气室充SF6气体；(7)严格密封检漏的包扎工艺和要求。用封箱粘胶纸进行包扎口密封，自检合格后再进行交接试验检漏。通过采取上述措施和工艺要求进行漏气和湿度超标的处理，发现前面的漏气与湿度超标的问题基本得到解决。在进行芳富甲A相断路器顶盖、1号母线端盖、芳富乙和母联甲的断路器与CT连接法兰处漏气缺陷处理时发现，部分法兰密封面用于防锈的油漆有脱落现象，并且由于检漏包扎工艺不良，部分密封包扎处有雨水积存，在检漏时为避免雨水吸入仪器而没有认真检漏。因此有必要对准备送电的芳昌甲、广芳甲、1号PT和1、2、6号母线间隔再次进行气室密封性能检测。在检测时发现：在47个气室密封法兰中共有27个法兰密封面出现漏气的情况。其中漏气量大于50μL/L的有12处，有些气室的漏气量达到了600μL/L。为此，再对其余14个GIS设备的气室进行检漏试验，又发现有25个气室的密封结合面存在着漏气缺陷，其中漏气量大于200μL/L以上的有13处之多。由于该GIS设备存在大量气室漏气现象，而且漏气量较大，现场条件差且处理难度大，为确保电网和设备的可靠安全运行，决定将全部GIS设备返厂处理。4gis设备在生产经营中的问题及解决措施图3(1）制造厂应该进一步严格GIS设备的生产制造、质量监督与出厂试验的全过程管理，保证GIS设备生产的合理工期，进一步提高GIS设备装配人员的质量意识，设备生产全过程要切实执行制造规范与工艺标准，杜绝将不合格的产品交货出厂。(2）在制造厂内和施工现场，发现GIS设备大量漏气的主要原因是金属外壳焊接质量不良，以及密封O形圈压缩率不足。因此，应该加强