全封闭组合电器塑料吸附剂罩存在的问题及处理

曾 军，杜 佳，辛庆山，程 慧

(石家庄供电公司，石家庄 050051)

1 存在的问题

2011年9月3-5日，石家庄供电公司110 kV郭村变电站110 kV 2段母线波纹管漏气消缺，在更换母线波纹管时发现吸附剂罩材质为塑料，是西安西开高压电气有限公司(简称“西开公司”)2008年产品。考虑西开公司2008年生产的500 kV组合电器曾在其他地区发生塑料吸附剂罩碎裂、吸附剂脱落而造成组合电器放电故障的情况，为确保设备安全运行，9月9-11日对110 kV郭村变电站110 kV 1段设备吸附剂罩进行检查更换，9月16-17日对110 kV郭村变电站110 kV 2段设备吸附剂罩进行检查更换。更换过程中，发现部分吸附剂罩中间部位或螺栓固定部位已经存在裂纹，吸附剂罩碎裂情况见图1。

2 原因分析

2.1 材质因素

西开公司在2008年1月对组合电器吸附剂罩进行创新，模仿ABB工艺，将原钢质吸附剂罩更换为塑料吸附剂罩，应用到126 kV /252 kV /330 kV /500 kV产品中除断路器外的其他气室。2009年以后又将吸附剂罩由塑料材质改回不锈钢。

图1 吸附剂罩碎裂情况

通过调查可知ABB公司采用的塑料吸附剂罩整体尺寸较小，最大直径为130 mm，固定方式为整圈边压接，使用的塑料为进口产品，胶性含量较高，塑料本身材质较好，运行过程中塑料吸附剂罩未发生过碎裂问题。

西开公司采用的吸附剂罩整体尺寸较大，最大直径为352 mm(现场发现损坏严重的均为此型号)，固定方式为4条或6条螺栓固定，使用的塑料为国内产品，胶性含量较低，塑料本身材质较差，运行中老化造成碎裂现象较多。

2.2 其他因素

a. 环境温度。吸附剂罩受运行温度影响，过冷和过热都会加快老化。

b. 安装位置。吸附剂罩按照使用位置有顶装模式、侧装模式(90°装配)、底装模式(大于90°装配)3种。对于顶盖位置安装的吸附剂罩，在运行中除考虑温度变化外，还有装附的吸附剂质量对其造成压力影响；对于侧盖位置安装的吸附剂罩，在运行中除考虑温度变化外，还有吸附剂质量对其造成侧压力影响；对于底盖位置安装的吸附剂罩，在运行中要考虑温度变化影响。

c. 尺寸大小影响。塑料产品和金属产品的热胀冷缩系数不一样，在温度变化时尺寸越大热胀冷缩的影响就越严重；另外吸附剂罩尺寸越大说明需安装的吸附剂质量越大，这样对其造成影响就会越大。

d. 安装误差。加工误差原因是在安装过程中部分吸附剂罩和盖板螺孔位置可能不是很对应，在安装时强行将吸附剂罩和盖板螺孔位置对正，进而造成吸附剂罩本身产生内应力。

2.3 综合判断

受环境温度影响，各种物品都有热胀冷缩现象，运行中塑料材质吸附剂罩与金属壳体的膨胀系数不同，会造成吸附剂罩产生应力，内部所加吸附剂质量造成应力增加。应力使得吸附剂罩产生变形，在塑料材质不良或变形超过弹性变形达到塑性变形时，会造成吸附剂罩本体碎裂。可以判断郭村变电站内吸附剂罩碎裂的主要原因是其材质为质量差的塑料。

3 处理措施

石家庄供电公司将110 kV郭村变电站的塑料材质吸附剂罩全部更换为不锈钢材质的吸附剂罩。

结合110 kV郭村变电站解体检查情况，经河北省电力公司和西安公司进一步排查，截止2011年11月11日，河北省电力公司5个单位10座变电站40个GIS间隔采用塑料材质的吸附剂罩全部更换为金属吸附剂罩，有效的避免了重大电网设备事故的发生。

4 建议

a. 因为组合电器本身外形尺寸较小，SF6气体受杂质和电场均匀强度影响较大，在部分塑料小碎片发生掉落时，也会对电场均匀程度造成较大的影响，降低导体的击穿电压，吸附剂掉落时将直接引发放电故障。为防止因塑料吸附剂罩碎裂、吸附剂脱落而造成组合电器放电故障的情况发生，其他地区需要及时更换变电站组合电器中材质为塑料的吸附剂罩。

b. 国家电网公司在《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》(国家电网生〔2011〕1223号)第十七条规定：吸附剂罩的材质应选用不锈钢或其它高强度材料。在今后签订物资订货协议前，应严格按照国网公司要求，强调吸附剂罩的材质一定要采用不锈钢或其他高强度材料。