一起特高压长治站HGIS设备漏气原因分析与处理

高 吉，郭希昌

（国网山西省电力公司检修公司，山西 长治 046603）

一起特高压长治站HGIS设备漏气原因分析与处理

高 吉，郭希昌

（国网山西省电力公司检修公司，山西 长治 046603）

1 000 kV特高压长治站是我国首个特高压工程的起点站，连接华北与华中两大电网，特高压长治站500 kV侧HGIS设备漏气较为频繁，给系统安全运行造成不小压力。主要介绍一起典型的500 kV新型高压开关设备HGIS（Hybird Gas Insulated Sw itchgear）漏气缺陷的分析与处理，通过对漏气原因的分析，根据现场实践经验，制定了相应的预防、解决措施，具有较强的应用价值。

HGIS；漏气；SF6；特高压

0 引言

HGIS设备由断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器、进出线套管、伸缩节、支架及汇控柜等，经过一定的优化组合成一个整体，封闭在金属壳体内，内部充有SF6气体作为绝缘介质，外部通过出线套管与500 kV敞开式母线相连，具有体积小、占地面积少、配置灵活、维护简单、检修周期长等特点，广泛应用于各类变电站。HGIS因内部充SF6气体，气体以一定的压力存在，对设备安装工艺要求高，密封工艺不好就会出现泄漏，严重影响设备安全运行[1-3]。

特高压长治站是我国首个特高压工程的起点站，连接华北与华中两大电网，冬季山西火电通过特高压输入华中电网，夏季三峡大坝水电通过特高压输入华北电网，水火并济，实现资源的优化配置。长治站500 kV侧HGIS设备漏气可能造成设备故障，直接导致特高压系统减负荷，因此，针对漏气原因进行分析总结出相应的预防性措施。

1 HGIS设备漏气分析情况

特高压长治变电站500 kV系统接线方式为3/2断路器（不完整串）接线，采用HGIS设备，共7个不完整串。主变进线2串，分别至1 000 kV 1号主变、1 000 kV 2号主变。线路出线5回，其中2回至500 kV晋城变电站，3回至500 kV久安变电站。

2号主变进线间隔500 kV HGIS采用新东北电气生产的HGIS的型号为ZHW-550设备，生产日期2011年6月，投运日期2011年11月，套管生产厂家为德国PPC。投运后运行情况相对稳定，但于2014年2月26日发现该气室压力低于0.5MPa（额定压力），现场运维人员利用手持式检测仪对各个密封面及可能漏气点进行了检测，未发现漏点。2014 年4月9日开展了一次补气，补气压力至0.53 MPa，2014年7月4日再次对其进行补气（由0.485补至0.54MPa），截至到2014年9月29日气体压力已接近0.485MPa。介于气室漏气加快，同时通知技术监督单位进行检测，通过红外成像检测仪，发现漏气点位于套管散热器顶部。检修公司精益化管理规定，SF6气室每年补气超过2次需要进行检修处理，安排2014年10月大修期间进行检修。

2 缺陷危害分析

初步分析为HGIS套管顶部散热器上部密封面漏气，很可能是水分进入密封面，不易流出，遇气温骤降，雨水结冰，体积膨胀，挤压密封圈造成漏气。如果下雨造成水汽进入气室将增大微水含量，SF6绝缘降低，严重时发生闪络，造成设备跳闸停电事故，引起特高压系统减负荷。

3 设备缺陷处理过程

在2014年10月份年度停电检修期间对漏气部位进行了消缺处理。大致过程如下所述。

a）拆除套管上引线、均压环，将漏气气室相邻的气室进行放气降压处理。

b）拆除套管前需要测试套管至下部相邻地刀的回路电阻。将套管整体拆除放置水平地面，期间套管内导电杆失去支撑需要固定处理，防止受力损伤导电杆。

c）松开套管上法兰面连接螺栓，移出上法兰及导电杆，检查处理密封面，更换密封圈。可以看出密封圈上有明显的白色物质，造成密封不严。

d）打开隔离开关气室更换吸附剂，按解体的逆过程进行恢复，螺栓需要打力矩。恢复后测试套管至下部相邻地刀的回路电阻，和拆之前数据进行比较来判断导电杆是否安装到位。

e）恢复完毕后抽真空、补气。

f）补气完毕后将维修时解体的接触面用塑料包扎好，用SF6气体检漏仪检查连接部分的渗漏，年漏气率小于1%。

g）24 h后测试气室SF6微水、纯度。

h）工频耐压试验：在2号主变中压侧套管加压，对50422、50431刀闸C相断口打压。

i）复引线，验收。

4 缺陷原因分析及防范对策

现场打开套管顶部法兰面时发现接触面有明显的水渍，密封圈上有明显的白色物质，螺栓孔插入面没有密封胶，说明密封胶在夏季温度较高时融化，大部分从螺栓孔流出，失去保护密封面作用。雨水从上部螺栓孔进行密封面不易流出，一方面雨水中含各种污染物长期腐蚀铝质密封面，造成漏气；另一方面雨水在冬季结冰，体积膨胀，挤压密封圈和接触面，造成漏气。

对策。针对密封面进水造成漏气的问题，采取以下措施：对密封面定期进行加注密封硅脂；注密封硅脂完毕后对所有密封面、螺栓上打密封胶处理；因雨水主要从上部进入密封面，在垂直螺栓上部加装防雨帽并打密封胶处理[4]。

5 结论

SF6气体绝缘组合电器因其优越的性能及运维简单的优势，越来越多地应用于各类变电站。但由于其自身设计缺陷、安装工艺、制造质量、元器件老化等原因，SF6设备漏气在所难免。为提高SF6设备密封性能，在设计、制造质量、安装工艺方面进行改进，采纳各方所长尽可能提高设备可靠性。

定期对重要变电站SF6设备开展红外或激光检漏，及时发现漏气点，以便跟踪处理。特高压变电站运维人员一旦发现组合电器漏气，应采用红外或激光检漏仪器进行检测，密切观察气体压力变化，必要时采取现场补气措施，防止漏气过快造成系统紧急停运，给现场处置留出时间。

[1]上海市电力公司.气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程：DL/T603—2006[S].北京：中国电力出版社，2006.

[2]国电北京电力建设研究所.电气装置安装工程电气设备交接试验标准：GB 50150—1991[S].北京：中国计划出版社，2006.

[3]罗学琛.SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）[M].北京：中国电力出版社，1999．

[4]曲文韬，黄锐，吕俊涛.220 kV GIS设备漏气原因分析及预防措施[J].电力科学与工程，2013（29）：21-26.

Analysis and Treatment of Changzhi UHV Substation HGIS Equipment Leakage

GAO Ji，GUO Xichang

（State Grid Shanxi Maintenance Company of SEPC,Changzhi,Shanxi 046603，China)

1000 kV UHV Changzhi substation is the initial station of the first UHV transmission project in China. The UHV transmission line links North China Power Grid and Central China Power Grid. However, gas leakage occurs frequently at 500 kV side of Changzhi substation, which poses a big threat to the safe operation of the system. This article is focused on the analysis and treatment of a typical gas leakage accident of a 500 kV HGIS. According to the analysis on the causes of leakage, corresponding measures are put forward for prevention and solution, which has great value in application.

HGIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear);leakage;SF6;UHV

TM59

B

1671-0320（2006）02-0050-02

2015-11-02，

2016-01-12

高 吉（1985），男，山西忻州人，2008年毕业于太原理工大学电气工程及自动化专业，工程师，从事特高压变电站一次设备运维检修工作;

郭希昌（1986），男，山西长治人，2008年毕业于西安邮电大学通信工程专业，工程师，从事特高压变电站运维检修工作。