220 kV GIS母线分段开关刀闸气室SF6气体突发泄漏分析及处理

王心会，刘 栓

（1.国网河南省电力公司检修公司，河南 郑州 450000；2.国网河南省电力公司平顶山供电公司，河南 平顶山 467000）

1 系统运行方式

500 kV某变电站于2010年6月投入电网运行，现运行主变2台，每台主变容量均为1 200 MVA。500 kV系统采用3/2接线方式，有4条出线，采用HGIS设备。220 kV系统采用双母双分段接线方式，出线9条，采用GIS设备。220 kV西母北段、220 kV东母北段、220 kV西母南段、220 kV东母南段经北220、西220、东220、南220联络运行。湛叶线、湛计线、221开关运行于220 kV西母北段；湛龚线运行于220 kV东母北段；Ⅰ湛乔线、Ⅱ湛董线、湛钢线、223开关运行于220 kV西母南段；Ⅱ湛乔线、湛民线、Ⅰ湛董线运行于220 kV东母南段；湛民线、湛钢线带钢厂负荷，Ⅰ湛董线、Ⅱ湛董线为220 kV董庄变双回路电源点，Ⅰ湛乔线、Ⅱ湛乔线为220 kV乔庄变双回路电源点，湛尊线为220 kV尊化变电源点，湛计线为220 kV计山变电源点，湛叶线为220 kV叶县变电源点。

2 事情发生的经过和紧急处理

2017年某月某日13∶20分，在后台机未报出信号的情况下，运维人员巡视发现220 kV西母北段、西母南段分段开关西220南刀闸气室SF6压力降为0.35 MPa，低于额定压力值（额定压力值为0.40 MPa）且达到压力低报警值（压力低报警值为0.35 MPa）。近处听到气体泄漏声，手触有气流排出，检查发现西220南刀闸气体连通管C相因扭矩问题撕裂，SF6气体从撕裂处急剧泄漏，立即汇报各级领导和省调。

针对220 kV西220南刀闸气室SF6气体急剧泄漏这一危急缺陷，在做好人身安全防护措施下，运维人员对西220南刀闸气室压力严密跟踪，14∶10分西220南刀闸气室压力已降为0.34 MPa，气室压力下降趋势明显。因为情况紧急，运维人员再次汇报调度和各级领导。14∶40分，西220南刀闸气室压力已降为0.33 MPa，压力越降越快[1]。14∶45分，检修人员来到现场进行带电补气，将西220南刀闸气室压力气室压力补至0.42 MPa，并对西220南刀闸漏气点进行临时封堵，减缓气体泄漏速度。17∶00分，运维值班长向省调申请将220 kV西母南段所有元件倒至220 kV东母南段运行，西220、南220开关停运。

220 kV西母南段所有元件倒至220 kV东母南段运行，将造成电网运行方式薄弱。湛民线、湛钢线带钢厂负荷，Ⅰ湛董线、Ⅱ湛董线为220kV董庄变双回路电源点，Ⅰ湛乔线、Ⅱ湛乔线为220kV乔庄变双回路电源点。倒负荷后，东母南段带此6条线路，若东母南段失压，220 kV董庄变将失去唯一电源点，全站失压；220 kV乔庄变将失去唯一电源点，并造成钢厂负荷损失。运维人员针对停电后电网运行方式薄弱问题和省调进行协商沟通，对可能面临的区域大面积停电严峻形势向公司领导进行现场汇报和沟通，并寻求最佳解决方案。

18∶03分，省调下令将220 kV西母南段所有元件倒至220 kV东母南段运行，西220、南220开关停运，并要求在此期间变电站运维单位领导驻站值班。若某省电网发生紧急情况时，220 kV东母南段负荷能迅速倒至西母南段带，将损失降至最低水平。

经核查，500 kV某变投运至今，气室漏气现象日益严重，存在漏气点18处，运维人员每日对漏气点进行缺陷跟踪，保证了漏气设备的安全稳定运行。220 kV西220南刀闸气室之前并无漏气历史，气室压力一直平稳，自投运以来未出现过压力降低现象。自2017年某月某日13∶20分开始，压力骤降，若不及时发现处理，将造成气室绝缘降低和损坏，造成西220南刀闸气室击穿，220 kV西母南段失压，220 kV西母南段所带负荷3号主变中压侧、湛钢线、Ⅱ湛董线、Ⅰ湛乔线全部失压。

3 制定现场预案措施

某变电站西220南刀闸气室气体连通管C相因扭矩问题撕裂，导致SF6气体急剧泄露。为保证220 kV GIS设备安全稳定运行，特制订以下现场预案措施。

（1）某变针对220 kV GIS设备气室增加特殊巡视，频率为每天早、中、晚三次。

（2）某变运维人员巡视检查漏气设备时，应从设备上风口进入，以防吸入SF6气体，不得直接接触设备，必要时穿着防护服并使用正压呼吸器。

（3）班组对现场SF6气隔重新进行标示，并组织运维人员学习，确保运维人员在发生突发漏气时，能第一时间根据漏气部位判断对一次设备的影响，并能有效进行气室隔离和电气隔离。组织对站内气隔图重新进行喷涂，并将一次设备图形标注在罐体上，以便出现漏气现象时相关人员能够及时有效地做出快速响应。

（4）某变运维人员针对GIS设备漏气做好事故预想。

（5）当漏气部位压力急剧下降无法控制时，当值值班长根据专业人员的结论立即向调度申请将受漏气部位影响的一次设备和GIS气室进行有效隔离。检修人员做好相关备品、备件、人员、车辆的准备，确保发生突发事件时能够及时到现场处理。

（6）检修人员做好GIS设备急剧漏气时的紧急处理预案。

（7）建议电科院或厂家尽快对同批次铜管焊接处作出探伤，以消除设备隐患。

4 做好事故预想

由于220 kV西母南段所有元件已倒至220 kV东母南段运行，若东母南段失压，将造成220 kV乔庄变失去唯一的两路电源点，造成220 kV董庄变失去唯一的两路电源点，造成220 kV湛钢线和湛民线分别所带的钢厂失去负荷，造成重大的负荷损失，同时造成某省西南电网大面积停电。

省调要求某变必须做好事故预想，若东母南段失压，必须随时将负荷倒至西母南段带，使220 kV西母南段能够在短时间内恢复运行。现场增派运维人手，对西220南刀闸气室增加巡视次数，严密监控气室压力，现场做好带电补气准备，备足气体，坚持到220 kV东母南段故障处理完毕。

运维人员立即编写了《220 kV东母南段失压事故预想》，准备了220 kV东母南段失压后将负荷倒至西母南段（故障停电母线）带的操作票。

5 提出合理化建议

电网内变电站GIS设备漏气问题日渐显现，为防止发生类似的设备突发泄气造成事故问题，特提出以下合理化建议[2]：

（1）针对变电站GIS设备SF6气体压力低时监控后台是否报警问题，开展全面排查，确保SF6气体压力达到报警值、闭锁值时能够准确、及时报警，防止出现SF6气体压力达到报警值和闭锁值时后台不会报警或报警信息错误问题，以便及时发现，及时处理，避免事故。

（2）安装智能机器人。加强智能机器人的技术更新，增加智能机器人的使用率。当前，智能机器人在变电站内逐步推广，智能机器人巡视存在脱轨、采集的设备照片方位存在偏差、采集的数据和实际数值存在误差较大等问题。此外，智能机器人经常性死机，无法定点巡视和数据实时上传的问题。因此，需要加强智能机器人技术研发。增加机器人使用率，对少人值守变电站和无人值守变电站的帮助意义重大。

（3）进行技术改造工程，将气体密度继电器信息实时上传后台形成报表，实时监测气体压力变化。目前，变电站内气体密度继电器存在位置高、位置隐蔽、巡视密度继电器常需攀爬设备、密度继电器镜面反光等问题，极易造成人身安全隐患和设备巡视不到位情况。将气体密度继电器信息实时上传后台，能够实现远程巡视和数据抄录，对变电站少人值守和无人值守提供了技术支撑。

（4）重视例行巡视和全面巡视，必要时增加特殊巡视。认真进行例行巡视，及时掌握设备运行状况，发现设备SF6气体压力变低时增加巡视次数，针对漏气设备进行特殊巡视。由班站长带领运维人员进行全面巡视，对全站设备进行无死角检查，确保能够及时发现隐患。

6 结 论

220 kV西母南段所有元件倒至220 kV东母南段运行，西220、南220开关停运后，在厂家的配合下，开展西220南刀闸气室大修。更换西220南刀闸气室三相气体连通管后，将220 kV西母南段、西220、南220开关恢复备用加入运行，将所带线路倒至正常运行方式，恢复电网正常运行。综上所述，公司针对某变所有漏气设备，制定了检修计划上报省调，根据电网运行方式及时进行停电大修，确保了电网的安全稳定运行。由于运维人员及时发现了西220南刀闸突发漏气情况，并进行了及时、正确处理，避免了一起因气室压力降低绝缘击穿，造成220 kV母线故障跳闸的电网事件发生。