Analysis of Leaking Defects on SF6 Facility
Xiaohua-LIU Xingyun-TANG Shuanghua-JIANG
（STATE GRID GANSU MAINTENANCE COMPANY，Lanzhou 730050，China）
摘要：利用红外气体成像技术，对GIS和电流互感器进行检漏，通过发现的几种典型泄漏缺陷，分析SF6设备出现泄漏的原因，归纳总结可能出现泄漏的重点部位，并提出有关解决办法和防范措施。
关键词：SF6设备，泄漏，红外气体成像
Abstract：This paper is focused on detecting leakage of GIS and current transformer by using infrared gas imaging technology；Analysing the leaking cause of SF6 facility by several detected typical defects and summarising possible crucial leaking parts.，Present relevant solution and prevention ultimately.
Key words：SF6 facility leakage infrared gas imaging
1引言
SF6设备具有体积小、绝缘性能优良等特点，已逐步取代绝缘油，在电力系统中得到广泛的应用。目前变电站中SF6设备主要有GIS、SF6电流互感器、SF6断路器，这些设备在总设备中占有很高的比例。
SF6 气体的灭弧和绝缘性能与其压力关系密切，当压力约0.3 MPa时，其绝缘性能与绝缘油相当。SF6气体要保持良好的灭弧和绝缘性能，必须保证足够的安全压力。SF6电气设备的泄漏不仅导致SF6气体压力下降，还会导致设备绝缘迅速下降，水分可通过泄漏空隙进入设备内部，导致绝缘击穿甚至爆炸。大量泄漏会造成现场人员窒息、中毒，严重威胁人员及设备安。此外，SF6 气体泄漏还将引起环境污染问题。因此对SF6设备的检漏意义重大。
目前对SF6设备的检漏主要采用包扎法和红外气体成像法。本文采用红外气体成像法进行检漏。
2 FLIR GF306型红外气体成像泄漏仪工作原理及其优点
FLIR GF306型红外气体成像泄漏仪利用红外对SF6气体吸收极强的特性，将看不见的气体泄漏，通过激光成像取景器变的可看，并产生实时图像，视频输出。其最小探测量可达到0.001毫升/秒的泄漏率。在非接触、远距离检测的情况下将不可见的气体泄漏成像。仪器如图1所示。
图1 红外气体成像泄漏仪（FLIR GF306）
FLIR GF306型红外气体成像泄漏仪的优点：
（1）设备不需停电； （2）分辨率较高；
（3）可以远距离、非接触测试；
（4）对较高设备，例如电流互感器检漏效果也非常好。
3 几种典型的SF6设备泄漏缺陷
3.1电流互感器瓷套上法兰螺栓泄漏
3.1.1某330kV变电站330kV电流互感器参数如表1所示：
表1 电流互感器参数
图5 电流互感器泄漏可见光图（红圈内）
由上图可以看出，电流互感器瓷套上法兰螺栓泄漏（红圈标示处），SF6泄漏成像显示有明显的漏气现象，判断瓷套上法兰螺栓松动，产生SF6气体泄漏。
3.2电流互感器头室边盖螺栓泄漏
某330kV变电站330kV电流互感器参数如表3所示：
表3 电流互感器参数
由上图可以看出，电流互感器头室边盖螺栓泄漏（红圈标示处），SF6泄漏成像显示有明显的漏气现象，判断电流互感器头室边盖螺栓处松动，产生SF6气体泄漏。
3.3 GIS固定金属件紧固螺栓泄漏
某500kV变电站500kV GIS参数如表4所示：
表4 GIS参数
图11 GIS出线套管顶盖沙眼可见光图（红圈内）
4 泄漏缺陷原因分析
根据以上对工作中出现较多的泄漏缺陷的归纳总结，可以得出运行中的SF6设备出现泄漏缺陷的原因为：
（1)密封面紧固螺栓松动。
一方面是由于气温变化，GIS或电流互感器热胀冷缩，对紧固螺栓产生一定的作用力，造成螺栓松动，尤其在寒冷的冬天表现更为突出。
另一方面是由于安装质量不佳或者振动等原因，造成紧固螺栓松动，从而引起泄漏；
（2）密封圈老化。
一般变电站多采用橡胶密封圈，其在阳光、雨、雾、风等物理作用及一些化学作用下，寿命一般在8-10年。寿命达到时，就会失去密封作用；
（3）瓷套与法兰胶合不良。
这是由于设备在安装时工艺未达标，或者设备在运行中受到一些不良的工况造成瓷套与法兰胶合不良从而引起电流互感器或者是GIS的出现套管处泄漏；
（4）产品质量不良。
例如顶盖或者GIS壳体在制造过程中形成的微小沙眼，在出厂检漏时未发现，或者是在设备运行过程中，才逐渐暴露出来的沙眼等，都是设备质量问题引起的泄漏。
5 消缺及防范措施
（1）由于螺栓松动造成的泄漏，需对设备进行停电更换螺栓，检漏合格后才能投入运行；
（2）由于密封垫老化造成的泄漏，需对设备进行停电更换密封垫，检漏合格后才能投入运行；
（3）由于沙眼造成的泄漏，需对设备进行停电，对沙眼进行封堵，检漏合格后才能投入运行。
由于设备原因而造成的泄漏，需在设备监造和交接时，加强监管力度，从源头上杜绝不合格设备进入电网；由于气候和运行条件的变化造成的泄漏，例如GIS的紧固螺栓松动，主要是由于温度变化造成GIS管壁热胀冷缩，对螺栓产生不同程度的应力，螺栓在这种微小作用力的长期不断的作用下松动变形。一般现场对长的GIS管筒安装支架，以使各个面受力相对均匀，同时应根据运行经验，选择合适的伸缩节，以补偿不同的应力作用。
论文作者:刘晓华,唐兴运,江双华
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/2
标签：螺栓论文; 设备论文; 气体论文; 电流互感器论文; 沙眼论文; 变电站论文; 法兰论文; 《电力技术》2016年第11期论文;