大温差地区 GIS设备漏气原因分析及预防措施

段 卓

国网青海省电力公司检修公司，青海 格尔木 816000

摘要：近几十年来，我国各项基础设施建设日益完善，特别是国家电力工程，飞速发展为社会创造出较高的价值，在诸多自动化设备以及现代化技术的支撑下，国家电网系统的整体功能不断升级，变电站设备的运行也越来越稳定。本文就以GIS设备的实际运行状况为例，来具体探究该设备的漏气原因及合理的解决措施，为实践提供有益的借鉴。

关键字：GIS开关设备；漏气原因；预防措施；

1. 引言

GIS开关设备即SF6气体绝缘全封闭组合开关设备，主要有断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器等组成，其原理是将这些设备密封在一个接地的金属外壳之中，在整个密封的金属壳体中充满SF6气体介质，其起到灭弧绝缘作用^[1]。GIS设备在运行过程中往往出现几种故障，其中一种最为常见的故障现象就是设备漏气，漏气故障的发生会给变电站的正常运行带来不利影响，因此要对GIS设备的漏气原因进行分析，找出问题产生的根源，并在此基础上探究解决这一问题的有效手段，保障该设备运行的安全性和稳定性。

2. GIS设备漏气原因分析

从变电站所使用的设备，及其能效和设备的工艺来看，很多细节并不尽如人意，在实际工作中发现封闭式组合电气设备的漏气现象较为严重，给电力系统的正常运行带来一定的影响，通过分析GIS设备的现象的特征来探究GIS设备发生漏气故障的原因。

2.1设备本身质量问题

GIS设备内的盆式绝缘子，多是由环氧树脂和其它材料浇筑而成，浇筑过程中因外界因素、人为因素等导致绝缘盆子缺陷，对GIS设备气密性带来一定影响，造成设备SF6气体泄漏；在GIS组合电器中，盆式绝缘子与法兰间的密封结构多采用“O”型密封圈设计，并在密封槽外侧设计防水注胶槽，并在裸露在外的紧固件外涂抹防水胶，已达到防水效果^[2]。设备运行两三年后密封圈容易老化，导致设备漏气；密封面质量、装配工艺、密封圈材质等都会影响设备密封性。

2.2设备外界环境问题

大温差地区气候条件恶劣，风沙较大、昼夜温差大。GIS母线收缩量大，易导致母线大量漏气，使得母线绝缘水平下降，危及人身安全。断路器等设备气室压力低会导致断路器分合时产生电弧，甚至会使断路器不能正常分合，容易造成一些重大的电力事故。

2018年一整年某变电站GIS设备漏气次数统计数据见表 1、图 1。

表 1漏气数量统计

图 1 2018年某变电站GIS设备漏气数量和平均气温关系统计图

大温差地区主要漏气的地方是母线波纹管处和防爆阀处，漏气的主要原因是：1.由于当地昼夜温差大，中午气温高母线会有一定的膨胀，夜晚气温达到零下十几度母线会收缩，这样GIS母线整体收缩量大，一些密封圈容易老化，使得设备密封不良容易漏气。2.法兰与周围金属是两种不同的材料，他们的的膨胀系数不同，导致两边收缩量不同，中间会出现一些小缝隙出现漏气现象，金属膨胀系数与温度的关系如 公式 1所示。

公式 1

β膨胀系数，V原始体积（mm3）, 体积变化量， 温度变化量

3. GIS设备漏气的预防措施

3.1加强设备制造过程的监管与安装前的质量验收

在实践过程中，鉴于设备发生漏气现象，则要对问题做好预防措施，避免同类现象再次发生。由于设备本身较为复杂，在安装设备的过程中，要保证设备安装的质量和每一个步骤的安装程序及效果，其次要控制好设备，其实的清洁处理严格把控，充SF6气体的环节，最后封闭式组合电器投产之前对其进行密封测试，从而降低投产以后设备发生漏气问题的概率。

3.2该进设备制造工艺，从根源上解决问题

目前我国电力系统整体建设与朝向智能化的发展方向，这是大势所趋，当前电子计算机技术及网络信息技术的快速发展，给各行各业的铺设了发展的快轨，借助科学技术来辅助设备运行，已经成为时代发展的主流趋势，通过改善设备工艺技术来解决实际问题，并提升管理能力，是促进变电站快速发展的重要手段，为了将GIS设备漏气这一问题尽快处理，则采取了对设备进行注脂工艺改造的策略，发现设备漏气的主要原因，因为外“V”槽密封的不完全，失去可靠的防水措施，容易形成穿心槽孔导致漏气，通过对这一问题原因分析和探究，对漏气设备进行注脂工艺改造后，未发现对接面存在漏气现象，因此解决GIS设备漏气的最主要的措施就是调整设备外围槽密封性能。

3.3加强对GIS设备的运行维护

通常情况下，微小的气体泄漏很难在第一时间发现，这与设备的复杂性和较大的体积特征有关，而且气室空间也较大，只有当气体发生严重泄漏时，操作人员才可能发现问题。在变电站系统内负责GIS设备操作人员要做好设备日常维护工作，加强技能学习，做好实践积累并工作记录，一旦遇到问题就能快速进行分析和处理，从而避免GIS设备出现更加严重的故障。

4. 结论

对于我国电力系统而言，各环节管理技术的升级是提高系统服务质量最为有效的方式之一，同时各项新手段、新技术的整合应用，改善了电力系统运行效益，通过GIS设备分析与研究，了解到该设备在实际使用过程中发生漏气的具体原因，与设备中隔离开关断路器电压互感器的模块的运行息息相关，通过针对性的进行设备工艺改进，能够有效解决GIS设备中存在漏气问题，从而能使变电站运行效能得以提升，进而提高电网运行的安全性。

参考文献：

1^[?] 徐育平.北开GIS开关设备漏气缺陷原因分析及处理措施[J].《中国科技纵横》，2017，22

2^[?] 赵晓娜，贾玉昌，等.河南油田GIS设备漏气故障分析与处理[J].安全、健康和环境，2015,15(1):5-7

作者简介：段卓(1988.05)，男，变电检修技师，大学本科，主要从事变电检修工作