一起GIS設(shè)備抽真空回油事故處理分析

摘要：本文介紹了某變電所110kV間隔擴建時發(fā)生的抽真空回油事故故障處理，分析了事故原因，并提出同類事故的防范措施。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備;抽真空;防范措施

GIS設(shè)備具有體積小、技術(shù)性能優(yōu)良、運行可靠檢修周期長及不受外界環(huán)境影響等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。GIS設(shè)備由于零部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生故障的概率也較高，漏氣缺陷、微滲現(xiàn)象存在比較普遍，成為威脅GIS設(shè)備安全運行的主要因素。而密封性是GIS絕緣的關(guān)鍵，SF₆氣體泄露會造成GIS致命的故障，密封效果主要取決于罐體焊接質(zhì)量，其次是密封圈安裝調(diào)整情況。在安裝中，各部位的密封圈安裝好壞直接影響GIS安裝的質(zhì)量，因此密封性檢查應(yīng)貫穿于整個制造和安裝的始終。

1 故障原因

在擴建220kV某變電所110kV GIS間隔，在對母線筒抽真空時，真空泵電源突然失電，真空泵中機油被吸入GIS母線室?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場使用的LC-15型真空泵缺少相序保護裝置，且無電磁閥，不能保證在GIS設(shè)備抽到負(fù)壓形成有效的單向保護。通過對真空泵管道與母線筒連接處查看，對滲油情況的嚴(yán)重性進行大致了解，經(jīng)協(xié)商制定了初步放案：對事故段整段母線筒進行開罐處理。

2 處理過程

2.1 處理前的工作

將110kV事故母線筒相鄰氣室壓力減至0.3MPa，對事故母線筒進行破真空，開啟事故段的觀察孔，檢查母線筒內(nèi)回油的情況，是否需要開罐處理。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)回油情況惡劣，擴散范圍大，經(jīng)與廠家人員商討：決定按照勘察時的放案：對事故段整段母線筒進行開罐處理。

2.2 母線筒內(nèi)導(dǎo)體的處理

開啟110kV母線筒事故段頂端封板及拆除事故段母線筒所有觀察孔，把導(dǎo)體一節(jié)一節(jié)拆除清理，首先檢查表面有沒有劃痕、凹凸不平之處，若有則用刮刀將凸出之處刮平，用金剛砂紙磨光，用吸塵器吸去金屬粉末，絕不能用吹去或抹掉的辦法，粉末吸凈后，用清潔的細(xì)白布沾無水酒精將表面抹凈;然后用清潔的塑料薄膜蓋好，拆除110kV母線段導(dǎo)體及部分主持絕緣子。拆下來的絕緣子編號并用丙酮清洗，用塑料布捆好，安裝時再揭開，放至清潔干燥的地方，所有拆除下來的螺絲用丙酮清洗并放好，對帶進母線筒內(nèi)的工期具進行清洗編號并清點進出情況。

2.3 伸縮節(jié)處

2.3.1 伸縮節(jié)

GIS設(shè)備是由各個元件組合而成，若全部都是剛性連 接，則元件將受到破壞。因為各個元件的材料不同，由于其膨脹系數(shù)不一樣，各個元件的伸長和縮短不一樣，當(dāng)溫度變化時，元件的溫度應(yīng)力就不相同。當(dāng)應(yīng)力超過某一允許值時，GIS的元件就要受到損傷。例如母線管的法蘭與膠墊之間就會發(fā)生縫隙，引起GIS設(shè)備漏氣。應(yīng)力大時，將引起支持點發(fā)生位移。因此GIS設(shè)備連接時要用一部分波紋管以補償溫度的變化因此在母線管中間安裝幾處溫度補償裝置，這種裝置叫做母線膨脹補償器，也就是通常說的伸縮節(jié)。另外，在GIS設(shè)備安裝過程中，必然會有誤差，必須用母線膨脹器進行調(diào)整，在運行期間，溫度相差太大時也要 用母線膨脹器來調(diào)整，因此母線膨脹補償器是GIS設(shè)備中不可缺少的元件.

2.3.2 伸縮節(jié)處處理

待最后一節(jié)拆除時，發(fā)現(xiàn)油污嚴(yán)重，大面積污染，導(dǎo)體與支持絕緣子以及盆式絕緣子幾乎全都是污垢，清洗難度大，有許多死角無法處理，像導(dǎo)體連接螺絲孔內(nèi)都滲滿了油垢，與廠家商討后，決定對母線筒回油事故處伸縮節(jié)進行拆除，這使得工作進一步加大，時間更加緊迫，但清洗死角及內(nèi)壁的難度大大降低。在伸縮節(jié)拆除時，對伸縮節(jié)原來的尺寸及拆除過程做了嚴(yán)格的控制，對伸縮節(jié)的尺寸控制在規(guī)定范圍內(nèi)，對拆除下的密封圈進行更換，并對伸縮節(jié)兩頭的表面層進行清潔、打磨處理。

2.4 故障點的處理

在清理的過程中：先用干燥白布把大量機油清出來，再用丙酮對每一個角落進行至少三遍清理，尤其是支持絕緣子，把部分油浸過的絕緣子拆下來用丙酮進行清理，部分螺絲孔用丙酮進行清理的同時并用吸塵器進行清理一遍，在復(fù)裝前專門檢查導(dǎo)體有無毛刺、有無銹蝕、有無變形。紫銅均壓罩有無變形、有無銹蝕后使用乙醇清理。大量的安裝實踐證明，保證清潔度是GIS總裝和現(xiàn)場安裝中最首要的任務(wù)。國內(nèi)GIS安裝現(xiàn)場的場地情況通常較差，為了防止起灰塵，安裝前第一次清潔時應(yīng)在場地灑水并用水揩凈，在空氣靜止48h后才開始安裝。作為電極的鋁管在加工過程中難免會存在著表面毛刺和鋁屑，這些微粒都是耐壓實驗中放電的來源，因此要特別注意保證鋁導(dǎo)體的清潔。這就要求一方面強化對導(dǎo)體加工過程的清潔檢查，防止出現(xiàn)死區(qū);另一方面在總裝前制造商應(yīng)增加導(dǎo)體振動清潔的新手段，盡量把空心體內(nèi)部死角的殘留物清理出來，或者對安裝前的導(dǎo)體做類似局部放電試驗以檢查出殘留的鋁屑和金屬絲。國產(chǎn)GIS產(chǎn)品由于管理不嚴(yán)，出廠時GIS內(nèi)還殘留有雜物，加之許多安裝現(xiàn)場管理不嚴(yán)，灰塵漫天，更增加了確保清潔度的難度，所以必須嚴(yán)格要求，精心施工。

2.5 復(fù)裝

2.5.1 導(dǎo)體的復(fù)裝

開始復(fù)裝時先從伸縮節(jié)第二節(jié)開始安裝導(dǎo)體，在對導(dǎo)體對接插入深度要求在35mm，間隙7～8mm，導(dǎo)體與絕緣子使用6顆M10X45不銹鋼螺栓連接，扳手力矩45N/m，絕緣子支架為了保持導(dǎo)體安裝時同心度都未拆除，安裝時，檢查是否變形、有無銹蝕，在安裝一節(jié)時對觀察孔進行一個封蓋，并用吸塵器進行清理一遍，絕緣子支架與絕緣子使用2顆M12X35不銹鋼螺絲栓固定，扳手力矩78N/m，保持絕緣子拱頂至筒體內(nèi)壁最小距離大于等于160mm。

2.5.2 伸縮節(jié)的復(fù)裝

在導(dǎo)體全部有序復(fù)裝后，進行伸縮節(jié)安裝，伸縮節(jié)應(yīng)按照原來出廠尺寸范圍內(nèi)進行螺絲緊固，并觀察密度圈的好壞，在伸縮節(jié)安裝后，進行伸縮節(jié)端導(dǎo)體的安裝，特別注意的是在伸縮節(jié)安裝時，導(dǎo)體必須放進母線筒內(nèi)，伸縮節(jié)安裝時用干燥的繩或布做引導(dǎo)來代替手拿著導(dǎo)體，一人進行對接，一人進行螺絲對孔并緊固。

2.6 吸附劑的更換

抽真空前，所有吸附劑應(yīng)予以更換，新吸附劑應(yīng)預(yù)先在真空干燥箱或烘箱內(nèi)進行活化處理，活化處理的溫度和時間依吸附劑種類而定。一般選擇在180℃～250℃，時間控制在2～3h左右，并趁熱快裝。

2.7 抽真空充氣

2.7.1 抽真空

對抽真空裝置自檢，時不是可以達到標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)束所有工作，開始對110kV母線事故段進行抽真空，在真空度達到133Pa開始計算時間，維持真空泵運轉(zhuǎn)至少在30min以上;停泵并與泵隔離，靜觀30min后讀取真空度A;再靜觀5h以上，讀取真空度B;要求B-A小于等于67Pa（極限允許值133Pa）合格，否則，要先檢測泄漏點;

2.7.2 充氣

SF₆氣體的保管和搬運符合國標(biāo)GBJ147-90第5.5.3條的要求，SF₆氣體的充注應(yīng)符合國標(biāo)GBJ147-90第5.3.4條的規(guī)定。GIS充氣按廠家要求一種為抽真空直接充入SF₆氣體;另一種是抽真空后，先充入N₂，測量其含水量合格后，排出內(nèi)N2，再充入SF₆氣體。我們根據(jù)實際情況用的是間接充SF₆氣體法.

1）間接充SF₆氣體法。將每個氣室的N₂氣放掉，直到與大氣壓相等，然后用真空泵抽真空如抽真空操作所述方法，將真空抽到65Pa時停止30 min。根據(jù)廠家提供的各氣室的充氣壓力值，充以含水量小于50ppm的N₂，當(dāng)氣室的N₂充到額定值時，逐漸下降壓力到100kPa時，穩(wěn)定12h，此時測量N₂中的含水量，應(yīng)小于廠家規(guī)定值。若超過，重復(fù)下列操作：排氣，抽真空到65Pa，停止半小時，100kPa的壓力充N₂氣，穩(wěn)定12h，測含水量，如不滿足要求則重復(fù)上述操作。如合格則排氮并抽真空到65Pa停止半小時后，充經(jīng)檢驗合格的SF₆氣體。充SF₆氣體，從65Pa壓力逐漸升到額定壓力為止，額定壓力值要按充氣時的氣溫和大氣壓力換算。穩(wěn)定3～8天后測量SF₆氣體的含水量;若含水量不合格，應(yīng)將SF₆氣體回收干燥;再按充氮的順序進行充氮，氮氣含水量合格之后，再充入含水量合格的SF₆氣體。

2）對故障點相鄰氣室進行了補氣。

2.8 檢漏

SF₆氣體泄漏試驗：在裝配現(xiàn)場用塑料薄膜將殼體上法蘭連接或管道連接部位包封起來，充氣擱置24h以上，用SF₆定性檢漏儀測量包容區(qū)內(nèi)SF₆的含量，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

3 防范措施

針對這次GIS設(shè)備抽真空回油事故暴露出來的問題，建議在對GIS設(shè)備抽真空時應(yīng)該采取的防范措施：

1）加強GIS抽真空操作人員培訓(xùn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進行操作;

2）真空泵單獨使用時應(yīng)了解該泵有無防返油裝置或措施。若有，應(yīng)檢驗其可靠性;若無，應(yīng)采取相應(yīng)措施，并應(yīng)盡早改造;

4 總結(jié)

抽真空是GIS設(shè)備安裝的關(guān)鍵工序之一，關(guān)系到設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行，決不能掉以輕心。在施工中技術(shù)人員必須認(rèn)真研究制造廠家說明書和相關(guān)規(guī)程，明確操作人員的職責(zé)，嚴(yán)格按照措施要求進行每一道作業(yè)，才能達到預(yù)想的效果，滿足設(shè)備安全、穩(wěn)定運行的需要

參考文獻：

[1]電力行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心.11-055職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)書：變電檢修[M].北京：中國電力出版社，2009.