500kV SF6氣體絕緣電流互感器漏氣故障處理及防范

勞漢華

摘要：近年來，涉及SF6氣體絕緣電流互感器故障次數(shù)較以往明顯增多，嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)安全。文章通過分析一起500kV SF6氣體絕緣電流互感器漏氣引起的異常事件，根據(jù)具體情況分析了SF6電流互感器因設(shè)計(jì)缺陷原因引起的故障，并且對(duì)缺陷原因進(jìn)行分析，提出生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：電流互感器；SF6氣體；腐蝕；漏氣故障；電網(wǎng)安全 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM452 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0091-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.044

1 概述

500kV SF6氣體絕緣電流互感器的穩(wěn)定運(yùn)行是保證電網(wǎng)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為更好地提高500kV SF6氣體絕緣電流互感器的使用效率，使其安全穩(wěn)定運(yùn)行。近年來，涉及SF6氣體絕緣電流互感器故障次數(shù)較以往明顯增多，嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)安全。為此，對(duì)一起運(yùn)行中500kV SF6電流互感器漏氣故障處理進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，為了解氣體絕緣電流互感器特性，從源頭上防止突發(fā)性故障，依據(jù)SF6氣體絕緣電流互感器事故分析及其技術(shù)特性，對(duì)500kV SF6氣體絕緣電流互感器從設(shè)備器件制造、試驗(yàn)、設(shè)備運(yùn)輸、運(yùn)行維護(hù)方面提出改進(jìn)建議，為500kV SF6氣體絕緣電流互感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)行維護(hù)和故障分析提供了參考依據(jù)。

SF6氣體絕緣互感器是在20世紀(jì)末開始研制并推廣應(yīng)用的，500kV SF6氣體絕緣電流互感器相對(duì)以往的油浸式而言，在防爆、絕緣性能、運(yùn)行維護(hù)和運(yùn)輸安裝方面均有顯著優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛用于500kV系統(tǒng)中，最初在組合電氣上配套使用，后來逐步發(fā)展為獨(dú)立式SF6互感器；SF6氣體絕緣互感SF6氣體間隙作為主絕緣，為全封閉結(jié)構(gòu)，純SF6氣體是一種無毒，不可燃的隋性氣體，絕緣性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，沒有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等。

2 SF6氣體絕緣互感器異常發(fā)現(xiàn)過程

為適應(yīng)電網(wǎng)的無油化變電站需要，SF6氣體絕緣互感器得到越來越廣泛的應(yīng)用。特別是500kV SF6電流互感器是變電站的重要設(shè)備，其在運(yùn)行中發(fā)生故障的主要原因是設(shè)備材料制造及裝配質(zhì)量不良、設(shè)計(jì)不合理、不當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸和吊裝等等原因給SF6電流互感器留下故障隱患。本文結(jié)合一起500kV SF6絕緣電流互感器運(yùn)行中SF6氣體漏氣故障，對(duì)SF6電流互感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特別是該類型電流互感器漏氣故障原因進(jìn)行了詳盡分析，提出了提高電流互感器產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造水平，把好安裝驗(yàn)收質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)監(jiān)督工作，是保證其安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

2015年8月23日18時(shí)10分，廣東江門500kV S變電站主控室后臺(tái)預(yù)告信號(hào)響起，檢查后臺(tái)機(jī)顯示“500kV第六串5062開關(guān)B相電流互感器SF6氣體壓力低”運(yùn)行人員立即該電流互感器外觀檢查未見異常，并檢查SF6氣體壓力情況，壓力為0.41MP，再檢查A相和C相均為0.46MP，核對(duì)該CT廠家資料正常氣壓是20C/0.45MP，異常報(bào)警值是20C/0.42MP，月度SF6氣體壓力指示抄錄數(shù)據(jù)為0.46MP，發(fā)信告警值為0.42MP，符合告警條件，保護(hù)動(dòng)作發(fā)出告警信號(hào)正確，而A相和C相因環(huán)境溫度高屬于正常氣壓，初步分析原因是500kV 5062開關(guān)B相電流互感器SF6氣體漏氣引起，立即將情況匯報(bào)總調(diào)，申請(qǐng)改變運(yùn)行方式，將500kV 5062開關(guān)由運(yùn)行轉(zhuǎn)為檢修處理，500kV 5062開關(guān)B相電流互感器SF6氣體漏氣檢修過程中，用SF6氣體檢漏儀檢測(cè)到套管法蘭和底座連接處密封有輕微漏氣現(xiàn)象，通知廠家更換電流互感器處理。

3 SF6氣體絕緣互感器解體檢查

考慮到本站運(yùn)行中同廠家同一型號(hào)電流互感器仍在運(yùn)行中，為防止類似故障情況再次發(fā)生。將該電流互感器運(yùn)回到廠解體檢查，查明原因處理；2015年8月28日在江蘇廠家，拆解后檢查內(nèi)部器身、電容屏套管、外殼連接無松動(dòng)及異常，除套管法蘭和底座連接處密封以外的其他密封環(huán)節(jié)無任何現(xiàn)象，而在套管法蘭和底座連接處拆解后發(fā)現(xiàn)以下問題：（1）套管法蘭表面有被腐蝕較為嚴(yán)重；（2）底座兩層密封圈之間有白色結(jié)晶物，由于防水膠涂覆不規(guī)范，導(dǎo)致防水密封圈上存在防水膠粘連現(xiàn)象，同時(shí)螺栓外部防水膠涂覆不均勻，導(dǎo)致雨水沿幾個(gè)螺栓進(jìn)入到密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使密封面被腐蝕；（3）主密封圈無異常，密封槽外邊沿有局部銹蝕。套管法蘭和底座密封面之間有水分進(jìn)入，導(dǎo)致套管法蘭密封面和底座防水密封槽受到腐蝕，破壞了密封，導(dǎo)致產(chǎn)品漏氣（見圖1、圖2、圖3）。

現(xiàn)場(chǎng)分析電流互感器底座密封槽外邊沿有局部銹蝕及套管法蘭密封面和底座防水密封槽產(chǎn)生腐蝕的原因：（1）套管與底座連接處防水膠涂覆不規(guī)范，導(dǎo)致防水密封圈上粘連了防水膠，水分沿防水膠粘連位置進(jìn)入到防水密封圈內(nèi)側(cè)；（2）套管與底座連接處螺栓防水措施不足，導(dǎo)致雨水沿幾個(gè)螺栓進(jìn)入產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)內(nèi)，最終經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間腐蝕密封面，導(dǎo)致產(chǎn)品漏氣；（3）設(shè)備制造廠家設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮電流互感器使用地區(qū)氣溫高、雨水天氣多、臺(tái)風(fēng)季節(jié)長(zhǎng)、靠近沿海空氣中鹽分較大等這些不利因素對(duì)電流互感器運(yùn)行產(chǎn)生影響，沒有做好相應(yīng)防范措施。

隨后要求廠家進(jìn)行后續(xù)處理：（1）對(duì)套管與底座連接處螺栓防水措施進(jìn)行了改進(jìn)；（2）現(xiàn)對(duì)所有螺栓外部涂覆防水膠，保證產(chǎn)品防水性能；（3）利用停電機(jī)會(huì)，對(duì)使用該產(chǎn)品所有間隔500kV SF6絕緣電流互感器，不論是否漏氣，全部更換為套管與底座連接處螺栓防水措施已改造產(chǎn)品。

4 SF6氣體絕緣互感器的生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)建議

根據(jù)對(duì)該500kV SF6絕緣電流互感器故障處理分析，結(jié)合近年來電網(wǎng)發(fā)生的500kV SF6絕緣電流互感器事故，對(duì)500kV SF6絕緣電流互感器設(shè)計(jì)，生產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)建議如下：

第一，設(shè)備制造廠家在制造產(chǎn)品前，特別在設(shè)備的前期設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)者應(yīng)到使用地實(shí)地考察，向運(yùn)行管理人員了解當(dāng)?shù)氐某Ｄ隁庀笞兓闆r，設(shè)備區(qū)周邊環(huán)境情況，聽取合理化建議，特別是針對(duì)華南沿海地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季時(shí)間較長(zhǎng)、氣溫高（最高超40℃）、晝夜溫差大、雨水天氣多、臺(tái)風(fēng)季節(jié)長(zhǎng)、靠近沿?？諝庵宣}分較大等這些不利因素對(duì)運(yùn)行設(shè)備產(chǎn)生影響較大，嚴(yán)重的會(huì)影響設(shè)備使用壽命并可能引發(fā)事故，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮相應(yīng)防范措施。

第二，選擇質(zhì)量良好且穩(wěn)定的設(shè)備材料和零部件，嚴(yán)格對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行入廠檢驗(yàn)，產(chǎn)品在出廠前，制造廠家應(yīng)嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗(yàn)，必要時(shí)運(yùn)行單位應(yīng)派專家現(xiàn)場(chǎng)見證。

第三，一般生產(chǎn)廠家距離500kV廠站大都比較遙遠(yuǎn)，運(yùn)輸問題是導(dǎo)致500kV SF6電流互感器發(fā)生形變的主要原因，若運(yùn)輸不當(dāng)則極容易造成設(shè)備部件出現(xiàn)松動(dòng)、損壞和變形，對(duì)設(shè)備的絕緣水平造成不利影響，更不利于日后設(shè)備正常運(yùn)行，因此制造廠家生產(chǎn)的SF6電流互感器應(yīng)具備一定的運(yùn)輸抗震能力，在運(yùn)輸車輛上做好防震措施，并安裝沖撞記錄儀，要求運(yùn)輸車輛在行進(jìn)沖擊加速<3g其他方向則<5g所有車輛需轉(zhuǎn)載三維電子沖撞儀，以幫助部分全程記錄車輛振動(dòng)情況；設(shè)備下車前，應(yīng)共同檢查確認(rèn)無誤后，方可安裝。

第四，SF6電流互感器安裝完成后，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行交接驗(yàn)收試驗(yàn)責(zé)任制度，實(shí)行表單化，對(duì)設(shè)備每個(gè)環(huán)節(jié)逐一核對(duì)，要及時(shí)做好設(shè)備資料接收工作：（1）在SF6電流互感器運(yùn)行前制造家應(yīng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行單位人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，對(duì)該設(shè)備的性能、特點(diǎn)和注意事項(xiàng)等詳細(xì)說明，并進(jìn)行考核后上崗；（2）在SF6電流互感器投入運(yùn)行后按要求做好巡視維護(hù)工作，每月對(duì)SF6電流互感器的氣壓數(shù)據(jù)認(rèn)真抄錄，如發(fā)現(xiàn)氣壓數(shù)據(jù)變化明顯，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析，如分析結(jié)果有異常，應(yīng)制訂運(yùn)維策略，嚴(yán)密監(jiān)視，增加抄錄次數(shù)，并將問題上報(bào)及時(shí)與廠家聯(lián)系，商量解決辦法；（3）在SF6電流互感器運(yùn)行過程中SF6電流互感器應(yīng)按設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行安全狀態(tài)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)跟進(jìn)解決。做好設(shè)備處部防污閃，防腐處理工作，利用停電機(jī)會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和除銹蝕涂防腐涂料工作。

5 結(jié)語

500kV設(shè)備SF6絕緣電流互感器是電網(wǎng)電源輸送的重要環(huán)節(jié)，一旦因設(shè)備質(zhì)量或運(yùn)維不當(dāng)，發(fā)生事故將嚴(yán)重危及人身和設(shè)備安全，甚至造成整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)瓦解。保證500kV設(shè)備安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，是設(shè)備管理者工作的重中之重，這次500kV SF6絕緣電流互感器漏氣故障所幸因發(fā)現(xiàn)及時(shí)，處理得當(dāng)，未造成事故，否則后果不堪設(shè)想，應(yīng)該引起重視，舉一反三，運(yùn)行人員以設(shè)備主人的角度做好設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐紹予.淺析高壓SF6電流互感器的結(jié)構(gòu)與工藝[J].變壓器，2001，38（3）.

[2] 楊育京，艾紹貴，樊益平.SF6氣體絕緣電流互感器的研制[J].電力電容器，2003，24（增刊）.

[3] 周海濱，陳國華.500kV SF6電流互感器事故分析及預(yù)防措施[J].高壓電器，2012，48（6）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）