張國洪

福建省送變電工程公司，福建福州 350013

隨著科技的進(jìn)步和制造水平的提高，SF6斷路器的產(chǎn)品性能和質(zhì)量也在不斷提高，其產(chǎn)品倍受用戶的青睞。然而大面積的使用，使其故障發(fā)生的頻率也在不斷上升，出現(xiàn)故障的原因其中有設(shè)計(jì)原理性故障，有制造工藝上的故障，有材質(zhì)選擇不當(dāng)?shù)墓收?，?jù)針對(duì)故障原因的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，有20%～30%的故障是由于SF6氣體的泄漏原因引起的。氣體檢漏也是電氣安裝過程中一個(gè)重要的不可忽視的重要工作內(nèi)容。

1 泄漏源查找

泄漏是一種很普通的現(xiàn)象，凡是存在濃度高低、溫度差異、壓力不同的地方都會(huì)有泄漏存在。要針對(duì)不同的泄漏情況有效地采取針對(duì)性的補(bǔ)救措施，首先要能及時(shí)地查找到泄漏的根源。根據(jù)本人在變電站電氣設(shè)備安裝過程中，不斷與廠家探討、研究，發(fā)現(xiàn)SF6斷路器氣體泄漏源地查找，存在于一下幾處關(guān)鍵點(diǎn)部位：

1）液壓機(jī)構(gòu)的泄漏。對(duì)不同的液壓機(jī)構(gòu)，其泄漏的部位及情況會(huì)有所不同，但總的來說，主要泄漏部位有以下幾處：（1）閥門和密封圈、密封墊。三通閥、放油閥、一級(jí)閥、二級(jí)閥、保護(hù)閥等。造成泄漏的原因有閥芯關(guān)閉不嚴(yán)、接觸面加工精度不夠而不平正；閥體有砂眼、密封處沒壓緊、放氣螺栓沒擰緊；（2）壓力表、壓力繼電器接頭處。這些接頭的密封墊、密封圈不平正或者失效沒有彈性易造成滲漏；（3）據(jù)廠家提供，工作缸活塞桿、儲(chǔ)壓筒活塞的密封面。因?yàn)檫@些部位的密封圈、密封墊經(jīng)常受到活動(dòng)的摩擦，容易發(fā)生變形，變位或者受損。液壓機(jī)構(gòu)存在泄漏而造成的后果是顯而易見的，小的泄漏既影響到設(shè)備的清潔，也必然會(huì)引起油泵的頻繁打壓或補(bǔ)壓時(shí)間過長；閥體大量的滲油會(huì)造成失壓故障，液壓油進(jìn)入儲(chǔ)壓筒使氣體側(cè)會(huì)造成壓力異常升高，從而導(dǎo)致臨修、誤動(dòng)、成為設(shè)備缺陷，影響設(shè)備的安全運(yùn)行。

2）本體及連接部位的泄漏。（1）焊縫。焊接時(shí)由于電流過大，焊縫燒穿，開始有微漏，過一段時(shí)間后漏氣量逐漸增加；在兩種不同材料的連接處，由于局部應(yīng)力過大，焊縫開裂同樣會(huì)造成泄漏，這種情況由于現(xiàn)在廠家制造工藝的提高與改進(jìn)，在現(xiàn)場安裝以及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的比率較小；（2）支持瓷套與法蘭聯(lián)接處。由于這部分壓強(qiáng)較大，若密封不嚴(yán)密極易泄漏，如瓷套結(jié)合面加工粗糙，結(jié)合面不嚴(yán)密，密封圈不平正、粘接不牢固；（3）管路接頭、密度繼電器接口、壓力表接頭、三聯(lián)箱蓋板等處。這些部位是接頭、接口、密封和焊縫多的部位，是密封的難點(diǎn)和薄弱點(diǎn)，泄漏的可能性較大。

對(duì)SF6氣體而言，不論那個(gè)部位的密封面都必須保持十分清潔，否則，在密封面處即使卡入微小的異物（例如直徑是60微毫的頭發(fā)絲）,都可使泄漏速率達(dá)到0.001MPa.Ml/s數(shù)量級(jí)，這是設(shè)備所不允許的。因此，安裝前必須用白布或優(yōu)質(zhì)衛(wèi)生紙粘酒精仔細(xì)輕擦密封面和密封墊，仔細(xì)檢查，確認(rèn)無缺陷后才能裝配。同時(shí)，還應(yīng)擦凈法蘭、螺栓孔及連接螺栓上的灰塵，以免帶入密封面，尤其是在裝配直立密封環(huán)節(jié)時(shí)，要認(rèn)真處理。

3）氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的泄漏。（1）連接管路、活塞和閥的密封部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的密封部分。連接管路中緊固部位的松動(dòng)，活塞與動(dòng)桿的密封圈或密封墊、閥體的密封墊等部位，會(huì)因操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生松動(dòng)、磨損而變位，也有密封未能放入槽內(nèi)等引起泄漏。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)中由于活塞，各種閥和密封面比較多，所以由這些部件造成漏氣的比例也比較高；（2）儲(chǔ)氣罐。儲(chǔ)氣罐是氣動(dòng)機(jī)構(gòu)中壓縮空氣儲(chǔ)藏和分配的罐體，它與各部分機(jī)構(gòu)連結(jié)的管道和閥門比較多，如有安全閥、排水閥、檢查閥，有連結(jié)到各相氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的管道等，，這些連結(jié)部位的密封是個(gè)薄弱點(diǎn)。氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的漏氣點(diǎn)不易查找，特別是慢跑氣，由于不留痕跡而查找困難，所以要特別注重安裝、施工的工藝和質(zhì)量。

2 檢漏方法

在施工現(xiàn)場，SF6氣體的檢漏方法也是多種多樣的，主要分為定性檢漏和定量檢漏。

2.1 定性檢漏

定性檢漏只是判斷SF6斷路器泄漏情況的相對(duì)程度，而不是測量其具體泄漏率，定性檢漏有如下幾種方法：1）抽真空檢漏。抽真空至133Pa，繼續(xù)抽真空30min以上停泵，靜觀30min后讀值A(chǔ)，再靜觀5h后讀值B，如B-A＜67Pa可以認(rèn)為密封良好。2）發(fā)泡液檢漏。這是一種較為簡單的定性泄漏方法，能夠較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。發(fā)泡液可采用一份中性肥皂加入二份水配制而成，將發(fā)泡液涂在被檢測部位，如果起泡即表明該處漏氣，起泡越多越急，說明漏氣越嚴(yán)重。采用這種方法可大體上能發(fā)現(xiàn)漏氣率為0.1ml/min地漏氣部位。3）檢漏儀檢漏。檢漏儀檢漏是將檢漏儀探頭沿?cái)嗦菲鞲鬟B接口表面和鋁鑄件表面移動(dòng)，根據(jù)檢漏儀讀書判斷氣體的泄漏情況。使用此方法應(yīng)掌握以下技巧：（1）探頭移動(dòng)速度應(yīng)慢，以防移動(dòng)過快而錯(cuò)過漏點(diǎn)；（2）檢漏時(shí)不應(yīng)在風(fēng)速大的情況下，避免泄漏氣體被風(fēng)吹走而影響檢漏；（3）檢漏儀選擇靈敏度高響應(yīng)速度小的檢漏儀，一般使用檢漏儀的最低檢出量即泄漏量的體積分?jǐn)?shù)小于10-6，響應(yīng)速度小于5s較為合適。4）分割定位法。分割定位法適用三相SF6氣路連通的斷路器。如已確認(rèn)有泄漏但難于定位時(shí)，可把SF6氣體系統(tǒng)分割成幾部分，再進(jìn)行檢漏，從而可以減少盲目性。5）壓力下降法。壓力下降法適用于設(shè)備漏氣量較大時(shí)。

2.2 定量檢漏

定量檢漏是測定SF6斷路器的泄漏率，判斷標(biāo)準(zhǔn)為年漏氣率不大于1%。主要方法有：1）局部包扎法：用0.1mm厚的塑料薄膜按密度部位的幾何形狀圍一圈半，接縫向上，盡可能構(gòu)成圓形或方形，經(jīng)整形后用膠帶粘貼密封。塑料薄膜與被測品應(yīng)保持一定的間隙，一般為5mm左右，包扎后經(jīng)24h測定包扎腔內(nèi)SF6氣體的濃度，應(yīng)取不同位置四點(diǎn)的平均值。該密封環(huán)節(jié)的漏氣率可用下式計(jì)算：

式中： F-絕對(duì)漏氣率，單位時(shí)間內(nèi)的漏氣MPa·m3/s；

△C-泄漏氣體濃度的測量平均值，ppm；

△t-測量△C的間隔時(shí)間，s；

△V-被試品與塑料薄膜間所包圍的容積，m3；

P-絕對(duì)大氣壓，為0.1MPa。

每個(gè)氣室的年泄漏率Fy：

式中：V-氣室內(nèi) SF6氣體的容積，m3；

Pr -額定SF6氣體氣壓，MPa，(表計(jì)值)。

在進(jìn)行以上計(jì)算時(shí)較難確定的是以下參數(shù)：

△V：由于被試品與塑料薄膜間所包圍的容積是不規(guī)則形狀，其容積不能直接計(jì)算取得，可采用試驗(yàn)的方法，利用其它氣體或液體通過流量計(jì)向包扎腔室內(nèi)灌注而取容積數(shù)據(jù)。

V和W：氣室內(nèi)充注SF6，氣體的容積和質(zhì)量，該數(shù)據(jù)廠方都未提供，可在訂貨技術(shù)條件中要求廠方提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，還可在充氣過程中采用計(jì)量方法來取得較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2）掛瓶檢漏法：在絕緣子檢漏孔處懸掛一個(gè)瓶子經(jīng)過數(shù)小時(shí)后，再用檢漏儀測量瓶內(nèi)是否有泄漏的SF6氣體。

3 結(jié)論

SF6斷路器是變電站正常運(yùn)行的重要設(shè)備，是變電站內(nèi)變壓器除外的另一個(gè)神經(jīng)中樞，SF6氣體的泄漏對(duì)環(huán)境造成污染和破壞生態(tài)平衡、產(chǎn)生溫室效應(yīng)，對(duì)SF6斷路器氣體泄漏故障的排除要力求做到快和準(zhǔn)，我們要繼續(xù)深入研究和探討SF6斷路器氣體泄漏的分析和處理的各種先進(jìn)快速的方法。

[1]國家標(biāo)準(zhǔn).GB 767472.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備.

[2]電力設(shè)備交接和預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程.國家電網(wǎng)公司 DL/T596 GB 50150-2006.

[3]徐元哲，劉縣，胡智慧，周紅晶.東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院.SF6斷路器的泄漏檢測技術(shù).

[4]吳亞珍.SF6氣體泄漏檢測方法及報(bào)警技術(shù)[J].電工技術(shù)，2007(4).