徐育平

摘 要：本單位所采用的GIS開關設備由北京北開電氣股份有限公司生產，其技術先進、故障率低，主要的故障為設備漏氣缺陷，本文對GIS開關設備常見的漏氣部位進行總結，分析這些部位出現(xiàn)漏氣問題的原因，并對漏氣檢測方法和漏氣問題處理工藝進行詳細介紹，以供同行參考。

關鍵詞：GIS開關設備；漏氣；原因；檢查；處理

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）22-0108-02

GIS開關設備即SF6氣體絕緣全封閉組合開關設備，主要有斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器等組成，其原理是將這些設備密封在一個接地的金屬外殼之中，在整個密閉的金屬殼體中充滿SF6氣體介質，其起到滅弧和絕緣的作用。與傳統(tǒng)的開關設備相比，GIS開關設備具有較高的可靠性和安全性，而且結構緊湊、體積較小、噪音小、安裝和檢修簡便、故障率低，目前廣泛應用在高壓和超高壓領域。但是GIS開關設備對密封性要求較高，且結構復雜、制作和檢修工藝的技術難度較高，所以一旦出現(xiàn)故障需要專業(yè)的檢修隊伍進行處理，影響正常供電和其他非故障元器件[1]。

1 GIS常見漏氣部位

GIS開關設備常見的漏氣部位主要是法蘭連接處、充氣閥、氣路連通管接頭、密度繼電器接口、互感器二次線端子、二次壓力表接頭、拐臂盒軸封、筒體焊縫裂紋、絕緣子裂紋、進出線套管與法蘭澆鑄處、手孔蓋、傳動軸座軸封、附件砂眼和氣室伸縮節(jié)接口等處。一旦GIS開關設備發(fā)生漏氣故障，需要專業(yè)的檢修人員到場使用檢漏儀進行檢查，確認漏氣部位，主要是對法蘭面、密封槽、絕緣子的平整程度以及外觀等進行檢查，還要確認筒體焊縫有無裂紋和氣孔、鑄造零部件有無砂眼、密封圈有無缺陷等[2]。

2 GIS漏氣原因分析

2.1 焊縫出現(xiàn)裂紋

GIS開關設備的主體結構是筒體和管路，其是由焊接而成的，所以焊縫部位是容易產生漏氣的原因之一，但是筒體和管路在加工的過程中對焊縫的質量要求較高，所以在制作過程中通常不會出現(xiàn)焊縫漏氣的問題，引起焊縫漏氣的原因則可能是在筒體和管路運輸、保管和安裝的過程中，由于外力作用而引起的焊縫出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，此問題通常通過補焊的方式即可消除。

2.2 密封圈缺陷

在GIS開關設備中，密封圈的密封方式有動態(tài)和靜態(tài)密封兩種，其中前者由于需要運動結合，所以要求密封圈具有一定的靈活性，此種方式的密封圈壓縮量較小，但是由于往復運動容易對密封圈造成磨損而降低其密封性；而后者是容易出現(xiàn)漏氣的部位之一，主要在靜態(tài)密封圈的安裝時，對密封圈本身的質量要求較為嚴格，而且安裝過程中對密封圈有較大的壓縮量，所以如果安裝不規(guī)范通常會對密封圈造成損壞，或者在安裝時緊固方式不當，造成密封圈未能落入密封槽底；此外，密封圈的長時間使用導致其老化也會降低其密封性能。

2.3 密封面遭破壞

在GIS開關設備的裝配時，如果操作不當會疏忽容易造成密封面出現(xiàn)磕碰和劃傷等破壞，是引起GIS開關設備發(fā)生漏氣的常見原因之一。在對密封面的法蘭進行緊固時，如果緊固方式不對，沒有均衡施力，也會導致密封面發(fā)生破壞而發(fā)生漏氣問題。

2.4 盆式絕緣子漏氣

在GIS開關設備中盆式絕緣子的作用是支撐和氣隔，由于其支撐的重量較大，承受著較大的擠壓力，所以在裝配的過程中，如果方法不當沒有將其安裝在正確的位置，采用暴力硬壓的方式進行緊固，容易導致絕緣子發(fā)生破裂，從而引起漏氣問題[3]。

3 檢查方式及現(xiàn)場處理工藝

3.1 檢查方法

（1）抽真空檢漏。抽真空檢漏是對結構較為復雜、氣室空間較大的部位進行檢漏的常用方法之一，具體的方法是對此部位的氣室進行抽真空達到一定數值，如150Pa，此時記錄時間，并繼續(xù)抽真空0.5h，然后停止真空泵靜置0.5h讀取此時氣室內的真空度為A1，之后繼續(xù)靜置5h并讀取真空度為A2，如果A2-A1≤150Pa，就證明氣室的密封性良好，反之，則說氣室存在泄漏問題。（2）定性檢漏。在需要對GIS開關設備進行密封性試驗時，檢漏操作需在充氣24h之后進行，并分為定性檢漏和定量檢漏兩個步驟。前者的主要作用是初步查找漏氣部位，在進行定性檢漏之前的準備階段，需對檢測環(huán)境進行初步檢查和控制，要求檢測環(huán)境中無風且不含有SF6氣體，而且對于檢漏儀的精度要求為大于等于1×10-8，初次還要求待檢測部位的表面無雜質和灰塵等，在用檢漏儀對待檢測部位檢測時，其探槍距離待檢測部位表面1～2mm，并沿著待檢測部位進行緩慢移動，同時觀察檢漏儀的儀表顯示和報警聲音，如果儀表指針擺動較為輕微或者基本不動，也沒有出現(xiàn)報警聲音，則說明待檢測部位的密封性良好，反之則說明待檢測部位存在漏氣現(xiàn)象，需采用肥皂水對待檢測部位進行涂抹，出現(xiàn)大量泡沫的位置即進一步確認為泄漏點。（3）定量檢漏。在GIS開關設備的密封性試驗中，在通過定性檢漏步驟確認漏氣部位或漏點之后需要再進行定量檢漏。其步驟主要有氣體收集、取樣測量和泄漏量計算三步。在對氣體進行收集時通常采用局部包扎法，采用容易測量體積的具有規(guī)則幾何形狀的容器在規(guī)定時間內進行收集，將收集起來的氣體作為試驗樣品進行體積的計算，并通過累積漏出的SF6氣體濃度經計算得出年漏氣率，且規(guī)定年漏氣率不能超過1%。

3.2 現(xiàn)場處理工藝

（1）密封面受力不均的處理。當密封面出現(xiàn)受力不均的問題時，需要對其外觀進行檢查，檢查密封圈兩側的筒體是否在同一直線上，如果肉眼檢測不出，則可借用水平尺等量具，此問題較容易被檢測出，然后通過對筒體的職稱調節(jié)螺桿進行調節(jié)將筒體中心調至同一直線上，并進行校正。如果是由于螺栓為緊固到位造成密封面不對稱，則需要對氣室進行抽真空，然后將螺栓進行重新緊固。（2）密封面劃傷的處理。此問題的處理方式通常采用500號或600號砂紙進行手工打磨，如果密封面面積較小，則需要用800號砂紙進行再次打磨，打磨時打磨的軌跡要與法蘭周圍的方向一致，當劃痕打磨干凈之后，需要采用工業(yè)百潔布進行拋光處理，之后將灰塵和雜質進行清潔，確保處理后的密封面不再出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。（3）密封圈漏氣的處理。當密封圈處發(fā)生漏氣問題時，需將密封圈進行拆卸，并對其進行檢查，當密封圈出現(xiàn)劃傷、凸起、變形、老化、空腔等缺陷時需要將其進行更換。在密封圈安裝的過程中，先將密封圈和密封槽進行清潔，清潔后涂抹厚度不大于0.1mm的真空硅脂，在密封圈安裝時需確認將其放入密封槽中，在螺栓的緊固是需按照圖紙和設計要求的力矩進行平衡緊固，避免將其損壞。（4）其他部位漏氣的處理。其他部位如氣體單向閥座和充氣接頭的連接處、SF6氣體壓力表和蓋板處，當壓力表處發(fā)生漏氣時，需將壓力表進行拆除，而充氣接頭或蓋板處漏氣時，需將對應的氣室進行斷電，并將氣室內的SF6氣體進行回收后再進行拆解。漏氣故障的處理工藝同以上三種情況的處理工藝。（5）檢查確認。需要注意的是，在經過泄漏檢測和處理之后，需要再進行一次密封試驗檢查，將相應部位的氣室進行抽真空并靜置一段時間，采用抽真空檢漏的方式檢查其密封狀況，如密封良好則將SF6氣體充入并達到額定壓力，靜置24h，微水試驗合格后再進行檢漏，密封良好即可確認對GIS開關設備的漏氣檢測和處理全部完成。

4 結語

GIS開關設備在電力企業(yè)中的應用越來越廣泛，其擁有重多優(yōu)點，但是其制造工藝技術要求高，一旦發(fā)生故障其檢修時間較長，影響電力的正常供應。GIS開關設備的主要故障為漏氣缺陷故障，其主要由焊縫出現(xiàn)裂紋、密封圈存在缺陷、密封面遭到破壞以及絕緣子損壞等原因造成的，當漏氣故障發(fā)生時，需要按照抽真空檢漏、定性檢漏和定量檢漏的檢查步驟進行漏點確認和年漏氣率的計算，并按照相應的處理工藝對發(fā)生問題的部位進行處理，保證GIS開關設備的安全運行和電網的穩(wěn)定。

參考文獻

[1]孫改蘭，高研.GIS設備漏氣缺陷及防范措施[J].河南電力，2014，（3）：29-31.

[2]李飛宇，馮茜.GIS設備漏氣防范措施[J].硅谷，2015，（1）：127.

[3]趙曉娜，賈玉昌，祁歌，等.河南油田GIS設備漏氣故障分析與處理[J].安全、健康和環(huán)境，2015，（1）：5-7.