GIS设备不停电软胶堵漏法

(杭州华电下沙热电有限公司,浙江杭州,310018)

摘要: SF6气体泄漏已成为GIS 设备一个主要的缺陷类型，其中静态的泄漏，采用软胶法不停电对GIS设备的封堵，安全、可靠、简单易行；消除了硬胶封堵寿命短的问题，也避免了拆装及修复以后的试验等，为GIS设备静止部分泄漏处理提供了成功案例，可供大家参考。

关键词:GIS设备；静态泄漏；法兰面；软胶法封堵。

1、引言

GIS(Gas—Insulated metal—enclosed Switchge)气体绝缘金属封闭组合电器具有很多优点，目前应用广泛。但投入运行后GIS设备一旦出现故障，往往需要停电进行解体检修，检修量大，检修时间长，造成的经济损失较大。

从国内运行经验上看， SF6气体泄漏已成为GIS 设备一个主要的缺陷类型。根据泄漏的部位它又可分二类：一类是动态部位，例如：开关、刀闸等操作连杆部位；二是静态部位，例如：桶体沙眼、法兰面泄漏等。对于动态部位的缺陷，一般为解体处理；对于静态部位的缺陷，可以解体处理，也可用堵漏剂处理。

下面的案例，就是静态的法兰面泄漏的处理案例，供大家参考。

2、案例GIS系统接线简介

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图1. 220kV系统接线图

杭州华电下沙热电有限公司220kV系统接线如图1所示，从图1可知：它的系统为标准的双母线接线，共有三台主变，2条出线，一个母联。机组为6F二拖一的燃机联合循环机组，总容量为246MW，2014年1月12日正式投产发电。

3、泄漏的情况及原因分析

GIS设备投运一年多后，2016年9月1日巡检发现220kV GIS室线路2就地控制屏内“电流互感器-T1气室压力一级报警”“气室压力二级集中报警” 灯亮，进一步检查发现：线路2的CT气室就地密度继电器指示确实已经到低限；再查SF6在线监测装置，此位置的压力也为0.39 MPa，湿度为84.2PPMV，温度36℃。可以确认此气室SF6压力是真低了，立即组织补气至正常压力。补气的同时用多种方法检查漏点，最终确定系线路2的B3气室(母线侧CT) B相下连接法兰处泄漏。

联系设备厂家，再次现场确定漏点，如图2、图3所示。

图2. 漏气部位

图3.系统图中对应的间隔

众所周知，GIS设备泄漏的原因有多方面，例如：由于生产设备的材料和工件在采购、加工、出厂过程中验收、质检把关不严，导致不合格或有缺陷的产品进入下一道工序和出厂，造成产品漏气；但密封件密封不严，它才是众多设备气体泄漏的主要原因。而密封件密封不严很大程度上是在新设备基建过程中，装配人员责任心不强，施工质量不佳所造成。

本文所述缺陷最大可能为：密封胶圈在安装时有轻微错位，室外GIS在日晒雨淋的作用下，密封圈提前老化破裂；或有法兰螺丝紧力不均，日涨冷缩，造成密封泄漏。

设备厂家提出了的修复方案：拆装此间隔GIS，共需要拆开15个密封面，再恢复。而拆这15个密封面，对于工作到的气室，需要将气室SF6压力降到另（用SF6回收装置），相邻气室，为确保气体隔离盆的安全，需要降压50%。这样，SF6压力不在额定的气室都将停电，停电范围如图4所示，即：线路2间隔，正副母线停电。

图4. 需要停电的范围

由于，停电范围为全厂停电，且工作时间至少七天，电厂无法满足这样的条件，无法进行彻底的解体处理。而且，重新拆装的15个法兰面，也存在工艺质量风险。因此，先采取临时措施：加强对泄露气室压力的监视，当压力将要到达报警值时，及时补加SF6气体。

半个月后，压力低再次报警，且泄漏开始趋于严重，补气间隔逐渐缩短，一个星期约漏气已达0.03bar，即一周就要补气一次。

通过频繁补气来解决SF6气压低问题，设备是暂时可以运行，但频繁的补气不仅影响设备的安全运行，而且在进行SF6补气工作的过程中，若补充的SF6气体中、充气气管内部及充气头、充气工具上附带有水分，则这些水分将会在充气过程中进入设备内部；特别是在环境湿度大的条件下进行补气，空气中的水分会通过充气口进入设备。长期以往，积累的水分将对GIS设备的性能造成严重的伤害。

因此，务必设法消除此泄漏缺陷。

4、软胶法不停电堵漏

一般GIS法兰面的施工要求如图6所示，在密封圈的外面还有密封胶；但本设备的法兰结构如图7所示，没有密封胶。故一旦密封圈泄漏，气体就漏出来。

图6. 一般GIS法兰面的施工要求图

图7. 本设备法兰面结构图

为此，我们采取了多种方法机械方法堵漏[1]，例如：法兰面直接用密封胶密封、密封胶加扎带的方式等，均不理想,有的只保持了几天,有的保持一个月又漏了；也考虑了采用类似水管堵漏的胶面固（硬）化的方法，但由于胶与法兰是不同性质的材料，膨胀系数不同，短期封堵可能有效，但时间一长必定会脱开、再泄漏。我们的目标是至少二三年不漏。

故我们最终采用软胶法（胶永远是软的，不会固化），延着法兰面外圈，定做一个钢抱匝，中间缝隙部分留出密封胶位置，并在抱匝内的空隙处用液压枪打入黑棕色固态专用胶(打入时经验压力不大于6 MPa)，固态专用胶的特性为永不固化，也不会和FS6发生化学反应。

钢抱匝的照片见图8，经过一年半的运行观察来看，此法安全、可靠、简单易行，此气室SF6的压力一年半以来都很稳定，未再补气。

图8. 钢抱匝照片

软胶法的注意事项：钢抱匝尺寸需要就地专业测量，专业精密制作；钢抱匝的注胶孔尽量多，便于压胶无空隙。另外，法兰面用钢抱匝加软胶密封后，还得考虑法兰面的连接螺栓与法兰面之间密封。因为，法兰面与螺栓原来为连接用,没有考虑密封问题,所以表面光洁度很差,若不采取措施,则无法密封；其它的，螺拴与锣帽之间的密封问题，及不停电（即SF6不卸压）封堵时的最后处收口压力释放问题等（可采用软金属强制密封或引流阀密封）。

5、补气操作的注意事项

a、补气的SF6气源要符合标准。

b、补气使用专用的减压装置，按其操作规程执行。

C、为确保补气人员的安全，建议在补气区域强制通风（增设风机等），操作人员应在补气口的上风侧，避免泄漏的SF6气体被操作人员吸入。

d、补气工作完成后，应进行检漏。

e、补气工作完成后，由于SF6气体充入设备后，需要至少24小时的稳定时间，其气室压力和水分含量可能变化，需要加强关注。

6、总结

软胶法封堵经过一年半的运行效果，及工作原理分析，设备厂家及其他同类型厂家都非常认可。由于不停电消除了GIS设备缺陷，给电厂提供极大方便；没有采用设备厂家的方案：拆15个法兰面来消缺相比，节约了大量费用，且免除拆装设备后需要重新试验等问题。

因此，软胶法不停电对GIS设备的封堵，安全、可靠、简单易行；消除了硬胶封堵寿命短的问题，为GIS设备静止部分泄漏处理提供了成功的案例。

参考文献：

1、卢立秋“SF6设备泄漏现场修复技术”《宁夏电力》2010年5期P24-32