SF6應(yīng)用產(chǎn)品可靠性高，檢修工作量少，周期長(zhǎng)等與傳統(tǒng)手段相比具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，使得SF6氣體在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。伴隨著SF6氣體設(shè)備的大量使用，由于外力損壞(包括自然災(zāi)害)、設(shè)備質(zhì)量、運(yùn)行年限等多方面原因，設(shè)備的密封元件老化變形，使SF6泄漏問(wèn)題也開(kāi)始顯露。

1事故經(jīng)過(guò)

2月20日4時(shí)28分，集控中心監(jiān)控機(jī)報(bào)出“范壩變電站1號(hào)主變110kV側(cè)101斷路器SF6壓力低”的信息，此時(shí)監(jiān)控人員未能發(fā)現(xiàn)。

在20日至22日的正常巡視及交接班工作中均未發(fā)現(xiàn)該缺陷。2月23日9時(shí)50分， 集控中心監(jiān)控機(jī)報(bào)“1號(hào)主變110kV側(cè)101開(kāi)關(guān)SF6壓力閉鎖”的Ⅱ類(lèi)信息，運(yùn)行人員隨即到現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變中壓側(cè)101開(kāi)關(guān)SF6壓力表指示為 0.48Mpa（該溫度下的正常壓力區(qū)間應(yīng)0.58Mpa-0.62Mpa），該斷路器SF6壓力閉鎖。隨后， 集控中心進(jìn)行了旁路開(kāi)關(guān)代路操作，對(duì)101斷路器進(jìn)行了故障隔離。

2月23日，修試所檢修人員對(duì)該斷路器進(jìn)行檢漏測(cè)試，發(fā)現(xiàn)A相滅弧室根部瓷套與金屬構(gòu)件結(jié)合部存在漏點(diǎn)。檢修人員更換了101斷路器滅弧室。2月27日，101斷路器試驗(yàn)合格后投入運(yùn)行，220kV范壩變電站恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式。

1號(hào)主變110kV側(cè)101斷路器硬件故障，A相滅弧室SF6氣體泄漏是造成本次事件的根本原因，而運(yùn)行人員監(jiān)控、巡視不到位，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)該缺陷，導(dǎo)致該缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，最終造成該斷路器SF6壓力閉鎖，是造成本次事件的直接原因。

圖1 范壩變電站主接線示意圖

2. SF6氣體泄漏的檢測(cè)方法

上述故障反應(yīng)出集控中心在SF6氣體泄漏的檢測(cè)方面存在嚴(yán)重隱患，嚴(yán)重依賴(lài)監(jiān)控機(jī)的告警信息，當(dāng)由于某種原因（人為疏忽或通信故障時(shí)）導(dǎo)致SF6氣體泄漏的不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，可能造成重大安全事故。下面對(duì)SF6的幾種氣體泄漏監(jiān)測(cè)方法做分析和比較。

2.1 SF6檢漏儀檢測(cè)

SF6檢漏儀采用的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)使得它比采用的操縱電路及傳感頭信號(hào)更好成為可能。此外，電路中使用的元件數(shù)量約減少40%，從而提高了可靠性及性能。微處理機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視傳感頭和電池電壓值，每秒鐘可達(dá)4000次，能及時(shí)補(bǔ)償即使是最微小變動(dòng)的信號(hào)脈動(dòng)。這使得該儀表在幾乎一切環(huán)境的應(yīng)用中，成為一種穩(wěn)定而可靠的檢測(cè)工具。

2.2 SF6氣體壓力的檢測(cè)

SF6氣體的絕緣性能和氣體的壓力有關(guān)，壓力的減低能體現(xiàn)絕緣性能的下降。目前，一般的SF6斷路器上都配有壓力表和密度繼電器，可以實(shí)現(xiàn)壓力和密度的監(jiān)測(cè)，但是直觀監(jiān)測(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳。對(duì)于數(shù)字式的密度繼電器，利用穿芯電流傳感器可采集其輸出的與氣體密度相對(duì)應(yīng)的4-20mA電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)傳功能。

對(duì)于機(jī)械式密度繼電器的場(chǎng)合，則需要對(duì)密度繼電器進(jìn)行改造。此法是變電運(yùn)行人員常用方法，但該方法存在嚴(yán)重依賴(lài)監(jiān)控裝置的缺陷。

2.3 SF6氣體的含水量檢測(cè)

SF6氣體的含水量是反應(yīng)SF6氣體絕緣性能的重要指示，但是由于其測(cè)量精度要求很高，一般通過(guò)離線的檢測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量。常用的測(cè)量方法有電解法、阻容式露點(diǎn)法和鏡面露點(diǎn)法。在線檢測(cè)目前應(yīng)用較少，可以通過(guò)重量法、電解法、震動(dòng)頻率法、鏡面等方法實(shí)現(xiàn)。但由于SF6氣體在110kV斷路器內(nèi)部，取樣困難，該法不適用于變電運(yùn)行實(shí)際操作。

2.4 SF6氣體的物理和化學(xué)方法檢測(cè)方法

1） SF6故障氣體的檢測(cè)方法有物理方法和化學(xué)方法，其應(yīng)用見(jiàn)表1。

表1 SF6電氣設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)

2）不同方法檢測(cè)結(jié)果的比較

SF6電氣設(shè)備故障的快速檢測(cè)方法主要有化學(xué)中和法、電化學(xué)檢測(cè)法、動(dòng)態(tài)離子分析法、化學(xué)顯示法等。不同方法的檢測(cè)性能不同。其結(jié)果比較見(jiàn)表2 。結(jié)合變電站運(yùn)行實(shí)際，電化學(xué)檢測(cè)法和化學(xué)顯示法是二種比較好的SF6檢測(cè)方法。

2.5 絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)

絕緣監(jiān)測(cè)是電力設(shè)備較為傳統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。由于絕緣事故一旦發(fā)生，后果往往較為嚴(yán)重，所以對(duì)絕緣的檢測(cè)通常比較重視。對(duì)于110 kV及以上電壓等級(jí)的斷路器，內(nèi)絕緣問(wèn)題比較突出，特別是內(nèi)部帶電導(dǎo)體對(duì)地電位外殼放電的故障，隨著運(yùn)行時(shí)間和操作次數(shù)的增加而有增多的趨勢(shì)。

對(duì)于內(nèi)絕緣的在線監(jiān)測(cè)通常是檢測(cè)局部放電，目前常用的測(cè)試手段有高頻電流測(cè)試法、超聲波局部放電檢測(cè)、特高頻局部放電檢測(cè)、SF6氣體分解產(chǎn)物檢測(cè)等，但都不太成熟，尚處于進(jìn)一步研究中。

表2 不同方法檢測(cè)結(jié)果的比較

2.6 機(jī)械性能監(jiān)測(cè)技術(shù)

斷路器和其他電力設(shè)備相比，操作頻率大，也比較容易發(fā)生缺陷。當(dāng)機(jī)械性能受到影響時(shí)，可能導(dǎo)致SF6氣體的泄漏。所以監(jiān)測(cè)操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械特性，一定程度上也能防止SF6氣體泄漏的產(chǎn)生。

可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)分析斷路器每一次合、分操作時(shí)的運(yùn)行速度和時(shí)間，即行程一時(shí)間特性的變化，來(lái)發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障的隱患，斷路器機(jī)械部分由于磨損、疲勞老化、變形、生銹、裝配不當(dāng)?shù)扔绊懻C(jī)械性能的原因都可從該特性中反映出來(lái)。該法不直接針對(duì)SF6氣體泄露檢測(cè)，作為一種輔助方法較適宜。

3.運(yùn)行管理分析

上文從技術(shù)上對(duì)SF6氣體泄漏檢測(cè)及預(yù)防做出了分析，下面從管理上進(jìn)行闡述。

3.1完善監(jiān)控信息設(shè)置

集控中心監(jiān)控信息設(shè)置不合理，未按《樂(lè)山電業(yè)局監(jiān)控中心站信息分類(lèi)原則》的規(guī)定對(duì)信息動(dòng)作標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置。驗(yàn)收部門(mén)驗(yàn)收不到位，對(duì)信息分類(lèi)和動(dòng)作標(biāo)志的合理性未深入分析。集控中心還存在許多冗余信息，如SOE信息和站端信息同時(shí)報(bào)出；開(kāi)關(guān)分合報(bào)出第一遙信和第二遙信內(nèi)容；一些故障信息，除上傳開(kāi)關(guān)及保護(hù)信息外還會(huì)同時(shí)上傳“故障總”的信息，增加了信息量。

3.2 貫徹并嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡視制度

制度要求范壩變電站每月對(duì)全站進(jìn)行一次全面巡視，并保留紙質(zhì)記錄，但集控中心在1月、2月均無(wú)全面巡視的紙質(zhì)記錄。暴露除設(shè)備巡視不到位。

3.3 樹(shù)立安全責(zé)任意識(shí)

運(yùn)行人員應(yīng)樹(shù)立高度的責(zé)任心，認(rèn)真對(duì)待自己的工作，每2h檢查監(jiān)控機(jī)事件記錄情況，核查監(jiān)控機(jī)報(bào)出的信息，以避免可能的事故發(fā)生。該事件的起因就是運(yùn)行人員疏忽大意，沒(méi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控的故障信息造成的。

3.4 強(qiáng)化領(lǐng)導(dǎo)管理職能

集控中心管理人員履職不到位，對(duì)集控中心安全例行工作管理不力，沒(méi)有認(rèn)真分析監(jiān)控信息存在的問(wèn)題并提出改進(jìn)的辦法，沒(méi)有定期檢查各項(xiàng)生產(chǎn)記錄并提出整改意見(jiàn)，也沒(méi)有嚴(yán)格監(jiān)督、檢查運(yùn)行巡視質(zhì)量。

4.改進(jìn)建議

經(jīng)過(guò)此次GIS的 SF6氣體滲漏事件分析，今后的工作中在技術(shù)上和管理上可以從以下幾方面著手：

技術(shù)上采用SF6檢漏儀檢測(cè)和氣體壓力檢測(cè)為主，輔以電化學(xué)檢測(cè)法和化學(xué)顯示法有效檢測(cè)SF6氣體泄漏。把好設(shè)備安裝質(zhì)量關(guān)，平時(shí)做好斷路器機(jī)械性能的監(jiān)視，減少SF6氣體泄漏概率。只要出現(xiàn)有微滲漏氣現(xiàn)象，就應(yīng)該引起高度的重視。

管理上，開(kāi)展監(jiān)控信息表的清理工作，進(jìn)一步規(guī)范監(jiān)控信息表的術(shù)語(yǔ)及分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)冗余信息進(jìn)行屏蔽。修訂樂(lè)山電業(yè)局變電運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)，使之更符合變電運(yùn)行實(shí)際要求，同時(shí)樹(shù)立安全責(zé)任意識(shí)，強(qiáng)化領(lǐng)導(dǎo)管理職能認(rèn)真開(kāi)展設(shè)備的監(jiān)視、巡查。盡早、盡快發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題，及時(shí)安排時(shí)間對(duì)其進(jìn)行處理，以防止出現(xiàn)事故。

本文編自《電氣技術(shù)》，作者為楊晶。