一起110kV SF6断路器渗漏故障的分析及预防措施

作者首先对一起110kVSF6断路器渗漏事故进行了详细分析，然后从技术上对几种用于SF6气体泄漏的监测方法进行了比较。同时，针对变电站运行的具体情况，从管理上给出了建设性意见。为以后类似案例的预防和处理做出了积极探索。

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SF6应用产品可靠性高，检修工作量少，周期长等与传统手段相比具有不可比拟的优点，使得SF6气体在电力系统中的应用日益广泛。伴随着SF6气体设备的大量使用，由于外力损坏(包括自然灾害)、设备质量、运行年限等多方面原因，设备的密封元件老化变形，使SF6泄漏问题也开始显露。
1事故经过
2月20日4时28分，集控中心监控机报出“范坝变电站1号主变110kV侧101断路器SF6压力低”的信息，此时监控人员未能发现。
在20日至22日的正常巡视及交接班工作中均未发现该缺陷。 2月23日9时50分，集控中心监控机报“1号主变110kV侧101开关SF6压力闭锁”的Ⅱ类信息，运行人员随即到现场检查发现1号主变中压侧101开关SF6压力表指示为 0.48Mpa（该温度下的正常压力区间应0.58Mpa-0.62Mpa），该断路器SF6压力闭锁。随后，集控中心进行了旁路开关代路操作，对101断路器进行了故障隔离。
2月23日，修试所检修人员对该断路器进行检漏测试，发现A相灭弧室根部瓷套与金属构件结合部存在漏点。检修人员更换了101断路器灭弧室。 2月27日， 101断路器试验合格后投入运行， 220kV范坝变电站恢复标准运行方式。
【一起110kV SF6断路器渗漏故障的分析及预防措施】1号主变110kV侧101断路器硬件故障， A相灭弧室SF6气体泄漏是造成本次事件的根本原因，而运行人员监控、巡视不到位，没有及时发现该缺陷，导致该缺陷进一步扩大，最终造成该断路器SF6压力闭锁，是造成本次事件的直接原因。

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图1 范坝变电站主接线示意图
2. SF6气体泄漏的检测方法
上述故障反应出集控中心在SF6气体泄漏的检测方面存在严重隐患，严重依赖监控机的告警信息，当由于某种原因（人为疏忽或通信故障时）导致SF6气体泄漏的不能及时被发现时，可能造成重大安全事故。下面对SF6的几种气体泄漏监测方法做分析和比较。
2.1 SF6检漏仪检测
SF6检漏仪采用的数字信号处理技术使得它比采用的操纵电路及传感头信号更好成为可能。此外，电路中使用的元件数量约减少40% ，从而提高了可靠性及性能。微处理机实时监视传感头和电池电压值，每秒钟可达4000次，能及时补偿即使是最微小变动的信号脉动。这使得该仪表在几乎一切环境的应用中，成为一种稳定而可靠的检测工具。
2.2 SF6气体压力的检测
SF6气体的绝缘性能和气体的压力有关，压力的减低能体现绝缘性能的下降。目前，一般的SF6断路器上都配有压力表和密度继电器，可以实现压力和密度的监测，但是直观监测无法实现远传。对于数字式的密度继电器，利用穿芯电流传感器可采集其输出的与气体密度相对应的4-20mA电流信号，实现在线监测和远传功能。
对于机械式密度继电器的场合，则需要对密度继电器进行改造。此法是变电运行人员常用方法，但该方法存在严重依赖监控装置的缺陷。
2.3 SF6气体的含水量检测
SF6气体的含水量是反应SF6气体绝缘性能的重要指示，但是由于其测量精度要求很高，一般通过离线的检测仪进行测量。常用的测量方法有电解法、阻容式露点法和镜面露点法。在线检测目前应用较少，可以通过重量法、电解法、震动频率法、镜面等方法实现。但由于SF6气体在110kV断路器内部，取样困难，该法不适用于变电运行实际操作。