（江门供电局）
摘要：SF6 气体泄漏会降低设备的绝缘性能，影响设备正常运行，甚至危害电网安全。但由于GIS设备是整体拼装封闭设备，连接密封部位较多，一些检测手段和技术的存在局限性，不易发现设备轻微渗漏缺陷，本文对目前GIS设备气室检漏方法进行探讨，并提出采取数据分析加红外检漏的方法可避免SF6渗漏设备漏检。正常运行时，两种方法可相互作为参考提高检漏的准确性。当设备压力存在异常时，可用数据分析确定设备是否存在渗漏，再使用红外成像方法确定设备具体的渗漏点。
关键词：GIS设备；数据分析；检漏；红外检漏；
0引言
目前常见的SF6气体检漏方法有多种，各种方法都有其优缺点，红外检漏方法是其中一种较为先进且有效的检漏方法，但在实际使用中也会有一定的局限性。笔者认为，通过可以采用数据分析加红外检漏的方法，可以准确判断GIS设备气室的状态，为SF6检测及泄漏处理提供有力的保障。
一、 GIS 设备SF6气体检漏方法概述
GIS 设备采用密度继电器对SF6气体的泄漏实时监测， 一旦压力值迅速下降或出现报警信号，则需要进一步的定性检测手段对漏气部位进行查找，以求在最短的时间内确定漏气部位，为处理缺陷争取时间。相比于高压断路器和电流互感器等SF6充气设备，GIS 设备工艺复杂，密封面、接口数量多，其漏气原因多种多样，确定难度更大，目前常规的检漏手段包括肥皂水试漏、局部包扎法检漏、检漏仪检漏及光学成像法检漏等等。
泡沫检漏：采用在检漏部位涂刷肥皂水，看其有无气泡产生。需要基本知道泄漏部位以后才能进行检漏确认，同时，对于安全距离不满足要求的带电部位无法检测，且工作量大，适用性差。
包扎检漏：将充气设备包扎起来，经过一段时间后再采用检漏仪在包扎体内部进行检漏，检查包扎部位的漏气情况。工作量大，有些部位包扎困难或无法包扎，安全距离不满足要求的带电部位无法检测，同时，该方法属于局部面检测，不易快速找准泄漏点。
定性检漏：将检漏仪探头沿断路器各连接口表面和铝铸件表面移动，根据检漏仪读书判断气体的泄漏情况。此方法工作量大，没有目的性，若探头移动速度过快，容易错过漏点；检漏时受到风速影响，泄漏气体容易被风吹走而影响检漏，同时对安全距离不满足要求的带电设备无法检测。
光学成像法是近年来兴起的一项新技术，比较成熟的方法有激光成像法和红外成像法，二者都是利用SF6气体的红外吸收特性使泄漏气体在视域内清晰可见，能在设备带电的情况下进行检测。红外成像法利用SF6气体特定的红外吸收光谱，能使泄漏气体清晰可见，进而可以在设备不停电的状况下进行检漏，是一种较理想的检漏手段。但在实际情况中由于GIS设备安装特点，导致光学成像法也存在一定的缺点。例如由于室内GIS设备安装较为紧凑，对内部的检漏较为困难（如图一左）。对于室外HGIS设备，由于安装高度较高，也使得对设备顶部、边沿或隐蔽的地方检漏较为困难，加上室外风速、温湿度等环境因素的影响，一些存在轻微渗漏的HGIS设备就更难以用光学成像法检测出来（如图一右）。
图二、三相压力平均值变化
针对以上检漏方法的不足，笔者认为可通过数据分析方法作为补充，从而避免GIS设备漏检。即日常运维中每日记录GIS设备压力数据情况，通过大量数据分析设备是否存在漏气，再结合红外检漏方法确定设备的漏气点。
二、数据分析方法介绍：
在GIS日常运维中，可通过每日采集SF6密度继电器压力值（密度值），以5日平均值为一个单元，再对比同一设备类型（如ABC三相比较）、相同安装位置、统一压力标准的设备气室连续数据变化，查找趋势异常的气室，从而得出有漏气缺陷的定性分析结果（如下图二所示）。此方法具有以下优点：1、通过密集采点，应用数据平均值减少单次抄录数据误差。2、采用平均值法进行趋势分析，降低对单个数据准确性的要求。3、采用横向变化量比较分析，降低对绝对值准确性的要求，同时应用小概率规律，横向数据形成分析评估依据。
从图二趋势变化可以看出，GIS设备气体三相压力平均值变化趋势基本吻合，再结合每月红外检漏结果，若没有发现漏气点，则可判断此设备气室运行正常。反之，可认为该气室存在异常，应引起重视。
三、应用案例
某500kV变电站为户外敞开式HGIS设备设计, 根据不同绝缘要求，所有气室设计为2种气体压力水平，其中开关气室额定气压为5.6bar，刀闸气室额定压力为4.9bar。该站投运后，运行人员采取每日巡视检查SF6压力情况，并且定期联系专业班组对HGIS设备开展红外检漏工作，但一直没有发现设备异常。直至投运半年后，采用数据分析对HGIS设备运行情况进行总结时，发现508127地刀B相气室压力存在异常，如图三所示。从图三趋势变化可以看出， 508127地刀B相变化趋势与其他两相方向刚好相反，且向下发展，可以判断508127地刀B相气室有漏气嫌疑。
图三：508127地刀气室A、B、C三相5日平均值趋势曲线
设备停电后，经采用包扎法及红外检漏等手段，初步判断508127地刀B相处有SF6气体渗漏现象，随后进一步对该部件解体检查，发现508127地刀B相绝缘盆有一条细小的裂纹，使得绝缘盘失去密封作用，这是该气室发生SF6气体渗漏的直接原因（见图四、图五）。
图四、508127地刀渗漏位置
本次案例中，由于该HGIS设备SF6气体渗漏较为轻微，漏气点比较隐蔽，而且设备安装在室外使用仪器检漏时容易受到环境影响，导致虽然多次进行红外检漏但均未能及时发现该缺陷。由此可以看出，红外检漏技术在GIS设备检漏方面也有其不足的地方，即对一些存在轻微渗漏现象的GIS设备检漏有较大的困难，也容易忽略一些隐蔽部位或者带电设备上方的关键节点。而数据分析方法刚好可以弥补红外成像的不足，数据分析不受GIS设备安装结构的影响，也不受风力等环境因素的影响，对设备的没有停电要求。正常运行时，两种方法可相互作为参考提高检漏的准确性。当设备压力存在异常时，数据分析确定设备是否存在渗漏，红外成像确定设备具体的渗漏点。
图五、508127地刀B相绝缘盆
四、结语
通过上述的分析和讨论，本文对几种SF6气体检漏方法的优缺点进行了比较，并结合某500kV变电站HGIS设备泄漏情况，说明了各种检漏方法均有一些不足的地方。红外检漏方法在实际使用中也会容易对隐蔽部位有轻微渗漏的气室漏检，不能及时发现缺陷。GIS设备日常运维中可采用数据分析加红外检漏的方法跟踪设备压力变化情况，为SF6 充气设备的状态检测及泄漏处理提供有力的保障。
参考文献
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论文作者:李家定
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
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