摘要：对SAS245型SF6电流互感器进行解体检修，通过分析故障现象，查出SF6气体频繁漏气原因，彻底处理故障并提出预控措施，保证设备健康上岗，系统安全运行。
关键词：SAS245；电流互感器；SF6；漏气；分析；处理
0引言
惠州供电局220kV某变电站220kV部分全部使用的是上海MWB公司生产的型号为SAS245/0G型电流互感器。2014年，#1主变变高2201CT频发SF6气体压力低告警信号，多次补气并封堵后，仍无法消除漏气故障，其SF6气体泄露率已严重超出GB/T11023标准中规定，SF6CT年泄露率应≤1%的要求。
SF6CT漏气故障是一个巨大的安全隐患，若压力持续下降，低于0.28MPa时，CT内部会产生放电，造成CT爆炸的严重设备事故，严重危及系统安全。同时，SF6气体在高温或电弧作用下可分解成、HF、SO2、SOF2等有毒有害物质，造成环境污染、危害人员健康。因此，查找220kVSAS245电流互感器漏气缺陷原因并彻底解决漏气故障的工作迫在眉睫！
一、故障现象
为了查找故障原因寻求解决方法，我们对更换出来的CT进行了解体检查，具体故障现象如下：
1）CT顶部盖板的36枚穿心螺栓在解体拧开过程中伴随大量锈水流出，螺孔内部锈蚀严重，存留大量的铁屑和锈水，大盖密封槽积水严重。
2）穿芯螺栓锈蚀严重，螺栓中段锈蚀斑斑，腐蚀严重。
3）CT顶部大盖与本体接触的法兰面锈蚀氧化严重，尤其是漏气点所在位置，呈现凹凸面，更严重者出现水滴状凹槽。
4）法兰面密封垫圈沉入密封槽内，失去弹性，丧失密封性能，同时法兰密封槽内积存大量锈水，槽内腐蚀严重。
综上所述，CT漏气原因主要是，雨水通过外露螺纹渗入顶部大盖法兰面，长期积存在密封槽内，导致顶部大盖法兰面密封处锈蚀严重，密封圈失效，最终造成大盖多处出现SF6气体漏气现象，各种封堵方法都无效，气体压力低报警。我们开展原因分析并提出解决方案。
二、原因分析及处理措施
1、CT顶部大盖板使用螺纹外露的穿芯螺栓紧固密封垫圈和顶部大盖板，变电站受环境污染等因素的影响，产生酸雨或雨水通过螺纹间隙进入法兰面密封槽内，CT直立后，密封凹槽正面朝上，雨水进入后，长期积存在密封垫圈与密封面之间，并慢慢腐蚀整个密封面。
使用螺杆朝上的穿芯螺栓，是导致水分渗入CT顶部大盖的主要原因之一，螺杆上的螺纹暴露在空气中，为水分进入提供了有效途径，改变紧固顶部大盖板的螺栓紧固形式，将CT顶部大盖板整改为带自攻螺丝螺纹的大盖板，固定螺丝采用自攻螺丝，不带螺帽，并采用钢垫片和特殊材质垫片，从CT密封法兰面穿入大盖底部安装，螺栓头没有螺纹，螺杆直接沉入大盖板内部，水汽无法轻易沿螺纹渗入CT密封法兰面，有效封堵螺栓与雨水的接触的途径，彻底解决雨水渗入故障。
2、槽内水分在电场的作用下，其性质相当于电解液，金属材料与其相互接触时，在界面上将发生有自由电子参加的广义的氧化与还原反应，导致界面处的简述变为离子、络离子而溶解，或生产氧化物，氢氧化物等稳定的化合物从而破坏金属材料的特性，也就是常说的“电化学腐蚀”作用，加快加深对接触面的腐蚀效果，就出现了开盖后大盖密封槽及法兰面表面锈迹斑斑并凹凸不平的情况，个别积水严重的点，更出现水滴状凹面。
我们使用白洁布跟酒精，清洁接触面的铁锈和污垢，用细砂纸对其水滴状凹面及凹凸不平表面进行打磨，直至表面光滑无毛刺，凹凸面平滑有光泽，再用酒精蘸着干净棉布将表面擦拭干净并将36个螺栓孔内部清洁干净，用吸尘器将接触表面及螺栓孔内部的铁屑及粉尘吸收干净，将腐蚀面尽量恢复为平整的接触面，加强CT顶部大盖的密封效果。
3、大盖法兰密封面被腐蚀后，其金属体积会膨胀变大，最大可达到原体积的6倍，导致密封间隙扩大和间隙挤出现象加剧，而密封胶圈本身的硬度对间隙挤出现象也有明显的影响，密封胶圈被挤入密封间隙，引起间隙咬伤，令其快速老化、变硬。同时，在液体的压力和张力的作用下，胶圈会逐渐发生塑性变形，其截面高度会相应减小，以致最后失去密封能力。同时，穿芯螺杆锈蚀后，大量的铁锈、铁屑等小颗粒物，破坏密封胶圈表面，同时铁锈极其容易吸收水分，加重对密封胶圈密封性能的损坏，加速密封性能失效。
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更换自攻螺丝和垫圈后，用酒精和百洁布打磨和清洁密封槽，清洗槽内污垢并将腐蚀面打磨至光滑有金属光泽，手触摸上去已无凹凸不平感，更换新的弹性良好的原厂密封胶圈，安装时，在清洗好的密封槽内涂上密封脂，并在密封垫圈上涂抹一层薄凡士林后，再装入密封凹槽内，安装时均匀紧固，保证密封胶圈安装密封良好，为避免漏气故障提供又一道坚固防线。
4、原本置于电流互感器内部的SF6气体吸附剂放置于CT最底部，在更换年限内，根本无法正常取出并及时更换，导致吸附剂失去其应有的作用，导致CT内部受潮，SF6气体微水含量超标。
因为SF6气体密度相对水汽密度较大，水汽会积聚在内部气室顶部，吸附剂安装在顶部有利于吸收水汽，也便于日后更换和维护。同时更换新的防爆阀，并对防爆阀法兰面均进行了清洁处理。
除此之外，我们在细节上还做了以下具体措施：
1、设备气体额定压力为0.4Mpa，解体前，将CT内部气体回收至0Mpa以下，然后充入高纯氮气至0.1MPa，稀释SF6浓度，并通风后才开展解体工作。
2、做好防止粉尘及各类污秽物进入设备内部的预防措施，比如清洗外壳法兰及密封槽前首先用塑料布将器身铺好，然后再用四块1/4园的板遮盖在外壳上，清洁完毕后，用吸尘器清理器身内的污尘，确保不发生次生故障。
3、为加强大盖板的封堵效果，更换完成后采用中性耐候密封胶，对CT本体的各个法兰面及管路的驳接面进行封胶处理，巩固处理效果。
4、安装完毕后，使用抽真空机对，抽真空24小时，充入氮气，静置12小时，再抽一次真空24小时，充入试验合格的SF6气体，静置24小时以上，等待试验。
解体大修后的SAS245型SF6CT，耐压、极性、密封性和微水测试等多项试验结果合格，于2014年10月使用于220kV九潭站#2主变变高2201开关间隔，至今再未发生SF6气体漏气故障，试验成功且效果立竿见影，设备运行状况极佳！
三、防范措施
SF6电流互感器气体漏气会引发CT爆炸的严重设备事故，且这种世界上目前最优良绝缘和灭弧介质，受水分的影响很大，气体漏气的同时，必定会引发SF6气体微水超标故障，微水严重超标将危害绝缘，影响灭弧，并产生有毒物质，危及环境及人员健康。因此，我们做好以下防范措施，减少同类型故障的发生：
1、电流互感器安装前，应检查密封面的紧固方式，严防在外观上给SF6气体提供漏气途径，造成故障。检查密封面的密封情况，可采用肥皂泡法或SF6检漏仪对可能漏气的部位进行检漏，确保新设备合格可用；
2、密封检查合格后，方可对电流互感器充SF6气体至额定压力（0.39-0.4Mpa），1小时后进行SF6气体微水测试和老练试验。之后进行工频耐压试验，必要时应进行局部放电测量；投运前进行SF6气体泄漏试验和含水量测定。
3、运行中应巡视检查气体密度，互感器年泄露率应小于1%。
4、若压力表偏出绿色正常压力区（表压小于0.35Mpa）时，应引起注意，并及时按制造厂规定停电补充合格SF6新气（补气速度为0.1Mpa/h）。补气时，要特别注意充气管路的除潮、干燥，以防止充气24h后检测到气体含水量超标。
5、当气压接近闭锁压力，应停止运行，检查防爆片是否有微量泄漏，并通知制造厂及时处理。
6、补气量较多时（小于0.2Mpa补气），应进行工频耐压试验（试验电压为出厂值的80%-90%）。
7、严格控制运行中的CT的气体含水量。通过控制新气质量、控制绝缘件的处理、控制密封件的质量、控制吸附剂的质量、加强运行中的SF6气体检漏、加强运行中的SF6气体微水量的监测测量等7个环节的严格管理，有效控制SF6气体微水含量，保障设备可靠运行。同时，运行中，SF6气体含水量异常增大，应尽快查明原因并及时处理。
四、结束语
SF6CT绝缘性能好，无火灾爆炸危险，无介质损耗，不存在绝缘老化现象，是油浸式电流互感器的理想替代品。由于制造设备精度要求参差不齐、密封材料质量不一、现场安装质量不高或者是大拆大修后密封处理不到位等原因，导致SF6气体漏气，造成设备内部气体压力下降，需定期进行补气，在增加工作量的同时将水分带入设备内部，引发微水超标，威胁设备安全、稳定、可靠运行。通过解体分析气体漏气原因，采取有效处理方法和控制措施，让故障设备重获新生，健康“上岗”，既带来了经济效益，又提高了设备的使用效率，设备运行可靠性得到了提升，切实保障电网的安全、稳定运行！
论文作者:李瑞花
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
标签：气体论文; 法兰论文; 故障论文; 螺栓论文; 盖板论文; 胶圈论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第20期论文;