GIS气室漏气原因分析与治理

唐明淑

摘要：随着我国电力工业的快速发展，气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）在电力系统中的应用越来越广泛。GIS设备因其占地面积小、运行安全可靠、检修周期长、安装方便等优点而在国内变电站中被广泛采用。然而，GIS设备也存在一定的故障率，其中气室漏气故障是较为常见的一种。本文将对GIS气室漏气原因进行分析，并提出相应的治理方法。

关键词：GIS气室；漏气原因；治理方法

一、引言

GIS气室是电力系统中的重要设备，它由多个封闭的金属壳组成，内部充有高纯度的SF6气体作为绝缘和密封介质。然而，在实际运行中，由于各种原因，GIS气室可能会出现漏气现象，这不仅会影响设备的正常运行，还可能引发安全事故。因此，对GIS气室漏气原因进行分析并采取有效的治理方法具有重要意义。

二、GIS气室漏气原因分析

（一）密封件老化

密封件在GIS气室中起着重要的密封作用，避免气体泄漏。然而，随着时间的推移和使用条件的变化，密封件会逐渐老化，密封性能下降。密封件老化可能是由于气候条件、压力、气体成分和环境等因素的影响。密封件老化会导致其弹性、强度和密封性能下降，从而造成气室漏气[1]。

（二）外部环境影响

温度变化：GIS设备在运行过程中，温度的变化可能导致密封件老化、变形，从而引起气室漏气。湿度：湿度较高的环境可能导致设备内部潮湿，进而影响密封件的性能。污秽：外部环境中的污秽物质可能附着在设备表面，形成绝缘子污闪，引发气室漏气。机械振动：设备在运行过程中受到机械振动的影响，可能导致连接部位松动，进而引发气室漏气。

（三）安装工艺问题

安装工艺问题也是导致GIS气室漏气的原因之一，在安装过程中，密封件的不正确安装、紧固件力矩不良、清洁度不当等问题，都可能导致气室漏气。此外，设备在运行过程中受到振动、冲击等外力作用，也可能导致密封件损坏，进而引发漏气。

三、GIS气室漏气治理方法

（一）更换老化密封件

GIS气室通过密封件来确保气室内的气体不会外泄。然而，密封件经过长时间的使用会产生老化现象，从而导致气室漏气。因此，更换老化密封件是治理GIS气室漏气的一种有效方法。首先，需要对密封件进行定期的检查和维护，发现老化现象及时更换。其次，应选择具有高耐老化性能的密封件，如硅橡胶密封件和氟橡胶密封件。这些密封件具有较长的使用寿命和良好的密封性能，在一定程度上可以减少气室漏气的风险。

（二）GIS设备的维护和管理

定期检查与评估：制定完善的定期检查计划，对GIS设备进行全面检查，发现潜在隐患，及时进行整改。同时，对设备性能进行评估，确保设备处于良好状态。加强巡视：运行过程中，加强对GIS设备的巡视，观察气室压力、密封件状况等，发现异常及时处理。规程操作与培训：提高操作人员素质，严格按照规程进行操作，避免因操作不当导致的气室漏气。同时，加强维护人员培训，提高其对GIS设备的维护和管理能力。环境整治：定期清理GIS设备周围杂物，防止灰尘、污物进入气室，影响密封性能。故障应急预案：针对GIS气室漏气等故障，制定应急预案，确保在突发情况下能够迅速响应，保障电力系统安全稳定运行。

（三）优化运行环境

1、温度控制：GIS气室的运行环境温度对密封材料性能和使用寿命具有重要影响。过高或过低的温度会导致密封材料发生膨胀或收缩，进而引发漏气。因此，应确保GIS气室运行在适宜的温度范围内，通过调整周围环境温度，控制运行环境温度，以降低漏气风险。湿度控制：湿度是影响GIS气室漏气的另一个重要因素。高湿度会导致气室内部潮湿，加速密封材料的老化和腐蚀，进而造成漏气。因此，应采取措施降低气室周围的湿度，例如安装除湿装置，保持气室内外湿度平衡，减少漏气可能性。振动与冲击控制：GIS气室在运行过程中，受到振动和冲击的影响，可能导致密封性能下降。通过优化设备布局、加强基础设计和采取减振措施，可以有效降低振动和冲击对气室密封性能的影响，从而减少漏气风险[2]。

2、加强环境监测：通过在GIS设备周围设置气象站和环境监测装置，实时监测温度、湿度、压力等参数，及时发现环境变化对GIS设备的影响。控制灰尘：将GIS设备放置在干燥、洁净的环境中，定期清理设备周围灰尘，避免灰尘对GIS设备绝缘性能的影响。保持设备干燥：通过设置干燥剂装置，吸附空气中的水分，提高GIS设备内部的干燥程度，降低漏气的风险。控制湿度：在潮湿环境下，通过设置湿度控制装置，控制GIS设备内部的湿度，防止湿度对绝缘性能的影响。

（四）提高GIS设备的制造工艺质量

密封材料选择与优化：选用高品质密封材料是提高GIS气室密封性能的关键。硅橡胶、氟橡胶等高性能密封材料具有优良的耐压性和耐老化性，有利于提高气室的密封性能。同时，应对密封材料进行合理设计，使其在满足密封性能的同时，具有良好的耐疲劳性和抗磨损性。制造工艺控制：严格的制造工艺是确保GIS气室质量的基础。在制造过程中，应加强工艺控制，确保关键部件的加工精度和装配质量。对于焊接、螺纹连接等易产生漏气隐患的部位，应采取有效的防漏措施，以消除潜在的漏气风险。检测与验收：完善GIS气室的检测与验收流程，确保设备出厂前进行严格的检测。采用气体检测、压力检测、超声波检测等技术手段，对气室进行全面的检测，及时发现并修复漏气问题。优化装配工艺：在GIS设备的组装过程中，采用精细化的装配工艺，确保各个部件之间的连接紧密，避免漏气点的产生。加强零部件质量控制：对GIS设备中的关键零部件，如密封圈、管道等，进行质量控制，确保其性能符合要求，减少漏气点的出现。加强密封材料的研发和应用：密封材料是防止气室漏气的重要因素，需要根据不同环境和气室要求选择合适的密封材料，并进行长期的稳定性测试，确保其性能可靠。

（五）改进安装工艺

安装前的准备工作：在安装GIS气室之前，需要对设备和工具进行检查，确保其完好无损。此外，还要准备好相关的安装指导文件，以确保按照规范进行操作。安装位置选择：选择合适的安装位置可以减少气室泄漏的风险。应尽量避免将GIS气室安装在易受机械冲击或其他外力影响的区域。密封件安装：GIS气室的密封件起着关键的作用，必须正确安装并进行密封测试。在安装密封件时，要确保其完整无缺、符合规范，并采用适当的密封材料。过程监控和验收：在安装过程中，应对关键环节进行监控和记录，确保每一步操作都符合要求。安装完成后，需要进行验收，确保气室的安装质量达到标准。

（六）伸缩节漏气的预防措施

伸缩节是GIS气室中的一种重要部件，能够适应气室温度的变化并保持气室的密封性。然而，由于长时间使用或使用不当，伸缩节容易出现漏气现象。为了预防伸缩节漏气，可以采取以下措施：定期检查伸缩节：定期对GIS气室中的伸缩节进行检查和维护，及时发现并处理伸缩节的磨损和老化现象。定期清洗伸缩节：定期对伸缩节进行清洗，去除表面的尘土和污垢，保持伸缩节的正常工作状态。伸缩节的选用：选择合适的伸缩节对于防止气室泄漏非常重要。应根据气室的运行环境、压力等条件，选用合适的材料和类型的伸缩节。伸缩节的安装：在安装伸缩节时，应确保其紧固度合适，避免出现松动或漏气的情况。必要时，还应对伸缩节进行承压试验，确保其能够承受气室内的压力。定期检查和保养：定期检查和保养伸缩节是防止其泄漏的有效手段。应定期检查伸缩节的紧固件、密封情况等，及时发现并处理潜在问题[3]。

四、总结

综上所述，GIS气室漏气故障对设备的正常运行具有重要影响。通过对气室漏气原因的分析，提出相应的治理方法，有助于降低故障发生率，确保电力系统的稳定运行。同时，应不断总结经验，不断完善和优化治理措施，为GIS设备的安全稳定运行提供有力保障。

参考文献：

[1]戴立庆,王巧燕,徐铁胜,等.750 kV GIS盆式绝缘子开裂导致漏气分析与治理[J].新乡学院学报：自然科学版，2022（006）：039.

[2]李政廉,佘鑫,胡晓东,等.新建变电站GIS设备漏气原因分析[J].电力安全技术，2021，23（9）：3.

[3]谭柏安.GIS气室SF6密度继电器运行故障分析[J].集成电路应用，2021（011）：038.