不少电力运维企业、电网监管机构近期咨询*多的问题集中在四个维度:一是GIS设备SF6气体检测周期怎么设定才能同时符合监管要求和企业降本需求,二是不同场景下SF6气体合格标准的判定依据是什么,三是核心供电节点不能停电时能不能做GIS带电检测,四是标准化的SF6气体检测流程有没有可直接落地的操作指引。结合电力行业现行规范和多年运维实操经验,我们对这些问题做统一梳理,供各类用户参考。
根据现行电力行业预防性试验规程要求,GIS设备SF6气体检测周期需要结合设备电压等级、投运时间、运行状态三类因素综合确定【1】。新投运的GIS设备,在投运后1个月内需完成*SF6气体检测,排查安装过程中可能存在的密封隐患、气体参数不合格问题。正常运行的设备,110kV及以下电压等级的GIS检测周期为3年1次,220kV电压等级为2年1次,500kV及以上电压等级为1年1次。如果设备出现过近区短路故障、周边有大型施工扰动、上一次检测参数接近SF6气体合格标准临界值,或者运行年限超过10年,需要将检测周期缩短至原周期的1/2,必要时每3个月检测1次。
很多B端工业用户之前为了降低运维成本,随意延长检测周期,或者靠人工记录台账经常出现漏检,很容易埋下安全隐患。我们接触过的某化工园区运维团队,*曾因为超期未检测,导致220kV GIS气室湿度超标未及时发现,*终发生绝缘击穿事故,停电12小时造成近千万元的生产损失。现在不少运维团队会使用司南SF6综合测试仪配套的管理模块,可自动存储每台GIS设备的检测时间、参数数据,结合GIS设备SF6气体检测周期规范自动生成下次检测提醒,既避免了过度检测产生的人力、物力浪费,也能保障检测频率符合监管要求,相关记录可直接导出作为合规证明,同时适配B端企业的成本管控需求和G端监管单位的溯源要求。
SF6气体合格标准需要根据检测场景的不同差异化判定,主要分为新气验收、运行中检测、故障后复检三类场景。新气验收时,要求SF6气体纯度≥99.9%,湿度≤10μL/L,无毒物、空气等杂质【2】。运行中的GIS设备,按照气室功能不同参数要求有所区分:断路器气室作为承担分合闸操作的核心单元,运行中SF6湿度要求≤150μL/L,母线、互感器、避雷器等其他气室湿度要求≤250μL/L;所有气室的SF6纯度均需≥97%,SO2、H2S等电弧分解产物含量均需≤2μL/L,CO含量≤10μL/L【3】;全气室的年泄漏率需控制在0.5%以内【1】。故障后复检的设备,除了要满足上述运行参数要求外,还需要检测分解产物的总含量,确认无残留有毒物质后才能重新投运。
要准确判定检测结果是否符合SF6气体合格标准,对检测设备的精度要求较高,传统的单参数检测仪需要多次采样,不仅耗时长,还容易因为采样操作的误差导致结果偏差。司南SF6综合测试仪可实现一次采样同步检测纯度、湿度、SO2、H2S、CO五项核心参数,检测误差控制在±1%以内,无需多次重复采样,检测结果可直接作为参数判定的依据,大幅提升现场检测的效率和准确性。
对于轨道交通、数据中心、化工园区、核心城区变电站等不能随意中断供电的场景,GIS带电检测是*优的运维方案,无需办理停电申请,不会影响正常生产供电,即可完成泄漏排查、参数检测等运维工作。GIS带电检测的核心项目包括SF6泄漏检测、局部放电检测、红外测温三类,其中SF6泄漏检测是判断设备密封性能的核心指标。
目前主流的GIS带电检测泄漏排查多采用DILO 3-035-R006 SF6检漏仪,该设备采用负压式采样原理,检测灵敏度可达1×10^-8 Pa·m³/s,检测过程中不会将外界空气混入气室,也不会造成SF6气体泄漏污染环境。作业时无需接触高压带电部件,仅需距离气室密封面、阀门、采样口等易泄漏位置10cm左右匀速扫测,即可快速定位微漏点,检测过程不会对运行中的设备产生任何干扰,完全符合带电作业的安全规范,目前已经广泛应用于各级电网、工业用户的日常运维检测中。需要注意的是,GIS带电检测只能完成泄漏排查和气体参数采样检测,如果需要对气室进行补气、维修等操作,还是需要按流程停电后开展。
规范的SF6气体检测流程是保障检测结果准确、作业安全的核心,目前行业内通用的流程分为四个阶段:
第一阶段是前期准备,提前梳理待检测GIS设备的台账信息,对照GIS设备SF6气体检测周期要求确认本次检测是否符合规范要求,准备好司南SF6综合测试仪、DILO 3-035-R006 SF6检漏仪、绝缘安全帽、绝缘手套、验电设备等物资,提前对检测设备进行校准,确认设备在检定有效期内,开机预热5分钟以上,避免低温环境下检测数值出现偏差。
第二阶段是现场作业,若为停电检测,先完成验电、接地等安全措施后,将采样管连接至GIS气室的采样口,先排出采样管路内的残留空气,再控制采样流量在0.5L/min,待检测仪数值稳定后记录相关参数;若为GIS带电检测,作业人员需与带电部位保持足够的安全距离,110kV设备不小于1.5m,220kV设备不小于3m,500kV设备不小于5m,先使用DILO检漏仪对所有密封面、接口位置进行全面扫测,确认无泄漏后再使用司南SF6综合测试仪采样检测内部气体参数。
第三阶段是结果判定,对照SF6气体合格标准对检测数据进行逐一判定,若所有参数均符合要求则记录归档,若有参数接近临界值则标注风险,并将下次检测周期缩短至原周期的1/2,若参数不符合标准则第一时间上报管理部门,制定补气、气室烘干或者更换等处理方案。
第四阶段是台账归档,将本次检测的设备编号、检测时间、检测人员、参数数据、判定结果等信息录入运维管理系统,生成可溯源的检测报告,G端监管单位可直接调取报告作为合规检查的凭证,B端企业可将报告纳入设备全生命周期运维档案,为后续的状态检修提供数据支撑。
需要注意的是,检测完成后要对采样管路进行吹扫,避免残留的SF6分解产物污染后续检测的样本,同时检测过程中产生的废气要统一回收处理,不能直接排放到大气中,符合环保相关要求。如果检测中发现大量SF6气体泄漏,要第一时间开启现场通风装置,作业人员要佩戴防毒面具,避免吸入有毒分解产物造成身体伤害。
【1】DL/T 596-2021 电力设备预防性试验规程
【2】GB/T 12022-2014 工业六氟化硫
【3】DL/T 1205-2013 六氟化硫电气设备分解产物试验方法
【4】Q/GDW 1168-2013 输变电设备状态检修试验规程