GIS設(shè)備故障原因及改進(jìn)措施探析

摘 要 經(jīng)濟(jì)全球化推動(dòng)了各行各業(yè)快速發(fā)展，自然為電力企業(yè)供電帶來了新挑戰(zhàn)與新機(jī)遇。要確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，除了做好供電管理之外還必須要采用優(yōu)良的供電設(shè)備。GIS設(shè)備具備多種優(yōu)勢如今已被廣泛使用，是繼高壓繼電器后又一個(gè)大力發(fā)展的主流。因而能否穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系著供電可靠性。從實(shí)際使用中來看，GIS設(shè)備還存在一些急需改進(jìn)與完善的故障。本文通過分析GIS設(shè)備故障發(fā)生的原因，依據(jù)實(shí)況做出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 改進(jìn)措施；故障原因；GIS設(shè)備

中圖分類號(hào) TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0174-01

在電力工業(yè)中，GIS是指六氟化硫封閉式組合電器，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括互感器、斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、避雷器、連接件以及出線終端等經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)組合成一個(gè)整體，制造時(shí)將這些部件全都封閉于金屬外殼中，將一定壓力SF6絕緣氣體充入到內(nèi)部，因此這種設(shè)備也叫SF6全封閉式組合電器。隨著科技發(fā)展，GIS設(shè)備使用越來越廣泛，也將越來越被人們所重視。在這種形勢下，探析GIS設(shè)備故障原因及改進(jìn)措施具有實(shí)際意義。

1 GIS設(shè)備故障原因

在運(yùn)行中GIS設(shè)備會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，因此必須要徹底分析這些故障原因并做出相應(yīng)的改進(jìn)措施，才能夠有效防范GIS設(shè)備故障，確保該設(shè)備正常運(yùn)行。本文以某330 KV的變電站中GIS設(shè)備所發(fā)生的故障作為案例，闡述了出現(xiàn)故障的原因并給出改進(jìn)措施及合理建議。

某330 KV變電站GIS設(shè)備自投運(yùn)之后，運(yùn)行一直相對(duì)穩(wěn)定，但實(shí)際依然存在一些故障，因此對(duì)該換流站的GIS設(shè)備運(yùn)行情況做了分析。其實(shí)GIS設(shè)備故障大都出現(xiàn)在新設(shè)備的投入一段時(shí)間中，根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)GIS設(shè)備投入使用第一年故障發(fā)生幾率為0.53次/間隔，第二年降低到0.06次/間隔，減小了約8.83倍，之后將趨于平穩(wěn)。對(duì)本變電站統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，有如下一些故障原因：

1）SF6氣體中微水超標(biāo)。一旦SF6氣體含水量超過了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，極易引發(fā)絕緣子或其他絕緣部件閃絡(luò)故障。發(fā)生該故障主要根源在于充入SF6氣體之前，氣罐中的SF6氣體含水量超標(biāo)。另外造成微水超標(biāo)原因在于充氣之前氣室內(nèi)真空度不純，沒有抽水氣或者充氣時(shí)操作方法不當(dāng)?shù)仍颉?/p>

2）SF6氣體發(fā)生滲漏。發(fā)生氣體滲透現(xiàn)象多在GIS設(shè)備的焊接點(diǎn)、密封以及閥門對(duì)接頭處。密封性多是因?yàn)榱慵庸すに嚮蛘叽嬖诒旧碣|(zhì)量問題，制造、安裝工藝存在缺陷。一旦發(fā)生了滲漏故障不能夠歸結(jié)于某種具體的原因，而是要從多個(gè)環(huán)節(jié)中去分析原因。

3）GIS設(shè)備的內(nèi)部出現(xiàn)放電。因?yàn)橹圃臁惭b等多個(gè)原因，GIS設(shè)備內(nèi)部及一些部件出現(xiàn)了懸浮點(diǎn)位，致使局部電場強(qiáng)度升高，進(jìn)而發(fā)生了電暈放電，或者GIS設(shè)備中有金屬雜質(zhì)及絕緣子中存在氣泡，都可能發(fā)生局部放電或者電暈放電。在本文變電站中GIS設(shè)備投入使用之后，發(fā)生了設(shè)備內(nèi)部放電事故，打開設(shè)備后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部隔離開關(guān)的觸頭被嚴(yán)重?zé)齻?，運(yùn)行設(shè)備早已經(jīng)脫落了一顆固定螺栓，導(dǎo)致部件脫落。相關(guān)工作人員對(duì)這種故障進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問題在于裝配之時(shí)隔離開關(guān)的絕緣軸上有一顆螺絲沒有緊固到位，當(dāng)GIS設(shè)備在運(yùn)行時(shí)這顆螺絲出現(xiàn)松動(dòng)而脫落，進(jìn)而致使該氣室出現(xiàn)故障。

4）隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)發(fā)生故障。在2011年8月上旬，該變電站采用斷路器33012開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)冷備用時(shí)，該斷路器因?yàn)椴僮鹘Y(jié)構(gòu)的內(nèi)部齒輪組發(fā)生故障，致使隔離開關(guān)不能夠完全拉開，但是開關(guān)另一側(cè)濾波器依然在運(yùn)行，致使開關(guān)的動(dòng)靜觸頭之間產(chǎn)生了放電，此時(shí)工作人員立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)故障齒輪組以及動(dòng)觸頭進(jìn)行了更換，并對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，直到全部合格后才恢復(fù)正常運(yùn)行。

對(duì)于GIS設(shè)備故障而言，不止以上幾種故障現(xiàn)象，還存在比如電流互感器的CT內(nèi)部發(fā)熱、觸頭接觸不良造成的三相電流失衡等現(xiàn)象，無論那種故障都將影響到GIS設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此必須要探究存在的原因，有針對(duì)性的采取改進(jìn)措施。

2 GIS設(shè)備故障的改進(jìn)措施

雖然GIS設(shè)備具有多種優(yōu)勢，但是一旦出現(xiàn)故障必然影響正常運(yùn)行，常常造成嚴(yán)重的后果。加之有一些設(shè)備備件不能夠在現(xiàn)場進(jìn)行儲(chǔ)備保存，而是需要時(shí)要從廠家購買，在修復(fù)上需要較長時(shí)間，必然嚴(yán)重影響到GIS設(shè)備運(yùn)動(dòng)的可靠性、穩(wěn)定性。由此可見改進(jìn)GIS設(shè)備顯得尤為重要與迫切。

2.1 投產(chǎn)前對(duì)GIS設(shè)備的改進(jìn)措施

從使用中發(fā)生故障來分析，大多數(shù)故障都源于制造、安裝工藝存在缺陷，故在投入使用之前對(duì)GIS設(shè)備的安裝與實(shí)驗(yàn)十分重要，直接對(duì)以后安全運(yùn)行帶來影響。在安裝上要嚴(yán)格依據(jù)生產(chǎn)廠家的安裝程序及國家相關(guān)的安裝施工規(guī)范進(jìn)行；一旦完成了安裝之后，還要做全面的檢查與試驗(yàn)。安裝單位負(fù)責(zé)人在安裝時(shí)要強(qiáng)化跟蹤并且詳細(xì)記錄，嚴(yán)格監(jiān)督施工單位的安裝過程，對(duì)各個(gè)氣室密封度進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格檢查每個(gè)部位均要符合要求。投入使用之前要按照國家標(biāo)準(zhǔn)檢測GIS設(shè)備回路中的電阻。

2.2 防范SF6密度滲水與SF6氣室泄漏

室外敞露的SF6密度檢測繼電器，可在其外部做上防雨罩且涂上密封膠，提防外界水滲入到SF6密度繼電器。而且每月還要定期檢查GIS設(shè)備氣室中的SF6氣體壓力，一旦壓力出現(xiàn)下降趨勢就要檢查該氣室的密封性。

2.3 防范GIS設(shè)備出現(xiàn)內(nèi)部放電及局部放電過熱

對(duì)GIS設(shè)備的內(nèi)部電路檢查可知，隔離開關(guān)觸頭、斷路器以及隔離開關(guān)的絕緣軸等是內(nèi)部放電的主要位置。因此應(yīng)該對(duì)回路的電阻定期進(jìn)行測量。因GIS設(shè)備具備特殊性，并不能夠單獨(dú)測量隔離開關(guān)的觸頭或者斷路器的電阻，大都是在斷路器的兩側(cè)接地實(shí)施測量，所測量出來的回路電阻包含了兩側(cè)接地的刀閘電阻。將該阻值和投運(yùn)前測量值做比較，就能判斷出是否存在改變，是否發(fā)生故障。

2.4 改進(jìn)GIS設(shè)備各種試驗(yàn)

事實(shí)上試驗(yàn)是檢驗(yàn)GIS設(shè)備中存在缺陷最有效辦法。其常規(guī)的試驗(yàn)有微水、檢漏、耐壓及局放試驗(yàn)等等，通過試驗(yàn)就能夠查出GIS設(shè)備存在的各種隱患故障。另外還要對(duì)GIS設(shè)備做“老練”，即是在耐壓之前，所施加的作用時(shí)間比耐壓時(shí)間大，并加上低電壓。這種做法極易消除掉細(xì)小的顆粒，當(dāng)發(fā)生二次放電時(shí)就能夠消除掉，有效提升耐壓的水平。

3 結(jié)束語

總之，GIS設(shè)備作為絕緣與滅弧介質(zhì)兩者有機(jī)組合的電器，一直具備維護(hù)工作量少、運(yùn)行安全可靠及檢修周期長等各種優(yōu)點(diǎn)。但是GIS設(shè)備一旦出現(xiàn)故障處理難度極大，不但過程復(fù)雜而且涉及環(huán)節(jié)較多，因此要探析發(fā)生故障的原因并做好改進(jìn)措施。本文通過變電站使用的GIS設(shè)備發(fā)生的故障作為范例，分析了發(fā)生故障的原因并提出一些改進(jìn)與防范措施，為安裝與運(yùn)行維護(hù)GIS設(shè)備提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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