110kVGIS設(shè)備故障分析及處理

韋剛

摘要：GIS設(shè)備全稱為六氟化硫封閉式組合電器設(shè)備，包括隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、電壓互感器、接地開(kāi)關(guān)、避雷器、電流互感器、電纜終端、母線和進(jìn)出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)有機(jī)地組合成一個(gè)整體，是發(fā)變電設(shè)備中不可或缺的一部分GIS設(shè)備具有體積小、噪音小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、耐電壓高、允許短路次數(shù)多、滅弧時(shí)間短、危險(xiǎn)程度低等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，隨著使用年限的增加，一些問(wèn)題也開(kāi)始暴露了出來(lái)。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備；松動(dòng)；聲響

1 GIS設(shè)備常見(jiàn)故障類型分析

當(dāng)前我國(guó)110kV發(fā)變電站中，關(guān)于GIS設(shè)備的應(yīng)用較多，并且獲得了良好的應(yīng)用效果。GIS設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，整體的運(yùn)行狀態(tài)較為良好。但在部分案例中，也出現(xiàn)了較多的故障現(xiàn)象。例如：GIS設(shè)備出現(xiàn)氣密性故障、GIS設(shè)備-放電短路故障、GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象。此類現(xiàn)狀的出現(xiàn)，直接造成電力機(jī)構(gòu)運(yùn)行故障，對(duì)于電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性造成了影響。

1.1 GIS設(shè)備出現(xiàn)氣密性故障

GIS設(shè)備根據(jù)其名稱分析，主要點(diǎn)名了兩個(gè)要素：氣體絕緣、全封閉。因此其運(yùn)行的過(guò)程中，關(guān)于設(shè)備的氣密性要求較高。一旦出現(xiàn)泄漏或其他氣密性失效問(wèn)題，即可造成設(shè)備絕緣失效，運(yùn)行出現(xiàn)故障。當(dāng)前在GIS設(shè)備運(yùn)行檢查的過(guò)程中，主要出現(xiàn)的問(wèn)題之一為：GIS設(shè)備出現(xiàn)氣密性故障。此類故障主要出現(xiàn)在設(shè)備的連接部件處，一般情況下連接部件，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)以及檢修等原因，最終造成了氣密性失效現(xiàn)狀。

1.2 GIS設(shè)備-放電短路故障

GIS設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，放電以及短路現(xiàn)象的出現(xiàn)較為常見(jiàn)。短路現(xiàn)象主要為設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，接線方式不正確造成的電力短路。GIS設(shè)備中的短路現(xiàn)象主要為：設(shè)備在運(yùn)行中，兩類不同類型的電流發(fā)生偶然接觸，最終產(chǎn)生了短路現(xiàn)象。GIS設(shè)備產(chǎn)生短路現(xiàn)象，短時(shí)間內(nèi)可造成設(shè)備損壞，或引起火災(zāi)爆炸等其他現(xiàn)象。此外GIS設(shè)備的放電故障，如較為短暫一般不會(huì)引起較為嚴(yán)重的故障。但如持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)或發(fā)生頻率較高，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行的穩(wěn)定性也會(huì)產(chǎn)生影響。GIS設(shè)備局部放電，一般由于設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行電壓較高，最終使得設(shè)備外部或區(qū)域范圍內(nèi)產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。但由于外部不存在放電電流的流通渠道，因此一般情況下放電現(xiàn)象較為短暫。

1.3 GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象

GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象在當(dāng)前設(shè)備應(yīng)用的過(guò)程中，出現(xiàn)的頻率較小。引起GIS設(shè)備閃絡(luò)，主要的原因?yàn)椋航^緣子表面產(chǎn)生污垢，未進(jìn)行及時(shí)的清理。最終在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，因設(shè)備放電或其他現(xiàn)象，造成了絕緣子表面的閃絡(luò)現(xiàn)象。閃絡(luò)現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可將絕緣子設(shè)備擊穿。最終造成設(shè)備絕緣性失效，對(duì)于整體的電網(wǎng)安全性以及操作人員的人身安全，都造成了較大的威脅。

2 針對(duì)GIS設(shè)備常見(jiàn)故障類型的處理方法

當(dāng)前GIS設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，整體的運(yùn)行狀態(tài)較為良好。但在部分案例中，也出現(xiàn)了較多的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者分析案例提出了以下的處理方法。例如：GIS設(shè)備氣密性故障的處理方法、GIS設(shè)備放電短路故障的處理方法、GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象故障的處理方法。

2.1 GIS設(shè)備氣密性故障的處理方法

當(dāng)前在110kV發(fā)變電站中關(guān)于GIS設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的氣密性問(wèn)題，引起了研究人員的注意。關(guān)于此類故障，當(dāng)前主要的處理方法為：首先在設(shè)備安裝投用之前，技術(shù)人員應(yīng)制定嚴(yán)格的巡檢機(jī)制，并提前做好相對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。其次，在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中根據(jù)其運(yùn)行狀態(tài)，以及出現(xiàn)故障的頻率進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的分析。按照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備氣密性故障的處理和預(yù)防。最后硬件方面的處理方法為，減少線路中關(guān)于斷路器設(shè)備的安裝。斷路器在線路中的應(yīng)用，主要的作用為：電力線路發(fā)生故障時(shí)，斷路器進(jìn)行電力隔斷，保護(hù)電力設(shè)備不受損壞。但在常規(guī)運(yùn)行的過(guò)程中，斷路器設(shè)備由于斷口較多，最終造成的絕緣保護(hù)操作也較多。因此GIS設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中其消耗也較大，最終產(chǎn)生氣密性故障的機(jī)率也較大。

2.2 GIS設(shè)備放電短路故障的處理方法

GIS設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的短路或放電故障，此類現(xiàn)狀出現(xiàn)的次數(shù)較多。例如導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象出現(xiàn)的因素之一即為GIS設(shè)備對(duì)外放電。GIS設(shè)備對(duì)外放電主要原因?yàn)椋O(shè)備內(nèi)部通過(guò)電勢(shì)較大。因此使其設(shè)備外殼產(chǎn)生短暫的通電放電現(xiàn)象，一般情況下短暫的設(shè)備放電不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害。但長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備放電，或放電現(xiàn)象形成放電通路，即可造成較為嚴(yán)重的短路現(xiàn)象或其他安全事故。因此此類現(xiàn)象也引起了較多人群的關(guān)注。但由于短路與放電現(xiàn)象，造成的故障原因較多，因此當(dāng)前關(guān)于此類現(xiàn)象的處理方法，首先應(yīng)針對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，之后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行故障設(shè)備的修復(fù)。其次如放電現(xiàn)象較為嚴(yán)重，但暫未造成設(shè)備故障或短路現(xiàn)象。工作人員可針對(duì)放電現(xiàn)象的持續(xù)時(shí)間，進(jìn)行時(shí)間段內(nèi)通過(guò)電流的控制，以此達(dá)到降低電勢(shì)的效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)放電現(xiàn)象消失，避免出現(xiàn)短路現(xiàn)象。通常情況下為了減少此類故障造成的設(shè)備損壞，一般通過(guò)加強(qiáng)設(shè)備的接地保護(hù)，進(jìn)行對(duì)外放電電流的疏導(dǎo)。

2.3 GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象故障的處理方法

GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象故障，造成的原因較為單一，主要為設(shè)備表面累積塵土等雜物。最終在特殊環(huán)境下，設(shè)備放電造成雜物起火短暫放電通電的過(guò)程，此類現(xiàn)象對(duì)于設(shè)備的安全運(yùn)行造成了極大的危害。為了有效的改善此類現(xiàn)狀，當(dāng)前主要的解決措施為：定期進(jìn)行電力設(shè)備的人工巡檢，并針對(duì)設(shè)備表面的附著物進(jìn)行定期處理。利用超聲波等設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，防止人工巡檢出現(xiàn)的漏洞。之后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理，以此保障GIS設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)：

當(dāng)前100kVGIS設(shè)備的運(yùn)行中主要存在的問(wèn)題為：GIS設(shè)備出現(xiàn)氣密性故障、GIS設(shè)備-放電短路故障、GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象。針對(duì)此類故障現(xiàn)象，工程人員應(yīng)從設(shè)備安裝、設(shè)備巡檢、機(jī)械檢測(cè)的方面進(jìn)行加強(qiáng)。以此保障電力設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行，并促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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