500kV變電站GIS設(shè)備的故障診斷與維護(hù)

楊偉超

摘要：變電站在運(yùn)行過程中，GIS設(shè)備發(fā)揮的作用舉足輕重，是變電站內(nèi)極為重要的設(shè)備之一，對變電站的運(yùn)行而言具有十分重要的意義。GIS設(shè)備質(zhì)量直接影響了變電站的正常運(yùn)作。故而，診斷GIS設(shè)備故障并對其進(jìn)行維護(hù)便成為電力工作人員關(guān)注的主要內(nèi)容之一。

關(guān)鍵詞：500kV;變電站;GIS設(shè)備;故障診斷;維護(hù)

一、GIS設(shè)備運(yùn)行主要故障

1.1斷路器主要故障及原因

斷路器在工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)無法完成合閘與分閘的故障。出現(xiàn)此現(xiàn)象的主要原因如下：（1）合分閘的供電電能被斷開;（2）分合閘受控回路出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致分合閘無法完成;（3）斷路器合閘彈簧彈性勢能不足，導(dǎo)致分合閘動作難以完成;（4）GIS設(shè)備腔體內(nèi)的六氟化硫氣壓下降，導(dǎo)致斷路器發(fā)生閉鎖狀態(tài)，無法分合;（5）斷路器的某些觸點(diǎn)存在接觸不良或者轉(zhuǎn)換不暢的故障。

1.2GIS設(shè)備電流互感器故障

在GIS設(shè)備使用過程中，互感器的測量電流數(shù)值有時(shí)會出現(xiàn)一些偏差。在一次故障案例中發(fā)現(xiàn)，某500kV變電站GIS設(shè)備電流互感器出現(xiàn)了故障，因此，互感器的主回路電流測量結(jié)果與正常數(shù)值相比出現(xiàn)了很大誤差，并且誤差值大于10。對此故障原因深入分析后發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)此故障的具體原因可能有以下兩點(diǎn)：（1）GIS設(shè)備電流互感器在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，開關(guān)與屏蔽罩接近位置與金屬外殼需要進(jìn)行接觸，而與另一端與金屬外殼之間處于絕緣狀態(tài)，這種狀態(tài)下并不能產(chǎn)生回路。但在實(shí)際的操作過程中，GIS設(shè)備的分合會引起系統(tǒng)的震動，使絕緣端發(fā)生松動現(xiàn)象，使絕緣端與外殼發(fā)生連接現(xiàn)象。（2）若絕緣端與金屬外殼發(fā)生相連現(xiàn)象，形成了回路，互感器的二次繞組產(chǎn)生的感應(yīng)磁通將會在屏蔽罩內(nèi)發(fā)生逆向電流，與正常的測量電流產(chǎn)生了抵消。若將正常的測量電流值設(shè)為I1，屏蔽罩產(chǎn)生的逆向電流為Ie，在實(shí)際檢測過程中，互感器只能檢測到一個(gè)電流的存在，此電流數(shù)值為I=I1-Ie，因此測量值與實(shí)際值產(chǎn)生了偏差。而屏蔽罩之所以因振動出現(xiàn)松動現(xiàn)象，導(dǎo)致形成回路，產(chǎn)生逆向電流，這與制造商在組裝環(huán)節(jié)中使用了尺寸沒有達(dá)到要求的繞組及其相關(guān)組件有很大關(guān)系，或者相同規(guī)格的零件也存在較大的誤差，通用性差，短期內(nèi)不會出現(xiàn)問題，但帶來的隱患是非常嚴(yán)重的。還有就是安裝和維修人員在安裝或更換零件時(shí)，其操作不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，使得安裝效果不佳，從而導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)。

二、GIS設(shè)備故障具體處理方式

2.1斷路器故障處理

若工作人員確定為斷路器發(fā)生問題，則應(yīng)按照如下方式對斷路器進(jìn)行處理。

對電源進(jìn)行處理。無論是合閘動作，還是分閘動作，若沒有足夠的電量支持，均無法完成。若斷路器無法正常工作，工作人員應(yīng)先對斷路器電源進(jìn)行檢測，確認(rèn)電源當(dāng)前是否為斷開狀態(tài)，同時(shí)對熔絲當(dāng)前情況進(jìn)行檢測，是否存在熔絲熔斷的問題。若確認(rèn)斷路器為斷開狀態(tài)，則需進(jìn)行試合空開。若熔絲存在問題，則應(yīng)及時(shí)對熔絲進(jìn)行更換，同時(shí)檢測匯控柜內(nèi)相關(guān)空開是否正常。

若確認(rèn)斷路器工作故障是由控制回路引起的，則需對控制回路中較為容易出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行重點(diǎn)檢查。若斷路器發(fā)生的問題為分閘動作無法完成，則需對分閘線圈、斷路器控制把手等位置進(jìn)行檢查，確認(rèn)有無問題，若無問題，再邀請專業(yè)人員對控制回路進(jìn)行檢查。若故障類型為合閘動作沒有完成，則需邀請專業(yè)人員對二次回路問題進(jìn)行處理。

2.2電流互感設(shè)備故障處理方式

相比其他設(shè)備，電流互感設(shè)備出現(xiàn)問題的機(jī)率不大，且沒有明顯的特征可以向工作人員指示故障發(fā)生的原因，使得維修工作難度大大增加，對變電站的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，同時(shí)也消耗了大量的人力資源與時(shí)間資源，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)的損失。為此，維修人員在維修工作中，應(yīng)有意識地降低該問題再次出現(xiàn)的機(jī)率，借此縮減企業(yè)在該方面投入的資本。維護(hù)人員若確認(rèn)為該類型問題，則可通過測定保護(hù)區(qū)段，并依靠有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施測量與確定。同時(shí)也能利用目前較為先進(jìn)的檢測方式，如傳感器等對運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施在線檢測，以保證檢測人員可及時(shí)確認(rèn)故障發(fā)生位置。維護(hù)人員確認(rèn)故障位置之后，應(yīng)按照如下方式進(jìn)行處理與維護(hù)。

設(shè)備更換。若發(fā)現(xiàn)電流互感器出現(xiàn)問題，工作人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。更換之前，施工人員應(yīng)對電流互感器進(jìn)行檢測，確保其質(zhì)量達(dá)到要求。同時(shí)對其規(guī)格與有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，保證其符合變電站的實(shí)際需求，避免因?yàn)閰?shù)不合適或是其質(zhì)量存在問題而導(dǎo)致GIS設(shè)備的運(yùn)行受到影響。

設(shè)備安設(shè)工作。維護(hù)人員在更換新設(shè)備之前，維修人員需要求技術(shù)人員對各個(gè)設(shè)備的類型以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，根據(jù)設(shè)備本身實(shí)際要求完成安裝工作。設(shè)備安裝工作進(jìn)行之前，工作人員應(yīng)先完成設(shè)備接地工作，盡可能確保設(shè)備安裝工作的合理性以及準(zhǔn)確性。

設(shè)備檢測工作。工作人員應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行檢測，保證設(shè)備可正常穩(wěn)定地運(yùn)行。檢測工作中，維修人員應(yīng)詳細(xì)記錄電流互感器在運(yùn)行過程中形成的數(shù)據(jù)，并將所收集的數(shù)據(jù)記錄在案。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與正常結(jié)果之間存在問題，如電流互感器變比與正常值之間存在明顯的區(qū)別，維修人員應(yīng)立刻申請開蓋檢測，分析當(dāng)中存在的問題，并及時(shí)予以消除，以免其之后對GIS設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。如某變電站室外GIS設(shè)備與整體交接試運(yùn)行時(shí)均為正常狀態(tài)。但該設(shè)備運(yùn)行3個(gè)月之后，檢測人員發(fā)現(xiàn)變電站220kV電壓等級某間隔的電流互感設(shè)備間隔氣室內(nèi)壓力相對較低，且用以監(jiān)控GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的的監(jiān)控系統(tǒng)也顯示報(bào)警信號。該氣室當(dāng)中的SF6壓力信號于正常狀態(tài)下為0.4 MPa，但此刻下降至0.35 MPa。維修人員經(jīng)過檢測后，確認(rèn)電流互感設(shè)備氣室間隔內(nèi)氣室管路彼此相連的部分出現(xiàn)泄漏問題。

三、結(jié)束語

綜上所述，在對電力系統(tǒng)當(dāng)中的500kVGIS設(shè)備發(fā)生的故障問題實(shí)際診斷過程中，必須對頻繁出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行初步的掌握了解，加強(qiáng)對該設(shè)備開展的維護(hù)工作，最大限度保證該設(shè)備能夠安全，并且高效的開展正常工作，以做到將電力系統(tǒng)在工作過程中的可依賴性提高。

參考文獻(xiàn)：

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