變電站GIS設(shè)備的故障診斷及檢修技術(shù)

刁幸添

摘 要：在變電站的運(yùn)行過程中，GIS設(shè)備對其運(yùn)行質(zhì)量和安全都有著良好的保障作用。但是因?yàn)槭艿礁鞣N不利因素的影響，變電站中的GIS設(shè)備也很容易出現(xiàn)一些故障。為實(shí)現(xiàn)變電站GIS設(shè)備故障的良好診斷與檢修，本文特對其故障診斷和檢修技術(shù)進(jìn)行分析，以此來為變電站GIS設(shè)備的故障處理和變電站運(yùn)行效果的保障提供參考。

關(guān)鍵詞：變電站;GIS設(shè)備;故障診斷;故障檢修

引言：雖然GIS設(shè)備在當(dāng)今的變電站中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用效果也十分良好，但是一旦發(fā)生故障，其檢修難度卻很大?；诖?，在此類設(shè)備的具體應(yīng)用中，電力企業(yè)和技術(shù)人員一定要對其故障診斷和檢修技術(shù)加以深入研究，以此來實(shí)現(xiàn)其故障的科學(xué)診斷與檢修，確保設(shè)備應(yīng)用效果。

1 變電站GIS設(shè)備及其常見故障

1.1 GIS設(shè)備

GIS設(shè)備又叫做全封閉形式的氣象絕緣組合電器設(shè)備，是一種氣體絕緣形式的金屬封閉開關(guān)，該設(shè)備主要可將母線以及斷路器等封閉到金屬殼內(nèi)，形成一個(gè)組合形式的高壓電器。下圖是變電站GIS設(shè)備的總體構(gòu)成示意圖：

1.2 GIS設(shè)備常見故障

在變電站GIS設(shè)備的運(yùn)行中，其常見的故障主要包括以下幾種：第一是操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了故障，其主要表現(xiàn)是隔離開關(guān)不能分合到位，且封閉氣室不能觀察，進(jìn)而出現(xiàn)放電短路和大面積停電現(xiàn)象，對電網(wǎng)安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。第二是局部出現(xiàn)放電故障，此類故障大多出現(xiàn)在GIS設(shè)備的最初投運(yùn)階段，因其安裝環(huán)境條件較差，粉塵或者是微小生物進(jìn)入氣室，亦或是GIS設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)體表面不夠光滑，這些情況都會引發(fā)此類故障。第三是GIS設(shè)備氣室中的SF6氣體泄露，此類故障大多是因?yàn)镚IS設(shè)備運(yùn)行時(shí)間過長，氣室密封膠圈出現(xiàn)了老化現(xiàn)象。第四是GIS設(shè)備氣室中的微水超標(biāo)故障，此類故障的主要原因和SF6氣體泄露的原因相似，都是運(yùn)行時(shí)間過長，但是此類故障的原因還有很大程度表現(xiàn)在環(huán)境方面，如果設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行在濕度較大的環(huán)境中，水汽進(jìn)入到其氣室內(nèi)，也會引發(fā)此類故障[1]。第五是二次設(shè)備出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致控制回路頻繁發(fā)生故障，其主要表現(xiàn)是隔離開關(guān)中的連鎖繼電器遭到損壞，控制回路出現(xiàn)故障。

1.3 GIS設(shè)備故障檢修問題

在變電站中，除了變壓器之外，其他所有的GIS設(shè)備都集中設(shè)置在帶有壓力的SF6金屬氣體密封罐中。在這樣的情況下，一旦GIS設(shè)備出現(xiàn)了故障，便會造成非常嚴(yán)重的不利影響。但是在具體的故障檢修中，因?yàn)槠淇臻g十分有限，加之罐體有著較大的長度，所以檢修工作會受到很多問題的阻礙，設(shè)備故障也很難及時(shí)被檢出。另外，GIS設(shè)備的清理工作也有著很大難度，這樣的情況也使得GIS設(shè)備中的很多異常問題得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，久而久之便會演變?yōu)樵O(shè)備故障。GIS設(shè)備故障不僅會對變電站的正常運(yùn)行造成不利影響，同時(shí)，如果因故障導(dǎo)致SF6氣體大量泄漏，將會對現(xiàn)場工作人員造成窒息，嚴(yán)重影響其身體健康乃至于生命安全。基于此，在對變電站中的GIS設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用的過程中，電力企業(yè)和技術(shù)人員一定要加強(qiáng)其故障診斷和維修技術(shù)的研究，解決其故障檢修難度大的問題，讓設(shè)備故障得以及時(shí)有效的處理，以此來保障其運(yùn)行質(zhì)量和安全性[2]。

2 變電站GIS設(shè)備的故障診斷和檢修策略

通過對變電站中GIS設(shè)備的故障及其原因等的綜合分析，最終可確定出其故障的主要位置在于斷路器和互感器。因此在具體的故障診斷和檢修過程中，電力企業(yè)和技術(shù)人員應(yīng)充分注重GIS設(shè)備斷路器以及互感器的故障診斷和檢修，這樣便可獲得良好的檢修效果，滿足變電站GIS設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用需求。

2.1斷路器故障診斷和檢修

（1）電源故障診斷和檢修

在對斷路器故障進(jìn)行診斷時(shí)，首先需要判斷電源是否存在問題，因?yàn)闊o論是合閘動作還是分閘動作，只要電源出現(xiàn)了問題，都會出現(xiàn)誤動作現(xiàn)象，所以在斷路器出現(xiàn)故障的情況下，應(yīng)對其電源進(jìn)行檢查，判斷電源是否出現(xiàn)了空開現(xiàn)象（即電源位置的空氣開關(guān)跳閘），同時(shí)應(yīng)做好熔絲檢查，如果電源出現(xiàn)了空開現(xiàn)象，則應(yīng)做好試合空開，如果熔絲已經(jīng)被熔斷，則需要做好熔絲更換處理。在處理好這些問題之后，再對匯控柜做進(jìn)一步的檢查。

（2）關(guān)鍵部位故障診斷和檢修

如果電源并未出現(xiàn)問題，就需要進(jìn)一步檢查控制回路，此時(shí)需要對其中的關(guān)鍵部位做重點(diǎn)檢查，在此過程中，需要判斷故障問題是屬于分閘動作還是合閘動作，如果是分閘動作出現(xiàn)故障，則需要對斷路器中的控制把手以及分閘線圈進(jìn)行檢查，如果存在特殊狀況，可邀請相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員來進(jìn)行控制回路的進(jìn)一步檢查維修;如果是合閘動作出現(xiàn)故障，通常需要專業(yè)技術(shù)人員對二次回路直接進(jìn)行檢查維修。

（3）SF6壓力不足故障診斷和檢修

在SF6壓力不足的情況下，如果無法完成分閘操作，則需要先將斷路器的電源斷開，將斷路器空開，并匯報(bào)上級進(jìn)行重合閘處理，在獲得批準(zhǔn)之后，需要通過母聯(lián)串代法將沒有發(fā)現(xiàn)故障的斷路器轉(zhuǎn)換到另一個(gè)母線上，將出現(xiàn)故障的斷路器中斷，然后對其進(jìn)行維修。如果無法完成合閘操作，則需要先將電源中斷，然后申請合閘，再由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維修[3]。

（4）SF6壓力過低故障診斷和檢修

如果SF6氣體壓力低于警戒值，且分閘合閘動作都無法完成，就需要迅速將斷路器的電源斷開，使操作機(jī)構(gòu)閉鎖，然后做好禁止手動操作的標(biāo)志設(shè)置。接下來嚴(yán)格根據(jù)設(shè)備缺陷管理方面的相關(guān)制度，將出現(xiàn)故障的開關(guān)分割出系統(tǒng)，再由專業(yè)的技術(shù)人員對其進(jìn)行維修。

2.2 互感器設(shè)備故障的診斷和檢修

通常情況下，在變電站GIS設(shè)備中，互感器元件故障的發(fā)生幾率并不大，但是也不排除其故障的可能性。且在互感器出現(xiàn)問題的情況下，其故障現(xiàn)象并不是十分明顯，檢修人員也很難準(zhǔn)確查明故障的原因所在。因此在進(jìn)行變電站GIS設(shè)備的故障診斷和檢修中，如果經(jīng)所有其他診斷均發(fā)現(xiàn)無故障，便可對其進(jìn)行互感器設(shè)備故障判斷。

結(jié)束語：

綜上所述，在變電站的運(yùn)行和發(fā)展中，GIS設(shè)備故障問題是一項(xiàng)十分常見且具有很大檢修難度的問題。為實(shí)現(xiàn)變電站GIS設(shè)備故障問題的科學(xué)診斷，并使其得到良好的檢修處理，電力企業(yè) 首先應(yīng)對GIS設(shè)備及其工作原理做到熟練掌握，明確其主要故障的現(xiàn)象及其形成原因，并對其故障診斷和檢修過程中的問題做到全面了解。然后以此為依據(jù)來進(jìn)行故障診斷和檢修策略的科學(xué)應(yīng)用，以此來及時(shí)有效地排除變電站GIS設(shè)備故障，確保GIS設(shè)備的正常運(yùn)行。這對于變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性提升都將有著非常積極的影響意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]莫素敏.海南中部地區(qū)模塊化智能變電站方案研究與設(shè)計(jì)[D].導(dǎo)師：廖志偉;高玉潔.華南理工大學(xué)，2020.

[2]韋楓燕.雙母線GIS設(shè)備后期擴(kuò)建與檢修時(shí)的問題分析及解決方案[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（08）：108-109.

[3]游松濤，湯國文，黃景婧.關(guān)于500kV變電站GIS設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（32）：132-133.

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