分析變電站GIS設(shè)備的故障診斷及檢修措施

赫志遠(yuǎn)　趙會亮　王超

摘要：GIS設(shè)備是當(dāng)前電力行業(yè)廣泛應(yīng)用的新裝置，該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、配置靈活且可靠、安全，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，維護(hù)工作量小等優(yōu)勢，但出現(xiàn)故障后查找難度大。本文就GIS 設(shè)備日常運(yùn)行過程中常見的斷路器、互感設(shè)備故障問題進(jìn)行分析，探討故障形成原因，提出合理的檢修措施。

關(guān)鍵詞：變電站GIS設(shè)備;斷路器;互感設(shè)備;故障;檢修措施

引言

GIS（gas-insulated?metal-enclose?switchgear），也稱為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，又稱為“六氟化硫封閉式組合電器”，它是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器和母線等元件組合并封閉于金屬殼體內(nèi)，內(nèi)部充有SF6氣體絕緣組成的一種組合式高壓電器。20世紀(jì)60年代以來，GIS設(shè)備在高壓、超高壓甚至特高壓領(lǐng)域內(nèi)廣泛的應(yīng)用，相比常規(guī)的敞開式變電站，GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，配置靈活且可靠性高、安全性強(qiáng)，對環(huán)境的適應(yīng)能力也較強(qiáng)，而且便于安裝，維護(hù)起來工作量小。隨著GIS設(shè)備在變電站中的大量應(yīng)用，所以GIS設(shè)備的正常運(yùn)行及故障判斷和檢修水平就直接影響著變電站的運(yùn)行水平和質(zhì)量。而且，由于GIS設(shè)備的所有元件都結(jié)合并裝置于一個(gè)金屬封閉體內(nèi)，罐體內(nèi)充滿六氟化硫氣體，一旦出現(xiàn)故障，因罐體較長，設(shè)備內(nèi)部會存在死角，且空間太小，及時(shí)準(zhǔn)確找出故障原因的難度較大，拆卸設(shè)備需要大量時(shí)間，還要防范小空間內(nèi)六氟化硫氣體會使人窒息現(xiàn)象，一些不合格的氣體中含有有毒雜質(zhì)，還會威脅檢修人員的生命安全，因此故障檢修難度大。本文對GIS設(shè)備常見故障進(jìn)行總結(jié)，探討故障產(chǎn)生原因，為變電站檢修人員提供經(jīng)驗(yàn)參考。

1 GIS設(shè)備常見故障及原因1.1 GIS設(shè)備常見故障??????? 變電站GIS設(shè)備故障通常出現(xiàn)在斷路器和互感設(shè)備上，其中斷路器方面，以分合閘動(dòng)作無法完成這個(gè)故障出現(xiàn)的機(jī)率最高;互感設(shè)備方面，一般情況下，電流互感器上容易出現(xiàn)電流互感器偏差問題，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生結(jié)果不準(zhǔn)確現(xiàn)象。1.2 引發(fā)GIS設(shè)備故障的原因??????? 斷路器無法完成分合閘動(dòng)作，導(dǎo)致這類故障的原因主要有以下幾方面：電源終端分閘供電導(dǎo)致合閘時(shí)缺少應(yīng)有的電能，控制回路故障影響到合閘動(dòng)作，斷路器中的彈簧元件接觸不良或轉(zhuǎn)換不良等導(dǎo)致其失去了足以實(shí)現(xiàn)合閘的能量，以及六氟化硫壓力下降到了一定的程度，這些現(xiàn)象均會使合閘動(dòng)作出錯(cuò)，從而無法完成分閘動(dòng)作。

互感設(shè)備發(fā)生故障，通常是原本電流互感器在常規(guī)狀態(tài)下，互感器的屏蔽罩靠近開關(guān)一側(cè)后，連接了GIS設(shè)備外殼，同時(shí)因六氟化硫氣體隔絕，與線路另外一側(cè)的外殼存在著絕緣狀態(tài)，因此在這種工況下是沒有回路的，但是在實(shí)際操作運(yùn)行過程中，如果連接外殼一側(cè)的某一段出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象，就有可能使兩側(cè)同時(shí)處于連接狀態(tài)，這樣就形成了一個(gè)閉合的回路，因此對互感器數(shù)值造成了一定的影響。一旦GIS設(shè)備的滑竿裝備產(chǎn)生了閉合回路后，二次繞組會通過感應(yīng)磁通產(chǎn)生反向電流，然后與第一次的電流抵消，互感器只能感受到方向電流與一次電流之間存在的差值，在這種狀態(tài)下，導(dǎo)致了互感器數(shù)值變比出現(xiàn)了增大的變化，據(jù)日常工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，出現(xiàn)這種問題，通常是因?yàn)閺S商生產(chǎn)的零件規(guī)格存在較大的誤差，或者是設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)了疏漏引起的。?2 GIS設(shè)備故障的檢修??????? GIS設(shè)備出現(xiàn)的故障及引發(fā)故障的原因不同，因此要針對性的對不同原因?qū)е碌墓收祥_展不同的檢修方式。上述分析中我們已經(jīng)了解到GIS設(shè)備的檢修難度較大，所以日常開展變電站運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，要特別重視GIS設(shè)備的巡檢。首先就是用眼睛進(jìn)行表面的觀察，用鼻子聞?dòng)袩o氣味，用耳朵聽有無異常聲響，并利用隨身攜帶的測溫儀、照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、成像儀等儀器進(jìn)行初步檢測，必要時(shí)打開應(yīng)急燈和對講機(jī)等。巡視人員在巡檢時(shí)，需要進(jìn)入六氟化硫氣體高壓室時(shí)，如果入口處未設(shè)置無氣體含量顯示器的，要先將高壓室進(jìn)行通風(fēng)15min后，再利用檢漏儀對六氟化硫氣體含量進(jìn)行測量，測量結(jié)果達(dá)到合格后方可進(jìn)入室內(nèi)中，一般至少要安排2人及以上進(jìn)入高壓室。

2.1 斷路器檢修

GIS設(shè)備斷路器發(fā)生故障，首先要考慮電源是否正常，如果電能支持不夠，都會影響合閘或開閘出現(xiàn)動(dòng)作。若是電源有無空開現(xiàn)象，試合空開，熔絲發(fā)生熔斷，及時(shí)更換新的熔絲，接著檢查匯控柜。電源正常時(shí)，就要判斷控制回路可能引起分合閘動(dòng)作錯(cuò)誤，重點(diǎn)查看控制回路中關(guān)鍵部位，并判斷是分閘工作故障還是合閘動(dòng)作故障，如果是分閘動(dòng)作出現(xiàn)了故障，對應(yīng)檢查斷路器的控制把手、分閘線圈，必要時(shí)請專業(yè)檢修人員進(jìn)一步檢查控制回路。如果是合閘動(dòng)作出現(xiàn)了問題，直接交由專業(yè)人員對二次回路進(jìn)行檢查。若因六氟化硫氣體壓力不足導(dǎo)致斷路器分閘操作無法完成時(shí)，應(yīng)先中斷斷路器電源，確保其空開，然后上報(bào)要求停止重合閘，得到上級批準(zhǔn)后采用母聯(lián)串代的形式把正常運(yùn)行的斷路器先轉(zhuǎn)換至另一母線，然后再對出現(xiàn)故障的斷路器進(jìn)行中斷后維修。合閘操作不正常時(shí)，要先將電源斷開，申請重合閘，然后交由專業(yè)維修人員檢查維修。若是六氟化硫氣體壓力降至警戒值以下，并不能支持分合閘的，這時(shí)應(yīng)快速的將斷路器電源斷開，閉鎖操作機(jī)構(gòu)，設(shè)置為不可手動(dòng)操作狀態(tài)，然后按照設(shè)備缺陷管理制度分割故障開關(guān)，然后請專業(yè)人員進(jìn)行維修。

2.2 互感設(shè)備檢修

GIS設(shè)備中互感器元件發(fā)生故障的機(jī)率較低，通過合格驗(yàn)收及科學(xué)安裝的GIS設(shè)備一般不會有互感器方面的問題，而且當(dāng)前的在線監(jiān)測技術(shù)也能保障互感器正常運(yùn)行，但是一旦出現(xiàn)故障，不會有明顯的故障現(xiàn)象指示，因此工作人員很難找出故障原因，所以對故障問題的檢修存在很大的難度。當(dāng)發(fā)生互感器故障時(shí)，首先可根據(jù)圖紙判斷保護(hù)區(qū)段，結(jié)合在線監(jiān)測裝置對故障位置進(jìn)行確定，就可以更換新的設(shè)備。換新互感器時(shí)，要先嚴(yán)格檢測互感器質(zhì)量、規(guī)格及參數(shù)，確保這些指標(biāo)都能達(dá)標(biāo)后才能替換。更換時(shí)，應(yīng)基于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，按照GIS設(shè)備實(shí)際需求進(jìn)行更換，首先要做好設(shè)備接地，接著參考操作手冊和安裝說明書進(jìn)行正確安裝。

2.3 對設(shè)備現(xiàn)地控制柜進(jìn)行維護(hù)

設(shè)備自身的控制柜中所有的元器件，可以在確保外觀完好的條件下，發(fā)揮出其具備的性能實(shí)施檢測能力，聯(lián)系到該部位具體情況，對其開展處理公眾。繼電器未達(dá)到規(guī)范要求的密度時(shí)，應(yīng)及時(shí)換新的繼電器。當(dāng)從事維護(hù)管理工作的人員尚未明確維護(hù)工作應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任時(shí)，要做好監(jiān)督管理，從而更好的完成設(shè)備的診斷及維護(hù)工作。

2.4 維護(hù)設(shè)備氣體密封性功能

工作場所中，還要定期檢測氣體密封性，對比前期實(shí)施的充氣登記數(shù)據(jù)，對實(shí)施維護(hù)操作的設(shè)備自身要求的密封操作的相關(guān)部件應(yīng)具有的優(yōu)質(zhì)的密封性能進(jìn)行檢測，與測試結(jié)果進(jìn)行聯(lián)系，并針對性的提出對設(shè)備進(jìn)行改良及優(yōu)化操作，從而提高GIS設(shè)備的氣體密封性能。

3 結(jié)語

由于GIS設(shè)備的廣泛應(yīng)用，越發(fā)彰顯出其在變電站運(yùn)行中的重要性，因此要重視GIS設(shè)備故障的判斷及檢修，不斷總結(jié)日常工作中遇到的問題及處理方案，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備構(gòu)造及工作原理等方面的知識學(xué)習(xí)，提升業(yè)務(wù)工作能力，確保故障問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確判斷及快速檢修，保障電網(wǎng)正?？煽抗╇?。?參考文獻(xiàn)

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[2] 范磊. 電力GIS設(shè)備故障診斷方案[J].機(jī)電信息，2011（15）.

作者簡介：赫志遠(yuǎn)（1990-），男，漢族，吉林省吉林市人，碩士研究生，工程師，從事電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維檢修工作。