GIS組合電器設(shè)備受潮故障分析

摘要：變電站GIS設(shè)備端子箱、機(jī)構(gòu)箱受潮是最為常見(jiàn)的故障，隨著運(yùn)行年限的增加，設(shè)備受潮現(xiàn)象會(huì)越發(fā)突出。現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢修經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)備結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、安裝工藝及材質(zhì)出發(fā)，對(duì)GIS各類設(shè)備受潮的原因進(jìn)行剖析，并提出相應(yīng)的處理方法，為以后處理類似故障提供參考。

關(guān)鍵詞：GIS組合電器;受潮;設(shè)備結(jié)構(gòu);安裝工藝

0 ? ?引言

變電站GIS設(shè)備因結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。大部分GIS設(shè)備安裝于戶外，由于環(huán)境中的雨水、潮氣影響，在日常運(yùn)行維護(hù)中發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備受潮現(xiàn)象最為突出。GIS設(shè)備受潮后，將導(dǎo)致零部件銹蝕（卡澀）、絕緣下降（直流接地）等問(wèn)題，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，對(duì)GIS設(shè)備受潮故障應(yīng)給予充分重視，并積極探討和研究其原因，以便采取必要措施防止該情況的發(fā)生。

1 ? ?GIS設(shè)備受潮原因分析

變電站受潮的GIS設(shè)備主要包括斷路器機(jī)構(gòu)箱、隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱、電流互感器端子箱以及避雷器放電計(jì)數(shù)器接線盒，引起設(shè)備受潮的原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝引起密封不良;（2）密封條材質(zhì)不合格引起密封不嚴(yán);（3）安裝工藝或維護(hù)不當(dāng)（加熱器未運(yùn)行）[1-3]。

1.1 ? ?斷路器機(jī)構(gòu)箱

一般110 kV斷路器機(jī)構(gòu)箱置于GIS設(shè)備頂部，220 kV斷路器機(jī)構(gòu)箱置于底部，從布置結(jié)構(gòu)上看110 kV斷路器機(jī)構(gòu)箱更易受潮，因?yàn)轫敳扛追e水。

案例：某110 kV GIS斷路器機(jī)構(gòu)傳動(dòng)軸箱內(nèi)存在大量積水，如圖1所示。

受潮原因分析：（1）蓋板與機(jī)構(gòu)箱之間屬于硬接觸，無(wú)密封圈;（2）蓋板與機(jī)構(gòu)箱靠密封膠密封，日久失效。雨水沿著蓋板與機(jī)構(gòu)箱貼合面滲入傳動(dòng)軸箱內(nèi)，下部密封相對(duì)嚴(yán)實(shí)，雨水被關(guān)在軸箱內(nèi)。

1.2 ? ?隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱

母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱安裝于母線上面，呈水平布置;出線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)多安裝于隔離開(kāi)關(guān)側(cè)面，呈垂直布置。這兩種布置方式從結(jié)構(gòu)上看都存在受潮情況。

案例：110 kV GIS隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱受潮，在操作過(guò)程中發(fā)生卡澀現(xiàn)象，如圖2所示。

受潮原因分析：隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱密封采用螺絲緊固金屬面板，密封性受螺絲密集程度、金屬板貼合程度以及邊縫膠圈等因素影響，箱內(nèi)無(wú)加熱器、呼吸孔等除濕措施。水氣經(jīng)過(guò)密封面進(jìn)入機(jī)構(gòu)內(nèi)，在機(jī)構(gòu)最低位傳動(dòng)軸密封面聚集，導(dǎo)致軸承銹蝕卡澀。

1.3 ? ?電流互感器端子箱

GIS電流互感器端子箱封蓋檢修過(guò)程中很少開(kāi)蓋檢查，易忽視滲水受潮情況，但在開(kāi)蓋檢查中發(fā)現(xiàn)存在結(jié)構(gòu)不合理、安裝工藝等問(wèn)題導(dǎo)致的滲水情況。

案例：某110 kV GIS電流互感器二次接線盒（端子箱）內(nèi)含有大量雨水，如圖3所示。

滲水原因分析：電流互感器端子箱斜側(cè)安裝于GIS筒壁上，封蓋通過(guò)卡扣固定，開(kāi)口向上，通過(guò)密封膠條密封端子箱與封蓋;封蓋上有雨水流過(guò)的痕跡，該結(jié)構(gòu)傾斜布置，雨水在封蓋卡扣處易聚集，滲入到端子箱內(nèi)，密封膠條在雨水的浸泡下更易老化，加速雨水滲入。

1.4 ? ?避雷器放電計(jì)數(shù)器接線盒

GIS避雷器放電計(jì)數(shù)器接線盒與電流互感器端子箱一樣，在檢修過(guò)程中很少開(kāi)蓋檢查，只有在遇到問(wèn)題時(shí)才開(kāi)蓋檢查。

案例：運(yùn)維人員巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)，某110 kV GIS母線避雷器放電計(jì)數(shù)器三相泄漏電流均為零，檢修人員解體檢查發(fā)現(xiàn)接線盒含有大量雨水，且內(nèi)部閥塊嚴(yán)重銹蝕，如圖4所示。

受潮原因分析：放電計(jì)數(shù)器接線盒為傾斜安裝，雨水順著GIS避雷器二次引線滲入接線盒內(nèi)，接線盒密封良好，導(dǎo)致雨水在接線盒內(nèi)聚集。

2 ? ?處理措施

根據(jù)上述GIS設(shè)備受潮案例，提出如下解決方法：

（1）針對(duì)機(jī)構(gòu)箱受潮不影響其正常運(yùn)行的。

1）清理機(jī)構(gòu)內(nèi)的銹蝕及密封膠，重新涂抹密封膠，并在機(jī)構(gòu)箱頂部加裝防雨罩;

2）后期對(duì)機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行改造，增加加熱器及排氣孔等除潮裝置。

（2）針對(duì)機(jī)構(gòu)箱受潮嚴(yán)重影響正常運(yùn)行的，應(yīng)整體更換為除潮裝置齊全，二次接線采用航空插頭，機(jī)構(gòu)箱外沿密封部位為凹槽，且密封凹槽位于固定螺栓內(nèi)側(cè)的機(jī)構(gòu)箱。

（3）對(duì)于端子箱、接線盒密封不嚴(yán)的，將密封面清理干凈，重新密封，加裝防雨罩;對(duì)結(jié)構(gòu)不合理、加裝防雨罩也不能解決的，應(yīng)聯(lián)系廠家對(duì)其進(jìn)行升級(jí)改造。

3 ? ?結(jié)語(yǔ)

針對(duì)GIS設(shè)備受潮故障，對(duì)運(yùn)維檢修工作做出如下總結(jié)：

（1）已運(yùn)行的設(shè)備，聯(lián)系廠家設(shè)計(jì)防雨罩，將類似機(jī)構(gòu)箱、端子箱全部安裝防雨罩，完善密封結(jié)構(gòu);

（2）加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，增強(qiáng)監(jiān)造力度，選用防水性好、加熱除潮裝置功能性較強(qiáng)的設(shè)備;

（3）加強(qiáng)作業(yè)人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高安裝工藝水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 劉同杰，萬(wàn)紅艷，劉同敏.一起GIS設(shè)備密封不良問(wèn)題原因分析[J].四川電力技術(shù)，2017，40（6）：89-91.

[2] 劉鋼.變電站一次設(shè)備潮氣入侵的危害及防御措施[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2016（23）：92-93.

[3] 張國(guó)燦，陳韶君.變電站戶外GIS機(jī)構(gòu)箱等柜體防凝露改進(jìn)措施的研究[J].電工技術(shù)，2014（12）：57-58.

收稿日期：2021-06-15

作者簡(jiǎn)介：郝為（1987—），男，湖北石首人，工程師，研究方向：變電一次設(shè)備檢修。