變電站SF6氣體絕緣全封閉組合電器巡檢

秦慧敏，胡 丹

（晉城供電分公司，山西 晉城 048000）

變電站SF6氣體絕緣全封閉組合電器巡檢

秦慧敏，胡 丹

（晉城供電分公司，山西 晉城 048000）

文章探討了在當(dāng)前變電站SF6氣體絕緣全封閉組合電器廣泛應(yīng)用情況下如何提升變電運行巡視檢查質(zhì)量的問題。通過制作“空間圖示+文字說明”標(biāo)簽標(biāo)識相應(yīng)GIS設(shè)備SF6氣體密度計監(jiān)測到的氣室壓力的新方式，幫助變電運行人員及時對照檢查、辨別密度計監(jiān)測的具體氣室密度和氣室中GIS設(shè)備運行狀況，使之迅速判斷SF6氣體是否泄漏以及影響到的具體元件，提升了變電運行事故處理水平，確保了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

變電站；SF6氣體絕緣全封閉組合電器；巡檢

GIS設(shè)備是指將一座變電站中除變壓器以外的一次設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計有機組合成的一個整體電氣設(shè)備，其擁有占地面積小、技術(shù)性能優(yōu)良、安全性強、維護工作量小等諸多優(yōu)點，近年來在高壓及超高壓輸變電系統(tǒng)建設(shè)中廣泛應(yīng)用。針對這項新興技術(shù)，如何運用科學(xué)的方法，簡潔、快速、有效地監(jiān)控構(gòu)造復(fù)雜的GIS設(shè)備健康水平，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并迅速處理，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行已成為當(dāng)前亟需解決的技術(shù)難題。

1 變電站GIS設(shè)備巡檢現(xiàn)狀及困擾

GIS設(shè)備的電氣元件都被封閉在接地的金屬殼內(nèi)，金屬殼內(nèi)充有SF6氣體，每個間隔均用絕緣子（氣隔）分成多個氣室，氣室之間互不相通，每個氣室引出一個氣體密度計用來監(jiān)測內(nèi)部SF6氣體壓力。SF6氣體是否泄漏是GIS設(shè)備能否正常運行的重要指標(biāo)。目前，大部分變電站運行人員均采用傳統(tǒng)的逐一巡視檢查方式對變電站GIS設(shè)備進行巡檢。但每個氣室一般都安裝有多個電氣元件（例如斷路器側(cè)電流互感器、線路側(cè)隔離開關(guān)和相關(guān)接地刀閘都安裝在同一個氣室內(nèi)，空間上不能被一目了然地看到），每個間隔內(nèi)的SF6氣體密度計數(shù)量也很多，即使運行經(jīng)驗豐富的變電運行員工也很難全面了解每個氣室內(nèi)安裝的所有電氣設(shè)備，并迅速記錄全部SF6氣體密度計監(jiān)測的具體氣室壓力，導(dǎo)致運行人員巡視檢查GIS設(shè)備時混淆設(shè)備，錯誤記錄SF6氣體壓力，甚至在SF6氣體發(fā)生泄漏情況下無法迅速判斷事故影響的范圍，延誤了事故處理時間，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來了較大隱患。

圖1 某變電站220 KVGIS設(shè)備氣隔圖

2 解決方案

當(dāng)前，山西電網(wǎng)各變電站已廣泛配置標(biāo)簽打印機，可利用其制作“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽標(biāo)識GIS設(shè)備SF6氣體密度計監(jiān)測到的氣室壓力，同時張貼在設(shè)備對應(yīng)位置，以方便變電運行人員對照檢查GIS設(shè)備。

第一步，系統(tǒng)了解全站GIS設(shè)備接線方式和工作原理，詳細(xì)繪制出全站的“GIS設(shè)備氣隔圖”。繪制的氣隔圖必須與變電站一次接線圖和GIS設(shè)備實際構(gòu)造嚴(yán)格一致，同時要本著規(guī)范、簡明、易懂的原則，標(biāo)出各類設(shè)備雙重編號，并根據(jù)設(shè)備實際檢修維護情況及時更新氣隔圖。以某GIS變電站220 kV系統(tǒng)為例，氣隔圖包含該站220 kV系統(tǒng)所有GIS設(shè)備，特別是氣室內(nèi)的一次設(shè)備必須正確、醒目。有條件者還可根據(jù)氣隔（盤式絕緣子）的通盤與不通盤、壓力是否相同等情況將氣隔標(biāo)為不同顏色，方便變電運行人員更加直觀的判斷各氣室狀態(tài)。同時，氣隔圖還要標(biāo)明SF6氣體在不同氣室中的額定壓力、密度繼電器發(fā)出不同信號時對應(yīng)的動作值和解除值見圖1。

第二步，對照GIS設(shè)備氣隔圖把站內(nèi)所有氣室和SF6氣體密度計按設(shè)備間隔順序編號并制作成SF6氣體密度計編號一覽表。一覽表要包含GIS設(shè)備的各間隔規(guī)范名稱、“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽的編號和具體內(nèi)容，做到與GIS設(shè)備氣隔圖各個間隔一一對應(yīng)，方便運行人員迅速查閱要巡視的設(shè)備。以圖1所示的某變電站220 kVGIS設(shè)備氣隔圖中出線1為例，SF6氣體密度計編號一覽表包括出線1間隔內(nèi)的所有斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關(guān)、接地刀閘、間隔套管等一次設(shè)備的全部SF6氣體密度計見表1。

表1 SF6氣體密度計編號一覽表

第三步，利用標(biāo)簽打印機在常用的18 mm標(biāo)簽帶上面一層標(biāo)示GIS設(shè)備間隔圖，并用虛線把SF6氣體密度計監(jiān)測的具體氣室標(biāo)明出來，下面一層用規(guī)范術(shù)語描述SF6氣體密度計對應(yīng)的設(shè)備名稱和額定壓力、報警壓力，最終制作成“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽。以表1所示的223出線間隔為例，“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽包含SF6氣體密度計編號（NO.223 a）、東母線、西母線、223斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)、電流互感器、相應(yīng)接地刀閘和避雷器等同一間隔的一次設(shè)備，虛線范圍內(nèi)為待巡檢SF6氣體密度計監(jiān)測的氣室內(nèi)一次設(shè)備（具體為223西隔離開關(guān)、母線側(cè)電流互感器），雙層標(biāo)簽下層包括該SF6氣體密度計的額定壓力、報警壓力和相應(yīng)的環(huán)境溫度，見圖2。

GIS設(shè)備氣隔圖、SF6氣體密度計編號一覽表和“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽呈“母-子”一級一級對應(yīng)關(guān)系。

第四步，把制作好的“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽一一張貼到相應(yīng)的密度計旁邊，既能方便變電運行人員一目了然知道各個小室里的具體設(shè)備，又能通過虛線圈定范圍立即分辨出SF6氣體密度計標(biāo)示的對應(yīng)氣室，同時通過比較密度計實際壓力和雙層標(biāo)簽標(biāo)注的額定壓力、報警壓力來檢定SF6氣體壓力是否正常，提升了設(shè)備巡檢質(zhì)量。

圖2 “空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽范例

3 取得的效果

3.1 提高了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平

氣體壓力監(jiān)測是監(jiān)視GIS設(shè)備的絕緣水平和斷路器開斷能力的重要方法之一。SF6氣體泄露時，密度計顯示的密度值會根據(jù)泄露輕重程度作相應(yīng)下降，繼而發(fā)出警報訊號。運行人員根據(jù)“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽?zāi)苎杆俨槊餍孤稓馐遥皶r采取措施，節(jié)約了事故處理時間，提高了電網(wǎng)安全穩(wěn)定和可靠供電水平。

3.2 提升了變電運行人員業(yè)務(wù)技能

制作“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽需要全面了解整座變電站的接線方式、運行狀態(tài)和所有GIS一二次設(shè)備原理及工作方式，并系統(tǒng)整合到一起，是運行人員較快熟悉GIS設(shè)備，掌握變電運行事故處理方法的過程，有效促進了變電運行人員迅速、全面掌握變電運行技能。

3.3 節(jié)約了經(jīng)濟成本

目前，各變電工區(qū)大多委托廣告設(shè)計公司制作變電站內(nèi)的各類設(shè)備標(biāo)示牌，而變電站設(shè)備數(shù)量眾多，需要付出較多的制作費用，使用變電站自備標(biāo)簽打印機制作“空間圖示+文字說明”雙層標(biāo)簽可節(jié)約大量成本。同時，廣告設(shè)計公司人員不熟悉變電站電氣設(shè)備，制作設(shè)備標(biāo)簽時容易出錯，也給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來了一定隱患。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，隨著電網(wǎng)建設(shè)力度的不斷加大，GIS設(shè)備在變電站的應(yīng)用也越來越廣泛，這對變電運行維護工作提出了新的要求。文章從提高變電站SF6氣體絕緣全封閉組合電器巡視檢查質(zhì)量出發(fā)，本著簡約、快速排查治理GIS設(shè)備隱患和故障的理念，對GIS變電站運行維護工作進行了探討，提出了相應(yīng)解決方案，在具體的實施過程中還需要進一步根據(jù)實際情況深入研究。

[1] 黎明,黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運行[M].北京:水利電力出版社,1993.

[2] 羅學(xué)琛.SF6氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)[M].北京:中國電力出版社,1999.

Study on Inspection of Transformer Substation，Gas Insulted Sw itehgear

Qin Huim in，Hu Dan

Currently,Gas Insulted Switchgear （hereinafter referred to as GIS）is widely used in transformer substation，in this paper，how to improve substation operation perambulation inspection will be discussed.The author uses“space diagram and textual”description to label air chamber pressure which monitored by SF6 electro meter.With space diagram and textual description，substation operation operators will check and discern concrete air chamber density and GIS equipment operation status under air chamber in time，and quickly knows whether SF6 gas leaks out and affects the element.It will also improve the level of substation operation accident disposal，ensure the safe and steady operation of the power grid.

Transformer substation；Gas Insulated Switchgear；Inspection

TM 595

A

1000-8136(2010)35-0001-03

秦慧敏，女，1983年出生，山西高平人，2005年畢業(yè)于山西大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)，助理工程師。胡丹，男，1983年出生，湖北公安人，2005年畢業(yè)于三峽大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)，助理工程師。