變電站GIS組合電器設(shè)備的異常及故障處理方法

摘 要：變電站GIS組合電器設(shè)備的運(yùn)行性能對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著決定性作用。設(shè)備的健康水平是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，變電站在工作過(guò)程中，一旦發(fā)生異常在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有被恰當(dāng)?shù)奶幚?，將?huì)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，因此，如何正確的處理變電站事故是變電站管理人員必須掌握的一門技能。

關(guān)鍵詞：GIS；故障；處理；原因

GIS由斷路器、母線、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等原件組合而成，其絕緣介質(zhì)為SF6氣體。由于它具有優(yōu)良的技術(shù)性能和占地面積小等特點(diǎn)，所以獲得了廣泛的應(yīng)用。人們通常都認(rèn)為變電站GIS組合電器設(shè)備是一種先進(jìn)的高科技設(shè)備，幾乎不會(huì)發(fā)生故障，這種想法是錯(cuò)誤的，這實(shí)際上是相對(duì)分離式敞開設(shè)備而言的。實(shí)際上GIS設(shè)備并不是不發(fā)生故障，只是故障發(fā)生的頻率確實(shí)要小一點(diǎn)，但是，一旦出現(xiàn)故障，其后果遠(yuǎn)比分離式敞開設(shè)備要嚴(yán)重的多，故障的修復(fù)工作也甚為復(fù)雜，不僅修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，并且經(jīng)濟(jì)損失大，因此對(duì)變電站GIS組合電器設(shè)備的故障進(jìn)行研究探討是非常有意義的。本文將會(huì)介紹一些變電站GIS組合電器設(shè)備常見的故障，以及一些常見故障的排除方法。

1 變電站GIS組合電器設(shè)備的常見故障

常見故障可分為兩大類：①與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操作機(jī)構(gòu)的故障等。這類故障的故障率大致與常規(guī)電力設(shè)備相同。②GIS特有故障，如GIS絕緣系統(tǒng)的故障等。這類故障的重大故障率為0.1-0.2次/年。一般認(rèn)為，GIS的故障率通常比常規(guī)變電所低，但GIS事故后的平均停電檢修時(shí)間比常規(guī)變電所要長(zhǎng)。

GIS常見故障經(jīng)常表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：①氣體泄漏。氣體泄露是目前較為常見的故障。輕者，使GIS需要經(jīng)常補(bǔ)氣；重者，使GIS被迫停止運(yùn)行。②水分含量高。SF6氣體水分含量增高通常與SF6氣體泄露相聯(lián)系。因?yàn)樾孤兜耐瑫r(shí)，外部的水汽也向GIS氣室內(nèi)滲透，使SF6氣體的含水量增高，從實(shí)踐可以得知，SF6氣體水分含量高是引起絕緣子或其他絕緣件閃絡(luò)的主要原因。③內(nèi)部放電。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，GIS內(nèi)部不清潔、運(yùn)輸中的意外碰撞和絕緣件質(zhì)量低劣等都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部放電現(xiàn)象。④斷路器液壓操動(dòng)系統(tǒng)漏油。⑤內(nèi)部元件故障。GIS內(nèi)部元件包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)、避雷器、互感器、套管、母線等。運(yùn)行試驗(yàn)表明，其內(nèi)部元件故障時(shí)有發(fā)生。

2 故障原因分析

2.1 源于制造廠的原因

①車間環(huán)境差。GIS制造廠的制造車間的清潔度差，特別是總裝配車間，由于清潔度差，使金屬微粒、粉末和其他雜物殘留在GIS內(nèi)部，留下隱患，導(dǎo)致故障。由于這個(gè)原因造成的故障大約占GIS總故障的16%。②裝配誤差大。在裝配過(guò)程中，使可動(dòng)元件與固定元件發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生金屬粉末和殘屑并遺留在零件的隱蔽地方，在出廠前沒(méi)清理干凈。由于這種原因引起的故障約占GIS總故障的10%。③不遵守工藝規(guī)程。在GIS零件裝配過(guò)程中，不遵守工藝規(guī)程，存在把零件裝錯(cuò)、裝漏及裝不到位等。④材料質(zhì)量不合格。制造廠選用的材料質(zhì)量不高，甚至有的材料很差。

2.2 源于設(shè)計(jì)的原因

設(shè)計(jì)不合理或者絕緣裕度很小，也是造成故障的原因之一。例如GIS中支撐絕緣子的使用場(chǎng)強(qiáng)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。目前環(huán)氧樹脂澆注絕緣子的使用場(chǎng)強(qiáng)可高達(dá)6KV/min，而不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。如果使用場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)10KV/min，起初可能沒(méi)有放電現(xiàn)象，但運(yùn)行幾年后就可能擊穿。由于設(shè)計(jì)不合理造成的故障大約占GIS總故障的7%。

2.3 源于運(yùn)行中的原因

在GIS運(yùn)行中，由于操作不當(dāng)也會(huì)引起故障。例如將接地刀閘合到帶電相上，如果故障電流很大，即使快速接地刀閘也會(huì)損壞。

2.4 源于安裝過(guò)程中的原因

①不遵守工藝規(guī)程。安裝人員在安裝過(guò)程中不遵守工藝規(guī)程，金屬件有劃痕、凹凸不平之處未得到處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于制造廠和安裝單位的工藝不良，造成的故障約占40%。②現(xiàn)場(chǎng)清潔度差。安裝現(xiàn)場(chǎng)清潔度差，導(dǎo)致絕緣件受潮、被腐蝕；外部的塵埃、雜物等侵入GIS內(nèi)部。③裝錯(cuò)、裝漏。安裝人員在安裝過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裝錯(cuò)裝漏的現(xiàn)象。屏蔽罩內(nèi)部與導(dǎo)體之間的間隙不均勻；或者沒(méi)有裝上去即漏裝；螺栓、墊圈沒(méi)有裝或緊固不緊。④異物沒(méi)有處理。安裝工作有時(shí)與其他工程交叉進(jìn)行。例如土建工程、照明工程、通風(fēng)工程沒(méi)有結(jié)束，為了趕工期，強(qiáng)行進(jìn)行GIS設(shè)備的安裝工作，可能造成異物掉入GIS中，而沒(méi)有處理。有時(shí)甚至將工具遺留在GIS內(nèi)部，留下隱患。

3 變電站GIS組合電器設(shè)備故障的表現(xiàn)及實(shí)際處理方法

斷路器有下列情形之一，應(yīng)申請(qǐng)停電處理。如：①套管有嚴(yán)重的破損現(xiàn)象。②斷路器內(nèi)部有爆裂的聲音。③少油斷路器滅弧室冒煙或內(nèi)部有異常響聲。④油斷路器嚴(yán)重漏油，油位看不見。⑤空氣斷路器內(nèi)部有異常的聲響或嚴(yán)重漏氣，引起壓力下降，橡膠吹出。⑥SF6氣室嚴(yán)重漏氣或發(fā)出操作閉鎖信號(hào)。⑦真空斷路器出現(xiàn)真空損壞的咝咝聲音。

3.1 斷路器故障處理

①斷路器動(dòng)作分閘后，值班人員應(yīng)立即記錄故障發(fā)生時(shí)間、停止音響信號(hào)，并立即進(jìn)行事故特巡檢查，判斷斷路器本身有無(wú)故障。②斷路器故障分閘自動(dòng)重合或試行強(qiáng)送后，無(wú)論成功與否，均應(yīng)對(duì)斷路器外觀進(jìn)行仔細(xì)檢查。③斷路器故障發(fā)生拒動(dòng)，造成越級(jí)跳閘，在恢復(fù)系統(tǒng)送電時(shí)，應(yīng)將發(fā)生拒動(dòng)的斷路器脫離系統(tǒng)并保持原狀，待查清拒動(dòng)原因并消除后方可投入使用。④SF6斷路器發(fā)生意外爆炸或漏氣等事故，值班人員接近設(shè)備要謹(jǐn)慎，盡量選擇從上風(fēng)處接近設(shè)備，必要時(shí)要帶防毒面具、穿防護(hù)服。

3.2 電壓互感器的故障處理

①電壓互感器保險(xiǎn)熔斷或自動(dòng)開關(guān)跳閘，應(yīng)立即恢復(fù)。若再次熔斷或跳閘，應(yīng)檢查其本身及二次回路有無(wú)故障。②當(dāng)電流表沒(méi)有指示的時(shí)候，應(yīng)看互感器二次是否短路。③當(dāng)電壓表、功率表指示不正確的時(shí)候，應(yīng)檢查TV二次回路及TV本身有無(wú)故障并處理。④當(dāng)互感器接頭發(fā)熱嚴(yán)重或者瓷件損壞、冒煙、著火時(shí)，應(yīng)立即將其退出運(yùn)行并檢查處理。⑤當(dāng)互感器發(fā)生下列情況時(shí)，必須立即停止運(yùn)行，并匯報(bào)調(diào)度和工區(qū)，即：冒煙、發(fā)出焦臭味道；內(nèi)部有放電聲音或者其他噪音，引線與外殼之間放電；嚴(yán)重漏油；熔絲（或自動(dòng)開關(guān)）連續(xù)熔斷。當(dāng)TV內(nèi)部冒煙的時(shí)候，禁止用刀閘進(jìn)行故障隔離，而應(yīng)通過(guò)改變運(yùn)行方式用斷路器切斷故障電壓傳感器；當(dāng)互感器著火時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，并用干式滅火器或黃沙滅火。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著變電站GIS組合電器設(shè)備在我國(guó)使用的越來(lái)越多，其故障發(fā)生率也在不斷的提高。如何使GIS設(shè)備安全的運(yùn)行已經(jīng)是一個(gè)必須要高度重視的問(wèn)題。廠家在生產(chǎn)的時(shí)候一定要嚴(yán)格把握產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，確保產(chǎn)品的材料和安裝工藝，從而確保產(chǎn)品在出廠時(shí)候的可靠性；另外要重視提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的素質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)他們相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，從根本上減少故障的發(fā)生率，保證生命財(cái)產(chǎn)的安全。

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