淺議組合電器在變電站中的應用

張鑫　唐振威　崔悅　玄軻宇

摘 要：現今，組合電器以其安全綜合指數高、占地體積和面積小、操作方便等優點成為新建和改造變電站的重要發展趨向，并已經普及化、規范化。但在這些年的使用過程中，也開始出現設備異常等現象。為確保其安全可靠運行，必須對組合電器的狀態量進行評價，提出檢修策略。本文通過一起組合電器異常局部放電，淺議組合電器在變電站中的應用，以供相關人員參考。

關鍵詞：組合電器；變電站；狀態檢修

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

目前，國民對電網供電可靠性要求不斷提高，同時，對不可再生自然資源的需求、土地資源的需求、對自然環境的保護要求越來越高。而封閉式組合電器恰恰同時滿足了這些要求，因為它運行可靠性高、節省占地空間、環境污染少。隨著封閉式組合電器技術的不斷完善，它必將在大城市和工業密集區的中心變電站、地勢險峻和重污染地區、高層或地下建筑室內以及超高壓輸變電重要場所廣泛應用。

1 組合電器在變電站的應用

1.1 結構和原理。組合電器是由斷路器、母線、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管等7種高壓電器組合而成的高壓配套裝置。根據主接線要求將各元件按照積木式組合裝配，它的核心元件是斷路器，絕緣介質是無色、無味、無臭的SF6氣體。它沒有暴露在空氣中的外絕緣部分，不受氣候變化引發的閃絡事故。在常溫常壓下，氣體化學性穩定，確絕緣性能及滅弧性能遠優于傳統的絕緣油。

1.2 狀態量及扣分。對組合電器類設備進行狀態評價前，需直接或間接收集反應設備運行狀態的各類信息，如原始資料、運行資料、試驗數據、測試電子圖像、家族性缺陷、巡檢等。再根據國家電網公司發布的SF6高壓斷路器狀態檢修導則，將設備狀態分為正常狀態、注意狀態、異常狀態及嚴重狀態四種。組合電器狀態量扣分標準，是按照該狀態量不同劣化程度可能對設備安全運行的影響程度來確定的。不同原因引起的狀態量變化決定不同的設備狀態及不同的檢修策略。需診斷性試驗后，對設備的狀態做進一步的評價。

1.3 狀態的評價。由于變電站氣候環境、設備狀況、設備管理差異較大，考慮到設備實際運行情況，在制定標準時，原則性內容較多，部分依照常規設備制定，實施細則或補充規定。

組合電器類涉及的狀態評價，應根據組合電器的特點分為部分評價和間隔評價兩部分。

（1）GIS部件狀態評價。組合電器部件分為斷路器、隔離刀閘及接地刀閘、電流互感器、電壓互感器、避雷器、套管、氣室以及母線狀態量作為評價的依據。

組合電器部件狀態的評價應同時考慮單項狀態量的減分和部件合計扣情況。

（2）GIS間隔狀態評價。GIS類設備的間隔評價應綜合其部件的評價結果決定。當所有部件評價為正常狀態時，間隔評價為正常狀態；當間隔內任一部件狀態為注意狀態、異常或嚴重狀態時，間隔評價應為其中最嚴重的狀態。

1.4狀態檢修決策。組合電器的狀態檢修包括預防性試驗的制定，也包括缺陷處理、帶電測試等。檢修決策根據設備狀態評估的最終結果動態調整。

（1）組合電器檢修分類。將組合電器類設備檢修工作分為四類：A、B、C、D類檢修。其中A、B、C類屬于停電檢修，D類檢修為不停電檢修。

A類是指組合電器階梯性檢查、維修、更換和試驗。B類是指維持組合電器氣室密封情況下實施的局部性檢修，如機構解體檢查、維修、更換和試驗。C類是指對組合電器進行常規性檢查、維護和試驗。D類是指組合電器類設備在帶電運行狀態下的測試、維修和巡檢工作。

（2）狀態檢修策略分類。結合設備缺陷性質，按照缺陷管理相關規定處理。如存在多種缺陷，應在檢修決策中集中安排一次進行處理。

“正常狀態”檢修策略為正常狀態的組合電器，在出現異常無法確定發展趨勢時，執行C類檢修。“注意狀態”檢修策略為注意狀態的組合電器，根據實際情況提前安排一次C類檢修。”異常狀態“檢修策略為異常狀態的組合電器，在停電檢修前應適當增加一次D類檢修。”嚴重狀態”檢修策略為嚴重狀態組合電器，盡快安排停電檢修，并在停電前后加強D類檢修。

2 組合電器局部放電故障案例

某變電站進行局部放電帶電測試。測試過程中發現特高頻信號副值有明顯變化，為進一步驗證準確性，更換了傳感器并在不同角度測量，最終確定某線開關室內沿組合電器筒管向室內傳播。立即告知運行人員，發現該點有氣體分解產物成分，并有明顯增大的跡象。解體后，發現三相絕緣子表面有不同程度電弧熏黑痕跡，主要是電弧粉塵等雜質引起的放電。試驗人員及時發現問題，避免設備帶病運行引起的一起事故，確保了變電站安全運行。

結語

在我國電力系統中，組合電器設備已被廣泛應用。組合電器的標準化作業也日益完善，利用現有試驗設備和狀態檢修理論對組合電器的缺陷和常見故障進行研究。針對不同類型的問題總結出解決的策略，從而提高組合電器的使用壽命，保障電網的可靠運行。

參考文獻

[1]孫興.組合電器在電力系統中的應用研究[D].大連理工大學，2012.

[2]國家電網公司設備狀態檢修規章制度和技術標準匯編[S].北京：中國電力出版社，2008.