SF6全封閉組合電器GIS常見故障及其處理

1、SF6全封閉組合電器 GIS常見故障及其處理SF6全封閉組合電器GIS常見故障及其處理一、故障分類GIS的常 見故障可分為以下兩大類。(1)與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動機構(gòu)的故障等。(2) GIS的特有故障，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/(所年)。一般認(rèn)為，GIS的故障率比常規(guī)變電所低一 個數(shù)量級，但GIS事故后的平均停電檢修時間則比常規(guī)變電所長。運行經(jīng)驗表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運行的一年之 內(nèi)，以后趨于平穩(wěn)。二、常見特有故障 GIS的常見特有故障如下。1、氣體泄漏氣體泄漏是較為常見的故障，使 GIS需要經(jīng)常補氣，嚴(yán) 重者將造成G

2、IS被迫停運。2、水分含量高 SF6氣體水分含量增高通常與 SF6氣體泄漏相聯(lián)系。 因為泄漏的同時，外部的水汽也向GIS其室內(nèi)滲透，致使 SF6氣體的含水量增高。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 運行經(jīng)驗表明，GIS內(nèi)部不清潔、運輸中的意外碰撞和 絕緣件質(zhì)量低劣等都可能引起 GIS內(nèi)部發(fā)生放電現(xiàn)象。4、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。運行經(jīng)驗表明，其內(nèi)部元件故障時有發(fā)生。根據(jù)運行經(jīng)驗，各種元件的故障率如表所示元件名稱 開關(guān)盆式絕緣子 母線 電壓互感器 斷路器 其他故障率30% 26.

3、6% 15% 1.6% O% 6.7%F關(guān)包括隔離開關(guān)和接地開關(guān)。三、產(chǎn)生故障原因分析 1、源于制造廠 (1)車間清潔度差。GIS制 造廠的制造車間清潔度差，特別是總裝配車間，將屬金屬微粒、粉末和而 其他雜物殘留在 GIS內(nèi)部，留下隱患，導(dǎo)致故障。(2)裝配誤差大。在裝配過程中，使一可動元件與固定元件發(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，在出廠前沒有清 理干凈。(3)不遵守工藝規(guī)程。在 GIS零件的裝配過程中，不遵守工藝規(guī) 程，存在把零件裝錯、漏裝及裝不到位的現(xiàn)象。(4)制造廠選用的材料質(zhì)量不合格。當(dāng)GIS存在上述缺陷時，在投入運行后，都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、內(nèi)

4、部接地短路和導(dǎo)體過熱等故障。2、源于安裝 (1)不遵守工藝規(guī)程。安裝人員在安裝過程中不遵守 工藝規(guī)程，金屬件有劃痕、凸凹不平之處未得到處理。(2)現(xiàn)場清潔度差。安裝現(xiàn)場清潔度差，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、漏裝。安裝人員在安裝過程中有時會出現(xiàn)裝錯、漏裝的 現(xiàn)象。例如屏蔽罩內(nèi)部與導(dǎo)體之間的間隙不均勻；或沒有裝上去，及漏 裝；螺栓、墊圈沒有裝或緊固不緊。(4)異物沒有處理。安裝工作有時與其他工程交叉進行。例如上建工程、照明工程、通風(fēng)工程沒有結(jié)束，為了趕工期，強行進行GIS設(shè)備的安裝工作，可能造成異物存在于 GIS中而沒有處理。有時甚至將工具遺留 在GIS

5、內(nèi)部，留下隱患。上述缺陷都可能導(dǎo)致 GIS內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、導(dǎo)體過熱等故障。3、源于設(shè)計 設(shè)計不合理或絕緣裕度較小，也是造成故障的原因之 一。例如，GIS中支撐絕緣子的使用場強是一個重要的設(shè)計參數(shù)。目前， 環(huán)氧樹脂澆注絕緣子的使用場強可高達(dá)6kV/mm而不致發(fā)生問題。如果使用場強高達(dá)10kV/mm ,起初可能沒有局部放電現(xiàn)象，但運行幾年后就 可能會擊穿。4、源于運行 在GIS運行中，由于操作不當(dāng)也會引起故障。例如將接 地開關(guān)合到帶電相上，如果故障電流很大，即使快速接地開關(guān)也會損壞。5、源于過電壓 在運行中，GIS可能受到雷電過電壓、操作過電壓等 的作用。雷電過電壓往往使絕緣水平較低的元件內(nèi)部

6、發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔 離開關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過電壓可能導(dǎo)致GIS對地（外殼）閃絡(luò)。據(jù)報道，加拿人安大略水電站的500KV GIS有4次閃絡(luò)與隔離開關(guān)操作有關(guān)。四、處理對策1、選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品 由上述，即使是國外產(chǎn)品也會 發(fā)生事故或故障。因此，應(yīng)當(dāng)選用質(zhì)量好的制造長的產(chǎn)品，并進行嚴(yán)格檢 測。2、選擇素質(zhì)好的施工單位由上述，由于安裝工藝不良引起的故障率 也是較高的。所以為減少故障率，應(yīng)當(dāng)選用管理水平高、工藝優(yōu)秀的施工 單位進行安裝。3、改進設(shè)計 在設(shè)計盆型絕緣子時，應(yīng)盡量垂直安裝；若平放時凸面應(yīng)向上。這樣可以避免GIS元件里的金屬微粒、粉末聚集在盆型絕緣子底 部。4、嚴(yán)格進行出廠試驗 包

7、括試驗時間和試驗項目。例如，盆型絕緣子 的故障率高，制造廠應(yīng)對其進行長時問耐壓試驗，在額定電壓下持續(xù)加壓 1000h以上。另外，對每個盆型絕緣子都要進行局部放電試驗。5、嚴(yán)格進行現(xiàn)場試驗 現(xiàn)場試驗包括交接試驗和預(yù)防性試驗。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB*-1991, GIS交接試驗項目及要求如下。(1)測量主回路的導(dǎo)電電阻。測量值不應(yīng)超過產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的1.2倍。(2)主回路的耐壓試驗。主回路的耐壓試驗程序和方法，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進行，試驗電壓值為出廠試驗電壓的80%(3)密封性試驗。采用靈敏度不低于lx 1-6 (體積比)的檢漏儀對各氣壓室密封部 位、管道接頭等處進行檢測時，檢漏儀不應(yīng)報警。采

8、用收集法進行氣體泄漏測量時，以 24h的漏量換算，每一個氣 室年漏氣率不應(yīng)大于1%得注意的是測量應(yīng)在 GIS充氣24h后進行。(4)測量SF6氣體微量水含量。微量水含量的測量也應(yīng)在GIS充氣24h后進行，測量結(jié)果應(yīng)符合如下規(guī)定： 有電弧分解的隔室應(yīng)小于 150Ppm (以L/L); 無電弧分解的隔 室應(yīng)小于250ppmM L/L) ;(5) GIS內(nèi)部各元件的試驗。對能分開的元件，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進行相應(yīng)試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的要求。(6) GIS的操動試驗。當(dāng)進行 GIS的操動試驗時，連鎖與閉鎖裝置 動作應(yīng)準(zhǔn)確可靠。電動、氣動或液壓裝置的操動試驗，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件 的規(guī)定進行。(7)氣體密度繼電器

9、、壓力表和壓力動作閥的校驗。氣體密度繼電 器及壓力動作閥的動作值，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。壓力表指示值的 誤差及其變差，均應(yīng)在產(chǎn)品相應(yīng)等級的允許誤差范圍內(nèi)。6、認(rèn)真進行日常巡視GIS日常巡視的主要項目如下。(1)斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)的位置指示器是 否正常；閉鎖位置是否正常。(2)各種指示燈、信號燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入 或切除。(3)對隔離開關(guān)、接地開關(guān)，可以以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否 正常。(4)密度計、壓力表的指示值是否正常。(5)斷路器、避雷器的指示動作次數(shù)是否正常。(6)裸露在外面的母線，其溫度計的指示是否正常。(7)二次端子有沒有發(fā)熱現(xiàn)象，熔斷器

10、是否正常。(8)在GIS設(shè)備附近有無異味、異聲。(9)設(shè)備有無漏氣、漏油現(xiàn)象。(10)所以閥門的開、閉位置是否正常，金屬支架有無銹蝕；有無發(fā)熱現(xiàn)象(11)可見的絕緣件，有無老化、剝落，有無裂紋現(xiàn)象。(12)所有金屬支架和保護罩，外殼有無油漆剝落的現(xiàn)象。(13) SF6氣體的分解物有無泄漏現(xiàn)象。(14)接地端子有無發(fā)熱現(xiàn)象，金屬外殼的溫度是否超過規(guī)定。(15)所有設(shè)備的防護門是否關(guān)嚴(yán)、密封。(16)所有照明、通風(fēng)設(shè)備、防火器具是否完好。(17)所有設(shè)備是否清潔、齊整、標(biāo)志完善。7、加強在線監(jiān)測的研究在線檢測局部放電是 GIS早期診斷的有效手段。近年來，我國對在線 檢測局部放電研究取得一定進展，但

11、尚未在現(xiàn)場推廣，還有許多工作要 做。如干擾的消除、放電量的標(biāo)定等。8、認(rèn)真做好檢修工作 GIS運行規(guī)程規(guī)定，GIS設(shè)備的小修周期一般 為3-5年，大修周期一般在 8-10年。檢修人員應(yīng)熟悉檢修項目、技術(shù)規(guī)程和檢修工藝等。檢修的工藝流程 框圖如圖所示。9、常見故障處理方法 一、內(nèi)部放電1.設(shè)備內(nèi)部絕緣放電 原因:1)絕緣件表面破壞，絕緣件澆注時有雜質(zhì)；2)絕緣件環(huán)氧樹脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔；3)絕緣件表面沒有清理干凈；4)吸附劑安裝不對，粉塵粘在絕緣件上；5)密封膠圈潤滑硅脂油過多，溫度高時融化掉在絕緣件上；6)絕緣件受潮7)氣室內(nèi)濕度過大，絕緣件表面腐蝕； 處理：1）原材料進廠時嚴(yán)格控制質(zhì)量2）

12、加工過程時控制工藝 3）零部件裝配時清理清理4）庫房、過程管理，真空包裝 2.主回路導(dǎo)體異常 原因：1）導(dǎo)體表面有毛刺或凸起 2）導(dǎo)體表面沒有擦拭干凈 3）導(dǎo)體內(nèi)部有 雜質(zhì)4）導(dǎo)體端頭過渡、連接部分倒角不好，導(dǎo)致電場不均勻；5）屏蔽罩表面不光滑，對接口不齊；6）螺栓表面不光滑 螺栓為內(nèi)六角的，六角內(nèi)毛刺關(guān)系不大，外表有毛刺時有害7）導(dǎo)線、母線斷頭堵頭面放電，一般為球斷頭處理：1）控制尖角、磕碰、毛刺、劃傷 2）清潔度3.罐體內(nèi)部異常 原 因：1）罐體內(nèi)部有凸起，焊縫不均勻；2）盆式絕緣子與法蘭面接觸部分不正常3）罐體內(nèi)沒有清潔干凈 4）運動部件運動時可能脫落粉塵； 處理：1）認(rèn)真清理，打磨焊縫

13、； 2）增加運動部件運動試驗次數(shù)，增加磨 合200次3）所有打開部件必須嚴(yán)格處理；二、回路電阻異常1.電阻過大、發(fā)熱，固定接觸面面積過大。1）接觸面不平整、凸起 2）接觸面對口不平整、有凸起，接觸不良3）鍍銀面有局部腐蝕 4）螺栓緊固對策：1）打磨2）涂防腐3）按縮緊力矩要求把緊螺絲 2.插入式接觸電阻 大1）觸頭彈簧裝設(shè)不良； 2）插入式長度小，接觸深度不夠；3）觸頭直徑不合適，對接不好； 4）鍍銀腐蝕問題3.導(dǎo)體本身電阻大1）材質(zhì) 本身雜質(zhì)超標(biāo)；2）焊接部分不均勻，有氣孔 三、六氟化硫漏氣1.金 屬密封面表面有磕碰、劃傷； 2.鑄件針孔，損傷； 3.鋁合金面時間長老化、腐蝕；4.加工時表面

14、擦出不足；四、水分超標(biāo)1,吸附劑安裝不對2.橡膠、絕緣子的氣室可能會有燒氣，用露點法儀器檢測時，燒氣 干擾，導(dǎo)致測量誤差；3.抽真空不足；4.存在空腔；5,保管不夠，環(huán)境影響；6.部件受潮； 對策：1.運輸、安裝工藝 2.加吸附劑3.抽真空盡量越低越好，國標(biāo)133Pa,工業(yè)上用50% 67Pa； 4,陰雨天濕度大不允許安裝；故障現(xiàn)象故障原因 處理方法 設(shè)備內(nèi)部絕緣放電1、絕緣件表面破壞，絕緣件澆注時有雜質(zhì)；2、絕緣件環(huán)氧樹脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔；3、絕緣件表面沒有清理干凈；4、吸附劑安裝不對，粉塵粘在絕緣件上；5、密封膠圈潤滑硅脂油過多，溫度高時融化掉在絕緣件上；6、絕緣件受潮7、氣室內(nèi)濕度過大

15、，絕緣件表面腐蝕； 1、原材料進廠時嚴(yán)格控制質(zhì)量 2、加工過程時控制工藝 3、零部件裝配 時清理清理4、庫房、過程管理，真空包裝主回路導(dǎo)體異常1、導(dǎo)體表面有毛刺或凸起 2、導(dǎo)體表面沒有擦拭干凈 3、導(dǎo)體內(nèi)部 有雜質(zhì)4、導(dǎo)體端頭過渡、連接部分倒角不好，導(dǎo)致電場不均勻；5、屏蔽罩表面不光滑，對接口不齊；6、螺栓表面不光滑，螺栓為內(nèi)六角的，六角內(nèi)毛刺關(guān)系不大，外表有毛刺時有害7、導(dǎo)線、母線斷頭堵頭面放電，一般為球斷頭 1、控制尖角、磕碰、毛刺、劃傷 2、清潔度罐體內(nèi)部異常1、罐體內(nèi)部有凸起，焊縫不均勻；2、盆式絕緣子與法蘭面接觸部分不正常3、罐體內(nèi)沒有清潔干凈 4、運動部件運動時可能脫落粉塵；1、認(rèn)真清理，打磨焊縫；2、增加運動部件運動試驗次數(shù)，增加磨合200次3、所有打開部件必須嚴(yán)格處理；電阻過大、發(fā)熱，固定接觸面面積過大1、接觸面不平整、凸起 2、接觸面對口不平整、有凸起，接觸 不良3、鍍銀面有局部腐蝕 4、螺栓緊固1、打磨2、涂防腐3、按縮 緊力矩要求把緊螺絲插入式接觸電阻大1、觸頭彈簧裝設(shè)不良；2、插入式長度小，接觸深度不夠；3、觸頭直徑不合適，對接不好；4、