SF6全封閉組合電器GIS常見(jiàn)故障及其處理

SF6全封閉組合電器GIS常見(jiàn)故障及其處理(1)與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動(dòng)機(jī)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(lèi)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(gè)數(shù)量級(jí)，但GIS事故后的平均停電檢修時(shí)間則比常規(guī)變電所長(zhǎng)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運(yùn)行的一年之內(nèi)，以后趨于平穩(wěn)。二、常見(jiàn)特有故障GIS的常見(jiàn)特有故障如下。1、氣體泄漏氣體泄漏是較為常見(jiàn)的故障，使GIS需要經(jīng)常補(bǔ)氣，嚴(yán)重者將造成GIS被迫停運(yùn)。3、內(nèi)部放電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，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(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、避雷器、互感器、套管、母線(xiàn)等。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，其內(nèi)部元件故障時(shí)有發(fā)生。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各種元件的故障率如表所示。元件名稱(chēng)開(kāi)關(guān)盆式絕緣子母線(xiàn)電壓互感器斷路器其他故障率30%26.6%15%1.6%0%暇笳關(guān)包括隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)。三、產(chǎn)生故障原因分析1、源于制造廠(chǎng)(1)車(chē)間清潔度差。GIS制造廠(chǎng)的制造車(chē)間清潔度差，特別是總裝配車(chē)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(guò)程中，使一可動(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(chǎng)前沒(méi)有清理干凈。(3)不遵守工藝規(guī)程。在GIS零件的裝配過(guò)程中，不遵守工藝規(guī)程，存在把零件裝錯(cuò)、漏裝及裝不到位的現(xiàn)象。(4)制造廠(chǎng)選用的材料質(zhì)量不合格。當(dāng)GIS存在上述缺陷時(shí)，在投入運(yùn)行后，都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、內(nèi)部接地短路和導(dǎo)體過(guò)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(guò)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(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)、漏裝。安裝人員在安裝過(guò)程中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裝錯(cuò)、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(méi)有裝上去，及漏裝；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。例如上建工程、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，可能造成異物存在于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。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(guò)熱等故障。3、源于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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(chǎng)強(qiáng)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。目前，環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣子的使用場(chǎng)強(qiáng)可高達(dá)6kV/mm而不致發(fā)生問(wèn)題。如果使用場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)10kV/mm起初可能沒(méi)有局部放電現(xiàn)象，但運(yùn)行幾年后就可能會(huì)擊穿。4、源于運(yùn)行在GIS運(yùn)行中，由于操作不當(dāng)也會(huì)引起故障。例如將接地開(kāi)關(guān)合到帶電相上，如果故障電流很大，即使快速接地開(kāi)關(guān)也會(huì)損壞。5、源于過(guò)電壓在運(yùn)行中，GIS可能受到雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓等的作用。雷電過(guò)電壓往往使絕緣水平較低的元件內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔離開(kāi)關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過(guò)電壓可能導(dǎo)致GIS對(duì)地（外殼）閃絡(luò)。據(jù)報(bào)道，加拿人安大略水電站的500KVGIS有4次閃絡(luò)與隔離開(kāi)關(guān)操作有關(guān)。四、處理對(duì)策1、選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品由上述，即使是國(guó)外產(chǎn)品也會(huì)發(fā)生事故或故障。因此，應(yīng)當(dāng)選用質(zhì)量好的制造長(zhǎng)的產(chǎn)品，并進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。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(jìn)行安裝。3、改進(jìn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)盆型絕緣子時(shí)，應(yīng)盡量垂直安裝；若平放時(shí)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(jìn)行出廠(chǎng)試驗(yàn)包括試驗(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)項(xiàng)目。例如，盆型絕緣子的故障率高，制造廠(chǎng)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)問(wèn)耐壓試驗(yàn)，在額定電壓下持續(xù)加壓1000h以上。另外，對(duì)每個(gè)盆型絕緣子都要進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。5、嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)包括交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB501560-1991,GIS交接試驗(yàn)項(xiàng)目及要求如下。(1)測(cè)量主回路的導(dǎo)電電阻。測(cè)量值不應(yīng)超過(guò)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(yàn)。主回路的耐壓試驗(yàn)程序和方法，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)電壓值為出廠(chǎng)試驗(yàn)電壓的80%(3)密封性試驗(yàn)。①采用靈敏度不低于1x10-6(體積比)的檢漏儀對(duì)各氣壓室密封部位、管道接頭等處進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢漏儀不應(yīng)報(bào)警。②采用收集法進(jìn)行氣體泄漏測(cè)量時(shí)，以24h的漏量換算，每一個(gè)氣室年漏氣率不應(yīng)大于1%值得注意的是測(cè)量應(yīng)在GIS充氣24h后進(jìn)行。(4)測(cè)量SF6氣體微量水含量。微量水含量的測(cè)量也應(yīng)在GIS充氣24h后進(jìn)行，測(cè)量結(jié)果應(yīng)符合如下規(guī)定：①有電弧分解的隔室應(yīng)小于150Ppm3L/L);②無(wú)電弧分解的隔室應(yīng)小于250Ppm3L/L);(5)GIS內(nèi)部各元件的試驗(yàn)。對(duì)能分開(kāi)的元件，應(yīng)按《標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的要求。(6)GIS的操動(dòng)試驗(yàn)。當(dāng)進(jìn)行GIS的操動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，連鎖與閉鎖裝置動(dòng)作應(yīng)準(zhǔn)確可靠。電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓裝置的操動(dòng)試驗(yàn)，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進(jìn)行。(7)氣體密度繼電器、壓力表和壓力動(dòng)作閥的校驗(yàn)。氣體密度繼電器及壓力動(dòng)作閥的動(dòng)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(jí)的允許誤差范圍內(nèi)。6、認(rèn)真進(jìn)行日常巡視GIS日常巡視的主要項(xiàng)目如下(1)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、快速接地開(kāi)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(hào)燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入或切除。(3)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)，可以以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否正常。(4)密度計(jì)、壓力表的指示值是否正常。(5)斷路器、避雷器的指示動(dòng)作次數(shù)是否正常。(6)裸露在外面的母線(xiàn)，其溫度計(jì)的指示是否正常。(7)二次端子有沒(méi)有發(fā)熱現(xiàn)象，熔斷器是否正常。(8)在GIS設(shè)備附近有無(wú)異味、異聲。(9)設(shè)備有無(wú)漏氣、漏油現(xiàn)象。(10)所以閥門(mén)的開(kāi)、閉位置是否正常，金屬支架有無(wú)銹蝕；有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象。(11)可見(jiàn)的絕緣件，有無(wú)老化、剝落，有無(wú)裂紋現(xiàn)象。(12)所有金屬支架和保護(hù)罩，外殼有無(wú)油漆剝落的現(xiàn)象。(13)SF6氣體的分解物有無(wú)泄漏現(xiàn)象。(14)接地端子有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象，金屬外殼的溫度是否超過(guò)規(guī)定。(15)所有設(shè)備的防護(hù)門(mén)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(qiáng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的研究在線(xiàn)檢測(cè)局部放電是GIS早期診斷的有效手段。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)在線(xiàn)檢測(cè)局部放電研究取得一定進(jìn)展，但尚未在現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)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(xiàng)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(jiàn)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(shí)有雜質(zhì)；2）絕緣件環(huán)氧樹(shù)脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔；3）絕緣件表面沒(méi)有清理干凈；4）吸附劑安裝不對(duì)，粉塵粘在絕緣件上；5）密封膠圈潤(rùn)滑硅脂油過(guò)多，溫度高時(shí)融化掉在絕緣件上；6）絕緣件受潮7）氣室內(nèi)濕度過(guò)大，絕緣件表面腐蝕；處理：1）原材料進(jìn)廠(chǎng)時(shí)嚴(yán)格控制質(zhì)量2）加工過(guò)程時(shí)控制工藝3）零部件裝配時(shí)清理清理4）庫(kù)房、過(guò)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(méi)有擦拭干凈3）導(dǎo)體內(nèi)部有雜質(zhì)4）導(dǎo)體端頭過(guò)渡、連接部分倒角不好，導(dǎo)致電場(chǎng)不均勻；5）屏蔽罩表面不光滑，對(duì)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(shí)有害7）導(dǎo)線(xiàn)、母線(xiàn)斷頭堵頭面放電，一般為球斷頭處理：1）控