十八項反事故措施GIS開關(guān)部分常見故障

十八項反事故措施GIS開關(guān)部分常見故障供用電技術(shù)專業(yè)國家級教學(xué)資源庫標準化課程制作人：賈濤防止GIS、開關(guān)設(shè)備事故12.1防止斷路器事故12.2防止GIS事12.3防止敞開式隔離開關(guān)、接地開關(guān)事故12.4防止開關(guān)柜事故第一部分注釋條文12.1.1.2斷路器出廠試驗前應(yīng)進行不少于200次的機械操作試驗（其中每100次操作試驗的最后20次應(yīng)為重合閘操作試驗）。投切并聯(lián)電容器、交流濾波器用斷路器型式試驗項目必須包含投切電容器組試驗，斷路器必須選用C2級斷路器。真空斷路器滅弧室出廠前應(yīng)逐臺進行老煉試驗，并提供老煉試驗報告；用于投切并聯(lián)電容器的真空斷路器出廠前應(yīng)整臺進行老煉試驗，并提供老煉試驗報告。斷路器動作次數(shù)計數(shù)器不得帶有復(fù)歸機構(gòu)。12.1防止斷路器事故整合2012年版反措12.1.1.5、10.2.1.1。罐式斷路器和GIS在200次機械操作試驗后應(yīng)開罐清理。真空斷路器機械操作試驗有助于動、靜觸頭磨合，制造廠可結(jié)合老煉試驗進行。吸收了特高壓斷路器對重合閘機械磨合試驗的要求。注釋條文12.1.1.3開關(guān)設(shè)備用氣體密度繼電器應(yīng)滿足以下要求：12.1.1.3.1

密度繼電器應(yīng)裝設(shè)在與被監(jiān)測氣室處于同一運行環(huán)境溫度的位置。對于嚴寒地區(qū)的設(shè)備，其密度繼電器應(yīng)滿足環(huán)境溫度在-40℃～-25℃時準確度不低于2.5級的要求。2012年版反措12.1.1.6修訂。SF6密度繼電器在-25℃以下嚴寒環(huán)境使用時，發(fā)現(xiàn)指示不準確及電接點誤拒動問題。針對-40℃～-25℃溫度范圍的指示準確度，參照現(xiàn)行六氟化硫氣體密度繼電器校驗規(guī)程補充了允許誤差不超過滿量程±2.5%（準確度等級不低于2.5級）的要求。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.1.4斷路器分閘回路不應(yīng)采用RC加速設(shè)計。已投運斷路器分閘回路采用RC加速設(shè)計的，應(yīng)隨設(shè)備換型進行改造。2012年版反措12.1.1.9修訂。采用RC加速設(shè)計的斷路器分閘控制回路可使分閘線圈在動作帶電瞬間獲得較大電流，以快速啟動鐵心。運行中可能因直流電纜或跳閘回路觸點壓降造成斷路器拒動，不應(yīng)繼續(xù)采用。已投運設(shè)備取消RC加速回路會對斷路器時間特性產(chǎn)生影響，應(yīng)隨設(shè)備換型，整體改造。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.1.6開關(guān)設(shè)備二次回路及元器件應(yīng)滿足以下要求：12.1.1.6.2斷路器出廠試驗、交接試驗及例行試驗中，應(yīng)進行中間繼電器、時間繼電器、電壓繼電器動作特性校驗。繼電器類元件損壞失效導(dǎo)致機構(gòu)不正常動作事件頻繁發(fā)生，應(yīng)校驗中間繼電器、時間繼電器、電壓繼電器動作特性，檢查動作電壓、動作功率、整定時間等。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.1.6開關(guān)設(shè)備二次回路及元器件應(yīng)滿足以下要求：12.1.1.6.4新投的分相彈簧機構(gòu)斷路器的防跳繼電器、非全相繼電器不應(yīng)安裝在機構(gòu)箱內(nèi)，應(yīng)裝在獨立的匯控箱內(nèi)。布置在彈簧機構(gòu)箱內(nèi)的防跳繼電器、非全相繼電器在斷路器操作過程中可能受振動影響誤動。斷路器防跳繼電器、非全相繼電器等直接作用于跳合閘回路的元件應(yīng)布置在獨立的匯控柜內(nèi)。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.1.7新投的252kV母聯(lián)（分段）、主變壓器、高壓電抗器斷路器應(yīng)選用三相機械聯(lián)動設(shè)備。新增條款。母線、主變設(shè)備不允許非全相運行，也不涉及自動重合閘的使用。電氣聯(lián)動開關(guān)需增加三相不一致保護，可靠性較差。三相電氣聯(lián)動斷路器較難保證極間時間特性一致，三相不同期可能導(dǎo)致較高的合閘涌流，不利于變壓器、電抗器的安全運行。363kV及以上斷路器受限于機構(gòu)操作功及極間距等因素限制，難以實現(xiàn)三相機械聯(lián)動。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.1.10斷路器液壓機構(gòu)應(yīng)具有防止失壓后慢分慢合的機械裝置。液壓機構(gòu)驗收、檢修時應(yīng)對機構(gòu)防慢分慢合裝置的可靠性進行試驗。新增條款。參考設(shè)備物資技術(shù)規(guī)范提出將液壓機構(gòu)應(yīng)具有防止失壓后慢分慢合的機械裝置的要求前移至設(shè)計制造階段，并提出驗收、運維階段檢查該功能的要求。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.2.2

斷路器產(chǎn)品出廠試驗、交接試驗及例行試驗中，應(yīng)對斷路器主觸頭與合閘電阻觸頭的時間配合關(guān)系進行測試，并測量合閘電阻的阻值。2012年版反措12.1.2.6修訂。合閘電阻因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率較高。隨著試驗技術(shù)的進步，目前已能較有效開展現(xiàn)場合閘電阻阻值動態(tài)測試，將原條款“有條件時”修訂為強制要求。多斷口斷路器可整體測量合閘電阻阻值。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.2.6

斷路器交接試驗及例行試驗中，應(yīng)進行行程曲線測試，并同時測量分/合閘線圈電流波形。2012年版反措12.1.3.6修訂。機械行程特性曲線測試能夠反映觸頭磨損、機構(gòu)傳動不良、彈簧老化、拉桿連接變位松動、異常彈跳、行程過沖等各類問題。本次修訂提高了各階段開展行程曲線測試的要求，提出分合閘線圈電流波形測試要求。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.3.3

3年內(nèi)未動作過的72.5kV及以上斷路器，應(yīng)進行分/合閘操作。新增條款。斷路器長期未動作時，可能因二次元件失效、機械傳動部件卡滯等原因形成拒動隱患，帶電檢查往往難以發(fā)現(xiàn)此類缺陷。近年來，國網(wǎng)設(shè)備部組織防拒動專項隱患排查，成效顯著。12.1防止斷路器事故注釋條文12.1.3.4對投切無功負荷的開關(guān)設(shè)備應(yīng)實行差異化運維，縮短巡檢和維護周期，每年統(tǒng)計投切次數(shù)并評估電氣壽命。新增條款。SF6斷路器、真空斷路器用于投切電容器、電抗器時，操作頻繁，易出現(xiàn)關(guān)合涌流時弧觸頭燒損、觸頭熔焊及開斷時介質(zhì)恢復(fù)強度下降問題。應(yīng)每年統(tǒng)計操作次數(shù)，評估斷路器電氣壽命，防止發(fā)生開斷失敗事故。12.1防止斷路器事故注釋條文12.2.1.1用于低溫（年最低溫度為-30℃及以下）、日溫差超過25K、重污穢e級或沿海d級地區(qū)、城市中心區(qū)、周邊有重污染源（如鋼廠、化工廠、水泥廠等）的363kV及以下GIS，應(yīng)采用戶內(nèi)安裝方式，550kV及以上GIS經(jīng)充分論證后確定布置方式。2012年版《十八項反措》12.1.1.8修訂。根據(jù)運行調(diào)研，GIS設(shè)備在低溫、日溫差大、沿海及重污穢地區(qū)及周邊存在重污染源時，易出現(xiàn)殼體銹蝕、漏氣、匯控柜、機構(gòu)箱漏雨、二次端子銹蝕等問題，在重污染源附近設(shè)備受影響程度尤其嚴重。

本次修訂提高了條款的強制性。12.2防止GIS事故注釋條文

12.2.1.2.1

GIS最大氣室的氣體處理時間不超過8h。252kV及以下設(shè)備單個氣室長度不超過15m，且單個主母線氣室對應(yīng)間隔不超過3個。2012年版《十八項反措》12.1.1.3修訂。GIS單個氣室過大，故障影響多個間隔，給檢修帶來不便。在原條款基礎(chǔ)上，進一步明確了252kV及以下設(shè)備單個氣室長度不超過15m，單個主母線氣室對應(yīng)間隔不超過3個的要求，便于現(xiàn)場執(zhí)行。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.3

GIS制造廠應(yīng)在設(shè)備投標、資料確認等階段提供工程伸縮節(jié)配置方案，并應(yīng)納入工程設(shè)聯(lián)會審核內(nèi)容。方案包括伸縮節(jié)類型、數(shù)量、位置、每個伸縮節(jié)的“伸縮節(jié)（狀態(tài)）伸縮量-環(huán)境溫度”對應(yīng)明細表等調(diào)整參數(shù)。室外安裝跨不同基礎(chǔ)、室內(nèi)安裝跨伸縮縫部位應(yīng)設(shè)置伸縮節(jié)。新增條款。戶外GIS伸縮節(jié)設(shè)計、安裝不當導(dǎo)致GIS設(shè)備基礎(chǔ)開裂、漏氣故障頻發(fā)，參照《國家電網(wǎng)電網(wǎng)公司戶外GIS設(shè)備伸縮節(jié)反事故措施》提出伸縮節(jié)設(shè)計要求。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.4雙母線、單母線或橋形接線中，GIS母線避雷器和電壓互感器應(yīng)設(shè)置獨立的隔離開關(guān)。3/2斷路器接線中，GIS母線避雷器和電壓互感器不應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)，宜設(shè)置可拆卸導(dǎo)體作為隔離裝置?？刹鹦秾?dǎo)體應(yīng)設(shè)置于獨立的氣室內(nèi)。架空進線的GIS線路間隔的避雷器和線路電壓互感器宜采用外置。2012年版反措12.1.1.7修訂。參考2017年版《電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)標準差異條款統(tǒng)一意見》，根據(jù)二次系統(tǒng)運行方式需要，明確了不同接線型式下GIS避雷器和電壓互感器與主回路間設(shè)置便于試驗的斷開裝置的要求。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.6戶外GIS法蘭對接面宜采用雙密封，并在法蘭接縫、安裝螺孔、跨接片接觸面周邊、法蘭對接面注膠孔、盆式絕緣子澆注孔等部位涂防水膠。新增條款。戶外GIS長期經(jīng)受雨水腐蝕，法蘭對接面、接縫等部位容易發(fā)生漏氣。對接面采用雙密封并在各表面接縫位置涂防水膠的工藝在實際運行中取得良好的效果。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.9盆式絕緣子應(yīng)盡量避免水平布置。新增條款。據(jù)運行經(jīng)驗對盆式絕緣子布置方式提出要求，建議避免盆式絕緣子水平布置設(shè)計，尤其是在斷路器、隔離開關(guān)及接地開關(guān)等具有插接式運動磨損部件的下部，避免觸頭動作產(chǎn)生金屬屑造成盆子沿面放電。案例某變電站GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗中發(fā)生多起水平布置的盆式絕緣子凹面沿面閃絡(luò)。

12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.12GIS內(nèi)絕緣件應(yīng)逐只進行X射線探傷試驗、工頻耐壓試驗和局部放電試驗，局部放電量不大于3pC。2012年版反措12.1.1.4修訂，增加X射線探傷和工頻耐壓試驗要求。X射線探傷和工頻耐壓試驗?zāi)苡行Оl(fā)現(xiàn)裂縫、氣孔、夾雜等缺陷。試驗可采用等效工裝，在組裝前進行逐支檢測。檢測報告應(yīng)隨出廠報告一起交付用戶。案例某變電站800kVGIS母線支柱絕緣子高壓端嵌件與絕緣子接合部位存在氣隙、絕緣子內(nèi)存在氣泡，導(dǎo)致絕緣子放電開裂。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.13生產(chǎn)廠家應(yīng)對金屬材料和部件材質(zhì)進行質(zhì)量檢測，對罐體、傳動桿、拐臂、軸承（銷）等關(guān)鍵金屬部件應(yīng)按工程抽樣開展金屬材質(zhì)成分檢測，按批次開展金相試驗抽檢，并提供相應(yīng)報告。新增條款。部分制造廠對外協(xié)部件和原材料入廠把關(guān)不嚴，影響關(guān)鍵部件性能。近年國網(wǎng)設(shè)備部組織金屬檢測，取得良好成效。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.15生產(chǎn)廠家應(yīng)對GIS及罐式斷路器罐體焊縫進行無損探傷檢測，保證罐體焊縫100%合格。新增條款。制造廠應(yīng)開展GIS罐體及罐式斷路器的A、B類焊縫X射線探傷，必要時進行著色探傷和抽樣超聲探傷，保證罐體焊縫100%合格，檢測報告隨出廠報告一起交付給用戶。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.1.16裝配前應(yīng)檢查并確認防爆膜是否受外力損傷，裝配時應(yīng)保證防爆膜泄壓方向正確、定位準確，防爆膜泄壓擋板的結(jié)構(gòu)和方向應(yīng)避免在運行中積水、結(jié)冰、誤碰。防爆膜噴口不應(yīng)朝向巡視通道。新增條款。GIS防爆膜裝配質(zhì)量不佳導(dǎo)致故障頻發(fā)，對防爆膜裝配質(zhì)量和安裝位置提出要求。案例某變電站刀閘氣室防爆膜低壓破裂。制造廠裝配質(zhì)量不良，爆破片曲面部位的尺寸出現(xiàn)偏差，造成曲面損傷，爆破片在低壓狀態(tài)下破裂。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.2.3

GIS、罐式斷路器現(xiàn)場安裝時應(yīng)采取防塵棚等有效措施，確保安裝環(huán)境的潔凈度。800kV及以上GIS現(xiàn)場安裝時采用專用移動廠房。GIS間隔擴建可根據(jù)現(xiàn)場實際情況采取同等有效的防塵措施。2012年版反措12.1.2.1修訂。罐式及組合電器安裝過程中引入異物導(dǎo)致的放電故障高發(fā)，對800kV及以上GIS安裝環(huán)境控制提出更高要求。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.2.4GIS安裝過程中應(yīng)對導(dǎo)體插接情況進行檢查，按插接深度標線插接到位，且回路電阻測試合格。2012年版反措12.1.2.3修訂。新增檢查插接深度標線及回路電阻測試的要求，明確檢查導(dǎo)體插接良好的具體措施。為了避免導(dǎo)體插接不良，制造廠應(yīng)標識插接深度，制造廠、施工單位、監(jiān)理三方人員應(yīng)見證母線對接環(huán)節(jié)。安裝過程中應(yīng)逐點進行回路電阻測試。12.2防止GIS事故注釋條文12.2.3.1倒閘操作前后，發(fā)現(xiàn)GIS三相電流不平衡時應(yīng)及時查找原因并處理。新增條款。GIS三相電流不平衡可能為母線插接不良所致，將引發(fā)嚴重故障，應(yīng)立即分析處理。12.2防止GIS事故注釋條文12.3.1.1風(fēng)沙活動嚴重、嚴寒、重污穢、多風(fēng)地區(qū)以及采用懸吊式管形母線的變電站，不宜選用配鉗夾式觸頭的單臂伸縮式隔離開關(guān)。新增條款。單臂伸縮式隔離開關(guān)（包含單柱單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)及雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)）破冰能力較差；鉗夾式觸頭易受污穢和結(jié)冰影響，產(chǎn)生運動卡澀。在大風(fēng)作用下，導(dǎo)電臂可能大幅擺動，造成合閘不到位。懸吊式管形母線存在微風(fēng)振動，可能造成隔離開關(guān)觸頭接觸不良發(fā)熱及伸縮臂變形無法分合操作等問題。12.2防止GIS事故注釋條文12.3.1.5隔離開關(guān)和接地開關(guān)的不銹鋼部件禁止采用鑄造件，鑄鋁合金傳動部件禁止采用砂型鑄造。隔離開關(guān)和接地開關(guān)用于傳動的空心管材應(yīng)有疏水通道。新增條款。鑄造不銹鋼元件容易因酸洗、熱處理等除氫工藝處理不當造成“氫脆”應(yīng)力腐蝕斷裂，采用砂型鑄造的鋁合金件內(nèi)部常存在砂眼、氣孔等鑄造缺陷，運行中受力可能發(fā)生脆性斷裂。部分設(shè)備垂直連桿等采用封口設(shè)計，導(dǎo)致內(nèi)部積水腐蝕或結(jié)冰脹裂。12.3防止敞開式隔離開關(guān)和接地開關(guān)事故案例1案例2某變電站隔離開關(guān)驅(qū)動拐臂萬向軸承斷裂，連桿開裂。經(jīng)檢測，試樣的金相組織為奧氏體不銹鋼鑄造件。裂紋由邊部萌生，沿著晶界逐步向組織內(nèi)部生長，為典型的應(yīng)力腐蝕沿晶裂紋。某變電站隔離開關(guān)機構(gòu)輸出軸法蘭斷裂。斷裂部位位于法蘭中部，斷口平齊，周邊無塑性變形痕跡，呈典型的脆性斷裂特征，同時斷口上有較多氣孔存在，為典型的砂型鑄造成型件。12.3防止敞開式隔離開關(guān)和接地開關(guān)事故注釋條文12.3.1.9隔離開關(guān)、接地開關(guān)導(dǎo)電臂及底座等位置應(yīng)采取能防止鳥類筑巢的結(jié)構(gòu)。新增條款。鳥類在隔離開關(guān)、接地開關(guān)導(dǎo)電臂及底座筑巢，將導(dǎo)致運動卡澀等問題。案例

某220kV變電站隔離開關(guān)傳動機構(gòu)及觸頭間鳥類筑巢問題突出，影響隔離開關(guān)動作。12.3防止敞開式隔離開關(guān)和接地開關(guān)事故注釋條文12.3.2.1新安裝的隔離開關(guān)必須進行導(dǎo)電回路電阻測試。交接試驗值應(yīng)不大于出廠試驗值的1.2倍。除對隔離開關(guān)自身導(dǎo)電回路進行電阻測試外，還應(yīng)對包含電氣連接端子的導(dǎo)電回路電阻進行測試。2012年版《十八項反措》12.2.2.2修訂。參照《電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)標準差異條款統(tǒng)一意見》進行了細化。導(dǎo)電回路電阻測試應(yīng)在設(shè)備完全安裝、連接完畢后進行，避免導(dǎo)線連接后設(shè)備接觸情況發(fā)生變化。電氣接線端子安裝工藝不良造成的發(fā)熱是高壓隔離開關(guān)主要的導(dǎo)電回路過熱缺陷類型，交接試驗應(yīng)一并檢查。12.3防止敞開式隔離開關(guān)和接地開關(guān)事故注釋條文3212.4.1.2空氣絕緣開關(guān)柜的外絕緣應(yīng)滿足以下條件12.4.1.2.3新安裝開關(guān)柜禁止使用絕緣隔板。即使母線加裝絕緣護套和熱縮絕緣材料，也應(yīng)滿足空氣絕緣凈距離要求。新增條款。許多廠家采用SMC絕緣隔板和熱縮絕緣護套加強開關(guān)柜柜內(nèi)絕緣。運行后絕緣隔板憎水性喪失，拉伸強度和絕緣性能大幅度降低，無法滿足正常運行要求；絕緣護套和熱縮絕緣材料缺乏行業(yè)檢測手段，長期運行后開裂、脫落、阻燃性能不良，造成火燒連營等嚴重后果。12.4防止開關(guān)柜事故某省公司電科院模擬開關(guān)柜實際運行工況對使用SMC隔板的40.5kV開關(guān)柜進行老化試驗、憎水性試驗和工頻耐壓試驗。新絕緣隔板能夠通過工頻耐壓試驗，雷電沖擊試驗不合格。老化絕緣隔板表面降解、憎水性快速下降，無法通過工頻耐壓試驗。序號試驗項目試驗條件試驗結(jié)果1工頻耐壓試驗老化隔板不合格新隔板（干燥）通過85kV耐壓試驗，A相銅排尖端與AB相隔板、觸頭盒擋板尖端與固定隔板橫擔(dān)間有弧光。23新隔板（水中浸泡18h）不合格4雷電沖擊試驗新隔板（干燥）不合格12.4防止開關(guān)柜事故注釋案例某220kV變電站35kV1號所變307開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生相間短路，造成1號主變近出口短路。原因為開關(guān)柜導(dǎo)體相間距離為220mm，相間加裝的SMC絕緣隔板劣化造成沿面放電。12.4防止開關(guān)柜事故注釋條文12.4.1.3

開關(guān)柜及裝用的各種元件均應(yīng)進行凝露試驗，開關(guān)柜整機應(yīng)進行污穢試驗，生產(chǎn)廠家應(yīng)提供型式試驗報告。新增條款。參考GB3906《3.6kV-40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》和DL/T404《3.6kV~40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》最新要求編制。開關(guān)柜實際運行中的可靠性受溫濕度和污穢程度等運行環(huán)境因素影響，因此提