淺議組合電器在變電站中的應(yīng)用

張鑫　唐振威　崔悅　玄軻宇

摘 要：現(xiàn)今，組合電器以其安全綜合指數(shù)高、占地體積和面積小、操作方便等優(yōu)點成為新建和改造變電站的重要發(fā)展趨向，并已經(jīng)普及化、規(guī)范化。但在這些年的使用過程中，也開始出現(xiàn)設(shè)備異常等現(xiàn)象。為確保其安全可靠運行，必須對組合電器的狀態(tài)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(yīng)用，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：組合電器；變電站；狀態(tài)檢修

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

目前，國民對電網(wǎng)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(huán)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(jié)省占地空間、環(huán)境污染少。隨著封閉式組合電器技術(shù)的不斷完善，它必將在大城市和工業(yè)密集區(qū)的中心變電站、地勢險峻和重污染地區(qū)、高層或地下建筑室內(nèi)以及超高壓輸變電重要場所廣泛應(yīng)用。

1 組合電器在變電站的應(yīng)用

1.1 結(jié)構(gòu)和原理。組合電器是由斷路器、母線、隔離開關(guān)、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(jù)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(zhì)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(fā)的閃絡(luò)事故。在常溫常壓下，氣體化學性穩(wěn)定，確絕緣性能及滅弧性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)的絕緣油。

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

1.3 狀態(tài)的評價。由于變電站氣候環(huán)境、設(shè)備狀況、設(shè)備管理差異較大，考慮到設(shè)備實際運行情況，在制定標準時，原則性內(nèi)容較多，部分依照常規(guī)設(shè)備制定，實施細則或補充規(guī)定。

組合電器類涉及的狀態(tài)評價，應(yīng)根據(jù)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(tài)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(tài)量作為評價的依據(jù)。

組合電器部件狀態(tài)的評價應(yīng)同時考慮單項狀態(tài)量的減分和部件合計扣情況。

（2）GIS間隔狀態(tài)評價。GIS類設(shè)備的間隔評價應(yīng)綜合其部件的評價結(jié)果決定。當所有部件評價為正常狀態(tài)時，間隔評價為正常狀態(tài)；當間隔內(nèi)任一部件狀態(tài)為注意狀態(tài)、異常或嚴重狀態(tài)時，間隔評價應(yīng)為其中最嚴重的狀態(tài)。

1.4狀態(tài)檢修決策。組合電器的狀態(tài)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(jù)設(shè)備狀態(tài)評估的最終結(jié)果動態(tài)調(diào)整。

（1）組合電器檢修分類。將組合電器類設(shè)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(gòu)解體檢查、維修、更換和試驗。C類是指對組合電器進行常規(guī)性檢查、維護和試驗。D類是指組合電器類設(shè)備在帶電運行狀態(tài)下的測試、維修和巡檢工作。

（2）狀態(tài)檢修策略分類。結(jié)合設(shè)備缺陷性質(zhì)，按照缺陷管理相關(guān)規(guī)定處理。如存在多種缺陷，應(yīng)在檢修決策中集中安排一次進行處理。

“正常狀態(tài)”檢修策略為正常狀態(tài)的組合電器，在出現(xiàn)異常無法確定發(fā)展趨勢時，執(zhí)行C類檢修?！白⒁鉅顟B(tài)”檢修策略為注意狀態(tài)的組合電器，根據(jù)實際情況提前安排一次C類檢修?！碑惓顟B(tài)“檢修策略為異常狀態(tài)的組合電器，在停電檢修前應(yīng)適當增加一次D類檢修?！眹乐貭顟B(tài)”檢修策略為嚴重狀態(tài)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(fā)現(xiàn)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(guān)室內(nèi)沿組合電器筒管向室內(nèi)傳播。立即告知運行人員，發(fā)現(xiàn)該點有氣體分解產(chǎn)物成分，并有明顯增大的跡象。解體后，發(fā)現(xiàn)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(zhì)引起的放電。試驗人員及時發(fā)現(xiàn)問題，避免設(shè)備帶病運行引起的一起事故，確保了變電站安全運行。

結(jié)語

在我國電力系統(tǒng)中，組合電器設(shè)備已被廣泛應(yīng)用。組合電器的標準化作業(yè)也日益完善，利用現(xiàn)有試驗設(shè)備和狀態(tài)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(jié)出解決的策略，從而提高組合電器的使用壽命，保障電網(wǎng)的可靠運行。

參考文獻

[1]孫興.組合電器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].大連理工大學，2012.

[2]國家電網(wǎng)公司設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)章制度和技術(shù)標準匯編[S].北京：中國電力出版社，2008.