試析變電站GIS設(shè)備的故障診斷及檢修

李鑫 肖云亮 王詩璇

摘 ?要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與科技技術(shù)的快速提升，GIS設(shè)備已經(jīng)在變電站中得到了廣泛應(yīng)用。GIS設(shè)備的故障診斷以及檢修水平的高低對變電站的運行質(zhì)量有些極其重要的影響。做好GIS設(shè)備的故障檢修已經(jīng)成為一個重要的問題。本文針對GIS設(shè)備故障檢修的現(xiàn)狀、GIS產(chǎn)生故障的緣由、GIS設(shè)備中常見的故障問題以及GIS故障檢修方面的問題進行了分析研究。

關(guān)鍵詞：變電站;GIS設(shè)備;故障診斷;檢修

1 引言

變電站在運行過程中，GIS設(shè)備發(fā)揮的作用舉足輕重，是變電站內(nèi)極為重要的設(shè)備之一，對變電站的運行而言具有十分重要的意義。GIS設(shè)備質(zhì)量直接影響了變電站的正常運作。故而，診斷GIS設(shè)備故障并對其進行維護便成為電力工作人員關(guān)注的主要內(nèi)容之一。

2 GIS設(shè)備基本介紹

GIS設(shè)備是一種全封閉金屬開關(guān)，并帶有氣體絕緣結(jié)構(gòu)，全稱是六氟化硫全密閉型組合裝置，該設(shè)備的外殼所用材質(zhì)為不銹鋼、鋁合金等金屬材料，在設(shè)備中空腔體內(nèi)充入六氟化硫氣體，這種氣體的滅弧性能和絕緣性能十分優(yōu)異。GIS設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)包括斷路器、匯控柜、開端設(shè)備、互感器等。斷路器在進行開端線路操作時，會產(chǎn)生電弧，但因為六氟化硫氣體優(yōu)異的滅弧性能力，電弧會立刻熄滅，同時在電弧作用下分解出對人體有害的氣體，所以應(yīng)在斷路器電弧產(chǎn)生處放置吸附劑?；ジ衅髦饕糜跍y量主回路的電流。

3 GIS設(shè)備常見故障及原因

3.1 密封的SF6氣體泄露

氣體泄漏一般由于密封性出現(xiàn)問題，在不同的地方發(fā)生漏氣情況。如焊接時電流過大，焊縫燒開或由于較大的局部應(yīng)力，焊縫炸裂;GIS金屬外殼沙眼漏氣，鑄造外殼時，存在雜質(zhì)或氣泡，在應(yīng)力作用下逐漸產(chǎn)生裂痕;法蘭結(jié)合面也會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，法蘭面加工精度粗糙，密封墊的老化，密封墊圈安放位置并沒有垂直于法蘭面結(jié)果槽內(nèi)上下墊圈壓縮量不同，GIS的盆式絕緣子和罐體法蘭由于溫度變化而伸縮量不同，這些都會導(dǎo)致漏氣。還有一些其他原因使SF6氣體泄漏，GIS設(shè)備當(dāng)中密封位置與管路之間的連接位置還有焊接點出現(xiàn)故障。

3.2 零部件松動

GIS設(shè)備出現(xiàn)零部件松動是一個非常危險的事情，導(dǎo)致零部件松動的原因有兩種，滴喲中就是在進行安裝施工時，母線沒有安裝到位，使得卡環(huán)沒有進入到母線的凹槽內(nèi)，一旦超出母線的承受能力就會與相應(yīng)的設(shè)備脫開，產(chǎn)生很大的安全隱患。第二種就是母線與卡環(huán)的生產(chǎn)質(zhì)量沒有達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在經(jīng)過長時間的工作，使得卡環(huán)以及母線出現(xiàn)裂紋，使得母線得不到相應(yīng)的保護。

3.3 互感設(shè)備有偏差

在GIS投入工作中，要想正常運行，就只有保證互感器開關(guān)與屏蔽罩接近位置接觸到金屬外殼，另一端與金屬外殼之間處于絕緣下，并不能產(chǎn)生回路。多次使用設(shè)備，GIS設(shè)備必須分分合合合，產(chǎn)生的震動使絕緣端發(fā)生松動現(xiàn)象，使絕緣端與外殼發(fā)生連接現(xiàn)象。閉合回路的條件無法達到。若絕緣端與金屬外殼連接成了閉合回路，根據(jù)物理原理，產(chǎn)生的感應(yīng)磁通量就因互感器上二次繞組，會在屏蔽罩內(nèi)生成反向電流，電流相抵消，因此測量值與實際值產(chǎn)生了偏差。

4 GIS故障檢修分析

4.1 斷路器故障檢修

只要是斷路器存在嚴(yán)重的故障問題，首先需要進行電源的處理。電源需要給設(shè)備提供足夠的能量，如果電量不足，分閘合閘動作都不能有序的進行。工作人員在進行斷路器的電源進行檢查，保證其處于斷開狀態(tài)。熔絲的工作條件進行檢測，如果斷路器為空開條件，需要進行試合空開。如果發(fā)現(xiàn)熔絲斷裂，需要更換該部件。如果回路中存在故障問題，要組織專業(yè)技術(shù)人員進行排查和檢修。只要是檢測發(fā)現(xiàn)SF6壓處于警戒值以下，會形成的壓強過小不能有效的保證分合閘動作順利進行，就應(yīng)該立即中斷斷路器電源，并且要關(guān)閉操作系統(tǒng)，還需要對關(guān)閉機構(gòu)做好明確的標(biāo)記，然后開展必要的檢修處理。如果斷路器的問題是分合閘不能進行，要分別進行原因分析，對于不能分閘的情況，要中斷斷路器電源，如果要保持斷路器的電源空開，應(yīng)該及時上報給有關(guān)單位，重合閘停止，上級批準(zhǔn)后，可以通過母聯(lián)串代中沒有發(fā)生故障問題的斷路器直接更換到另外一側(cè)母線上，然后再次中斷斷路器，并且進行維修處理。如果不能有效的完成合閘操作，需要中斷電源，并且要再次開始合閘操作，并且由專業(yè)人員進行檢修。

4.2 有關(guān)檢驗SF6氣體

對于SF6氣體首先需要進行盛裝氣體的儀器質(zhì)量全部達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，材料的選擇應(yīng)該特別注意，不能只考慮到經(jīng)濟效益而選擇劣質(zhì)的材料進行設(shè)備制作。定時檢查SF6的空氣含量，雖然該氣體并不存在毒害性，但是如果泄露到空氣中，形成一定的濃度會造成比較大的傷害事故。對于SF6氣體的檢測工作來說，最為常見的就是常用方法與紅外檢漏法來進行泄露檢測。常用法即為液體表面張力法，主要是通過肥皂水的張力可以檢測確定泄露位置上是否存在氣泡;SF6電離法定性檢漏，在脈沖高壓的作用之下會連續(xù)放電，由于SF6氣體負電性相當(dāng)?shù)膲?，會直接?dǎo)致電廠強度變化而進行泄露檢測;SF6激光檢漏法，主要是應(yīng)用設(shè)備來進行氣體的紅外激光圖像的分析確定。而對于紅外檢漏法，主要是應(yīng)用SF6的強紅外吸收能力，特別是波長為10.6um的紅外線，該方式是非常先進、安全的。

4.3 互感設(shè)備故障處理

互感器存在故障問題是極為常見的，且故障問題比較隱蔽，不容易被發(fā)現(xiàn)。因此，只要是故障問題，不會立即發(fā)現(xiàn)所存在的故障，也不會存在異響、異動、失控等明顯的問題，需要組織具備豐富經(jīng)驗的工作人員，利用自己的經(jīng)驗來發(fā)現(xiàn)細微的變化問題。只要是存在任何細微故障的傾向，要按照如下方法來進行：首先應(yīng)該檢查故障發(fā)生的點位以及導(dǎo)致原因，及時發(fā)現(xiàn)問題導(dǎo)致因素。但是工作人員由于高壓不能進行近距離的接觸設(shè)備，所以需要進行互感器的運行數(shù)據(jù)分析，詳細的檢測各項數(shù)據(jù)變化情況，對于數(shù)據(jù)異常的情況，要進行斷電開蓋檢測，及時發(fā)現(xiàn)原因，然后組織進行檢修與處理。如果不能及時的修復(fù)處理，需要更換元件，保證設(shè)備可以正常進行。

4.4 選取GIS建議

為了能夠有效的避免施工環(huán)節(jié)中GIS自身原因而導(dǎo)致的故障問題，在選擇環(huán)節(jié)，不能只考慮到價格因素，應(yīng)該選擇質(zhì)量上乘、制作精良的產(chǎn)品，同時需要加強設(shè)備的質(zhì)量檢測。在應(yīng)用前，要在現(xiàn)場進行必要的測試，同時需要檢測主回路中的導(dǎo)電電阻，確保各項指標(biāo)都能夠達到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。安裝施工要選擇具備較高信譽度、技術(shù)水平的單位，保證安裝質(zhì)量合格。

4.5 GIS整體維護措施

加強設(shè)備的現(xiàn)場維護與管理，從根本上消除GIS故障問題。設(shè)備內(nèi)部的控制柜中包含大量的元器件，通過提升設(shè)備的性能檢測能力，對于不能符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備及時進行檢修和更換處理，并且要做好各項維護與管理工作。確保設(shè)備在操作環(huán)節(jié)不能存在任何缺陷，達到正常使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語

GIS設(shè)備在使用過程中，相關(guān)部門需要對設(shè)備產(chǎn)生的故障與檢修加強重視，確保設(shè)備的正常運行，同時，故障診斷和檢修也是電網(wǎng)系統(tǒng)的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，檢修人員需要認真檢查GIS設(shè)備故障產(chǎn)生的原因，然后需要根據(jù)出現(xiàn)的故障進行檢修，相關(guān)部門需要加強培養(yǎng)檢修人員的專業(yè)能力，提升其檢修水平。

參考文獻

[1] ?鄒衛(wèi)衛(wèi)，王瑞新. 試析變電站GIS設(shè)備的故障診斷及檢修[J]. 科技風(fēng)，2019，（23）.

[2] ?潘旭. 試析變電站GIS設(shè)備的故障診斷及檢修技術(shù)[J]. 科學(xué)與財富，2019，（31）.