李強(qiáng)

【摘 要】本文對(duì)SF6全封閉組合電器常見(jiàn)故障類(lèi)別進(jìn)行原因分析，從設(shè)備選型、安裝、驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等方面提出管控措施，以期達(dá)到減少設(shè)備故障。

【關(guān)鍵詞】SF6；全封閉組合電器；（GIS）設(shè)備

引言

全封閉組合電器（簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是指全部采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。它是由斷路器、母線(xiàn)、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線(xiàn)、套管等多種高壓電器組合而成的高壓配電裝置。具有占地面積小、體積小，重量輕、元件全部密封不受環(huán)境干擾、整塊運(yùn)輸，安裝方便周期短、感應(yīng)磁場(chǎng)很小、檢修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。但是組合電器對(duì)元件零部件加工工藝、材料要求很?chē)?yán)格，在日常運(yùn)行中由于材料、工藝等原因?qū)е鹿收项l繁，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。

1 組合電器故障原因分析

（1）SF6氣體泄漏。組合電器（GIS）本體缺陷主要集中在漏氣，導(dǎo)致本體漏氣的主要原因是密封件材質(zhì)不良，密封圈（墊）材料的性能無(wú)法達(dá)到制造廠(chǎng)承諾的要求，部分廠(chǎng)家采購(gòu)密封件后，缺乏嚴(yán)格的入廠(chǎng)檢驗(yàn)程序，并未通過(guò)試驗(yàn)手段驗(yàn)證其使用壽命。

（2）斷路器機(jī)構(gòu)故障。組合電器（GIS）斷路器機(jī)構(gòu)缺陷主要集中在動(dòng)作計(jì)數(shù)器失靈、機(jī)構(gòu)故障及二次電氣元器件損壞等，引起拒動(dòng)等故障。

（3）電弧擊穿、短路。主要集中在盆式絕緣子擊穿、尖端放電、雷電擊穿等。

（4）隔離刀閘缺陷。組合電器（GIS）隔離刀閘機(jī)構(gòu)缺陷主要集中在無(wú)法電動(dòng)分合閘、分合閘不到位、發(fā)熱、二次電氣元器件損壞等。

（5）匯控柜缺陷。組合電器（GIS）匯控柜缺陷主要集中在分合閘指示燈不亮、位置指示失效、無(wú)法分合刀閘、二次電氣元器件損壞等。

（6）控制回路斷線(xiàn)。GIS 設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中，出現(xiàn)發(fā)控制回路斷線(xiàn)的故障。如中堯站GIS 設(shè)備為西安西開(kāi)高壓開(kāi)關(guān)生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于儲(chǔ)能接觸器損壞導(dǎo)致機(jī)構(gòu)不能儲(chǔ)能，發(fā)控制回路斷線(xiàn)，彈簧未儲(chǔ)能信號(hào)。多數(shù)的該類(lèi)缺陷均是由于操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部元器件損壞導(dǎo)致，主要原因是廠(chǎng)家生產(chǎn)設(shè)備時(shí)所選的元器件質(zhì)量不良，建議在今后的出廠(chǎng)監(jiān)造或技術(shù)規(guī)范書(shū)審查時(shí)，建議廠(chǎng)家采用質(zhì)量良好的元器件。

（7）水分超標(biāo)。主要有：安裝時(shí)抽真空不足；設(shè)備安裝時(shí)部件受潮；設(shè)備出廠(chǎng)時(shí)干燥不合格；現(xiàn)場(chǎng)組裝環(huán)境內(nèi)存在水分；充氣管道存在水分等原因。

（8）液壓機(jī)構(gòu)頻繁打壓，主要是切換閥密封不嚴(yán)、液壓油臟污等原因造成。

（9）載流導(dǎo)體發(fā)熱。

（10）安裝環(huán)境粉塵大，導(dǎo)致GIS 耐壓水平下降。

（11）GIS 氣室內(nèi)部元件加工精度差，導(dǎo)致電場(chǎng)不均勻，耐壓水平下降。

2 組合電器故障防控措施

（1）選型環(huán)節(jié)

嚴(yán)格按照南網(wǎng)新定型型號(hào)選型，嚴(yán)格執(zhí)行新版技術(shù)規(guī)范。

（2）加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理

根據(jù)上級(jí)反事故措施（2015 版）“嚴(yán)格控制安裝現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，GIS（HGIS、GIL）的裝配作業(yè)必須采取必要的防塵措施（例如搭建有效的防塵圍欄（賬篷），空氣潔凈度等級(jí)應(yīng)達(dá)到或優(yōu)于9 級(jí)后方可進(jìn)行。作業(yè)區(qū)相對(duì)濕度大于80%、陰雨天氣時(shí)，不允許裝配施工；裝配施工時(shí)，作業(yè)區(qū)內(nèi)不得進(jìn)行產(chǎn)生粉塵及金屬微粒的工作”要求，項(xiàng)目部應(yīng)督促施工單位做好防塵措施，并在審查施工方案時(shí)特別注意提高施工現(xiàn)場(chǎng)空氣潔凈度的措施，合理安排停電時(shí)間及范圍。對(duì)個(gè)別施工現(xiàn)場(chǎng)，由于受帶電設(shè)備影響，不具備搭建臨時(shí)施工棚的，應(yīng)采取其他有效的措施（如現(xiàn)場(chǎng)施工汽車(chē)停止行駛，加蓋保護(hù)膜等有力措施）控制空氣粉塵度達(dá)到九級(jí)以上，并應(yīng)取得供應(yīng)商及生產(chǎn)運(yùn)行部門(mén)的認(rèn)可。

（3）驗(yàn)收環(huán)節(jié)

嚴(yán)格執(zhí)行新版技術(shù)規(guī)范進(jìn)行監(jiān)造和驗(yàn)收、落實(shí)反措。加強(qiáng)重點(diǎn)設(shè)備的中間驗(yàn)收，對(duì)于GIS 設(shè)備，對(duì)接密封前，必須有驗(yàn)收其清潔和干燥措施執(zhí)行情況。

（4）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)管理

根據(jù)公司GIS 新技術(shù)規(guī)范，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)增加了部分項(xiàng)目或改變了試驗(yàn)方法或提高了試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，如“應(yīng)采用局部包扎法進(jìn)行定量撿漏，測(cè)得的SF6氣體含量（體積分?jǐn)?shù)）不大于15μL/L為合格?！薄ⅰ霸诮涣髂蛪涸囼?yàn)的同時(shí)應(yīng)該進(jìn)行局放檢測(cè)”、“110～220kV（H）GIS 的交流耐壓值應(yīng)為出廠(chǎng)值的100%；500kV（H）GIS 的交流耐壓值應(yīng)不低于出廠(chǎng)值的90%。”、“測(cè)量斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)輔助開(kāi)關(guān)和主觸頭動(dòng)作時(shí)間的配合情況”、“220kV 增加雷電沖擊試驗(yàn)，110kV 及以上GIS現(xiàn)場(chǎng)耐壓試驗(yàn)按出廠(chǎng)值100%耐壓值進(jìn)行”等。

（5）運(yùn)維環(huán)節(jié)

①按照檢修規(guī)程嚴(yán)格落實(shí)A、B 修及C 類(lèi)巡視。

②按照預(yù)試規(guī)程嚴(yán)格落實(shí)預(yù)防性試驗(yàn)，縮短帶電局放、紅外成像、成分分析等帶電檢測(cè)手段。③B 修過(guò)程中更換的電器元器件（接觸器、輔助開(kāi)關(guān)等）采用進(jìn)口或合資廠(chǎng)產(chǎn)品，提高電氣元件的可靠性。

④需要管控的設(shè)備完成整改后應(yīng)在1 個(gè)月后開(kāi)展設(shè)備動(dòng)態(tài)評(píng)估，重新制定運(yùn)維措施。

⑤開(kāi)展GIS 設(shè)備紅外檢測(cè)普查等工作，擬通過(guò)加強(qiáng)紅外檢測(cè)等技術(shù)手段應(yīng)用，通過(guò)開(kāi)展普查普測(cè)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱隱患，及時(shí)采取技術(shù)手段分析處理。有效防止載流型故障的發(fā)生。應(yīng)對(duì)措施：a.對(duì)新投運(yùn)的GIS 設(shè)備應(yīng)要求廠(chǎng)家提供GIS 設(shè)備接頭位置情況圖，并在正式啟動(dòng)帶負(fù)荷后，1 個(gè)月內(nèi)應(yīng)開(kāi)展一次紅外測(cè)試、帶電局部放電和氣體成分測(cè)試。b.對(duì)于運(yùn)行10 年以上的設(shè)備，重點(diǎn)開(kāi)展GIS 設(shè)備的紅外測(cè)溫，對(duì)匯總上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，并在試驗(yàn)室開(kāi)展紅外測(cè)溫的狀態(tài)評(píng)估方法的研究，逐步完善檢測(cè)判斷方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。c.將外殼測(cè)溫工作納入日常運(yùn)行巡視和專(zhuān)業(yè)巡視工作中，按原設(shè)備運(yùn)維策略確定的巡視周期進(jìn)行測(cè)溫。

⑥GIS 絕緣問(wèn)題：a.對(duì)于存量設(shè)備，重點(diǎn)開(kāi)展盆式絕緣子典型缺陷的檢測(cè)和評(píng)估技術(shù)研究。重點(diǎn)研究盆式絕緣子在具有內(nèi)部缺陷（氣泡及裂紋）下的局部放電特性以及帶電無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（如X 射線(xiàn)），提出針對(duì)性的檢測(cè)和評(píng)估措施。b.對(duì)于增量設(shè)備，首先是繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，落實(shí)已有技術(shù)規(guī)范條款。

⑦GIS 設(shè)備本體密封缺陷率高。應(yīng)對(duì)措施：a.開(kāi)展開(kāi)關(guān)設(shè)備密封缺陷原因普查。收集全網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備中使用的不同運(yùn)行年限的不同類(lèi)型的密封圈，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。b.開(kāi)展開(kāi)關(guān)設(shè)備密封失效原因分析研究。針對(duì)不同類(lèi)型和不同運(yùn)行年限的密封圈與新密封圈進(jìn)行分類(lèi)對(duì)比檢測(cè)分析，對(duì)比新舊密封圈的異同，分析密封圈失效的機(jī)理。

參考文獻(xiàn)：

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[2]侯延岺.淺談SF_6全封閉組合電器的維護(hù)、檢修與管理[J].水力發(fā)電，2006（10）：74-76.

（作者單位：新東北電氣集團(tuán)高壓開(kāi)關(guān)有限公司檢修分公司）