陳超 王佳偉

摘要：GIS設(shè)備是變電站中廣泛應(yīng)用的一種綜合性電氣設(shè)備，即氣體絕緣開關(guān)設(shè)備或SF6全封閉開關(guān)設(shè)備。GIS設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)包括斷路器、集中控制柜、啟動設(shè)備、變壓器等，這些具體結(jié)構(gòu)中也會出現(xiàn)常見故障。雖然故障概率很小，維修工作量也相對較小，但由于工作時間長，會出現(xiàn)很多故障。對于其常見故障，不能馬虎大意，有關(guān)工作單位應(yīng)予以重視。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備;電力系統(tǒng);應(yīng)用;狀態(tài)檢修

1電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)優(yōu)勢及要求

相比較定期檢修方法來說，狀態(tài)檢修技術(shù)主要包括以下幾點優(yōu)勢。（1）具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和有序性，能夠有效彌補(bǔ)定期檢修方法在檢測過程中的不確定性。（2）針對經(jīng)常出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備可合理縮短檢修時間，針對運行較為穩(wěn)定的電氣設(shè)備可適當(dāng)延長檢修時間，對節(jié)省檢修成本、提高人員工作效率有重要幫助。（3）該種檢修技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行更全面具體的檢測，可借助不同類型的檢測方法根據(jù)電氣設(shè)備的實際運行情況判斷電氣設(shè)備存在的故障問題，具有較強(qiáng)的針對性和完整性。

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)在使用過程中工作人員還需要注意相關(guān)要求。（1）狀態(tài)評價必須利用動態(tài)化、全面化的管理方式，在每次檢測和檢修完畢后都需要對電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評價。（2）利用該檢測技術(shù)對電氣設(shè)備進(jìn)行檢測時，需要嚴(yán)格按照國家電網(wǎng)公司提出的相關(guān)規(guī)定和要求。（3）針對已經(jīng)投入使用超過二十年的電氣設(shè)備，需要根據(jù)電氣設(shè)備的實際情況和評估結(jié)果，對檢測工作進(jìn)行合理規(guī)劃。

2變電站GIS設(shè)備故障種類

2.1斷路器故障

斷路器的故障通常是由于斷路器中的電源不足和控制電路出現(xiàn)問題，從而影響分、合閘動作不能正常完成。經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查，造成這種現(xiàn)象的主要原因是：電源未接通或斷開，電源中斷;控制分、合閘回路存在問題，由于短路導(dǎo)致分、合閘不能完成，斷路器接觸不良，也可能導(dǎo)致開啟動作無法正常完成。例如，由于GIS設(shè)備腔室中的六氟化硫氣體壓力降低，氣體壓力達(dá)不到規(guī)定值，斷路器不能正常使用;當(dāng)開關(guān)的一側(cè)閉合時，變壓器的屏蔽罩將與GIS設(shè)備外部連接，而線路另一側(cè)與六氟化硫氣體隔離，處于絕緣狀態(tài)，在這種狀態(tài)下不會產(chǎn)生回路;合閘彈簧彈性勢能不夠大，很難成功完成分閘動作。

2.2 SF6氣體泄露故障

變路器設(shè)備的運行離不開SF6氣體，這是惰性氣體的一種，具有無色、無味、無毒的特點，因為該氣體的密度大于空氣，所以沉積于設(shè)備的底部，被氣體圍住的部位不會進(jìn)入空氣，當(dāng)分解物成份達(dá)到一定量之后會對人身安全造成威脅。設(shè)備運行期間一旦出現(xiàn)氣體泄漏，可以確定根本原因為密封性不足，導(dǎo)致漏氣現(xiàn)象的產(chǎn)生。若焊接作業(yè)途中電流過大，焊縫燒開、局部應(yīng)力較大，則會引發(fā)焊縫炸裂的現(xiàn)象。除此之外，GIS設(shè)備外殼為金屬材質(zhì)，如果上方沙眼漏氣，那么在鑄造外殼時便會出現(xiàn)雜質(zhì)、氣泡，再受到應(yīng)力作用便會產(chǎn)生裂縫。法蘭結(jié)合面也會發(fā)生漏氣現(xiàn)象，主要是由法蘭面加工精細(xì)度不足、密封墊性能減弱、密封墊圈放置位置不正確等原因?qū)е隆?/p>

2.3互感器有偏差

在使用GIS變壓器設(shè)備的過程中，測量的電流值會不準(zhǔn)確。近日，某500kV變電站GIS設(shè)備電流互感器主回路電流測量結(jié)果非常異常，經(jīng)復(fù)檢屬故障，電流測量結(jié)果與實際值相差近10余倍。因此，變壓器故障引起的故障不容小覷。GIS投入運行時，要想正常運行，必須保證變壓器開關(guān)與屏蔽之間的閉合位置與金屬外殼接觸，另一端與金屬外殼絕緣，不能產(chǎn)生回路。設(shè)備多次使用時，GIS設(shè)備必須開、關(guān)、關(guān)。產(chǎn)生的振動會使絕緣端松動，使絕緣端與殼體連接。無法達(dá)到閉合回路的條件。如果絕緣端與金屬外殼連接形成閉合電路，根據(jù)物理原理，變壓器上二次繞組產(chǎn)生的感應(yīng)磁通會在屏蔽罩內(nèi)產(chǎn)生反向電流，電流會偏移，因此測量值會偏離實際值。

3GIS故障檢修分析

3.1電氣設(shè)備狀態(tài)預(yù)測

狀態(tài)預(yù)測方法可包括灰色預(yù)測方法、回歸分析方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。在電氣設(shè)備狀態(tài)檢修過程中對電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測，能夠?qū)罄m(xù)檢測及檢修工作提供有力參考數(shù)據(jù)。但電氣設(shè)備類型多種多樣，且很多電氣設(shè)備自身具有較強(qiáng)的特殊性，在實際狀態(tài)預(yù)測工作開展時，工作人員需要根據(jù)電氣設(shè)備的類型、特征和實際情況選擇對應(yīng)的預(yù)測方法，這樣才能有效保障狀態(tài)預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。

3.2斷路器的檢修

經(jīng)診斷，確定斷路器有故障，工作人員應(yīng)先處理電源。首先要保證電源充足，否則會影響分閘操作。其次，檢查員負(fù)責(zé)對斷路器的電源進(jìn)行維修，確保電源斷開。然后檢查保險絲的工作狀態(tài)。如果斷路器處于空氣開關(guān)狀態(tài)，可以試開空氣開關(guān);如果保險絲斷開，則應(yīng)更換保險絲。如果SF6小于警告值，則形成的壓力太小，無法維持打開和關(guān)閉操作。此時應(yīng)及時切斷斷路器電源，關(guān)閉操作機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)上方應(yīng)設(shè)置維修標(biāo)志。再次，在維修過程中，斷路器可能會出現(xiàn)分閘和合閘故障。經(jīng)分析，確定分閘動作不能維持，斷路器電源處于空開狀態(tài)。在這種情況下，應(yīng)及時進(jìn)行終端重合閘操作，將與斷路器相連的母線換成串聯(lián)的母線，然后斷開故障斷路器進(jìn)行檢修。最后，在檢修過程中，如不能完成合閘操作，應(yīng)先切斷電源，再重新合閘檢修。

3.3SF6氣體的檢修

GIS設(shè)備中的SF6氣體檢修，需要使用滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的盛裝氣體儀器，必須要合理選擇材料，制造出高質(zhì)量儀器。此外，檢修人員還需要定期進(jìn)行SF6空氣含量的檢測，盡管SF6氣體無毒，但是若出現(xiàn)泄露，且發(fā)生氣體聚集的現(xiàn)象，必然會威脅到工作人員的人身安全。SF6氣體泄露的檢測，可以選擇紅外線檢漏法。紅外檢漏法則是通過儀器接受反射紅外線激光，生成圖像之后觀察氣體泄漏位置。其中常用法包括液體表面張力法、SF6電離法;液體表面張力法充分利用肥皂水具有的張力，在儀器的漏縫處冒出氣泡;SF6電離法定性檢漏則是在脈沖高壓條件下持續(xù)放電，SF6氣體本身具有強(qiáng)負(fù)電性的特性，可以將電暈電廠強(qiáng)度改變，了解到是否存在氣體泄漏現(xiàn)象。

3.3 互感設(shè)備的檢修

變壓器故障在GIS設(shè)備中并不常見，故障征兆不明顯?；ジ衅鞅砻娌粫挟惓Ｂ曇艉蛽p耗，工作人員無法快速檢測到。這就要求維修人員要有自己積累的經(jīng)驗和專業(yè)能力，對互感設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的觀察。如果確定設(shè)備存在故障，應(yīng)首先確定故障點和根本原因?；ジ衅鞴ぷ鳝h(huán)境壓力大，工作人員無法靠近互感器。建議記錄變壓器數(shù)據(jù)，以備檢查。一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，必須立即切斷電源進(jìn)行維修，在總結(jié)故障原因后，方可進(jìn)行維修。當(dāng)故障修理困難時，可以更換設(shè)備的部件。

結(jié)論

綜上所述，GIS設(shè)備關(guān)系到變電站的正常運行，如果存在故障，必須要及時組織工作人員診斷與檢修。最為重要的是總結(jié)故障根本原因，采用對應(yīng)的檢修方法與技術(shù)，嚴(yán)重情況也可以替換老化的部件，盡快恢復(fù)設(shè)備的運行，從而為變電站今后的運行提供技術(shù)方面的保障。

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