摘 要；通過對青海某750kV變電站330kV GIS設(shè)備母線法蘭接口處出現(xiàn)放電問題進(jìn)行研究，分析產(chǎn)生過電壓原因，研究檢測法蘭對接面接觸情況的方法，掌握同型設(shè)備法蘭接觸情況，對GIS設(shè)備母線安全運行提出建議。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備；法蘭接口；過電壓；接觸情況

引言

由于青藏高原惡劣的氣候條件，GIS設(shè)備以其運行安全可靠、受環(huán)境因素影響小的優(yōu)勢在青海電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。在GIS系統(tǒng)中，隔離開關(guān)、斷路器等操作，使得GIS中存在快速暫態(tài)（VFT）過程。在該過程中，由于GIS設(shè)備接地引線過長或者設(shè)備外筒接口法蘭接觸電阻過大原因，將在GIS接地的外殼上出現(xiàn)暫態(tài)地電位抬升現(xiàn)象[1]。對青海某750kV變電站330kVGIS設(shè)備母線接口法蘭處因過電壓而出現(xiàn)放電的問題進(jìn)行研究分析，探索檢測運行設(shè)備的法蘭接口接觸是否良好的有效方法，并對防止此類問題再次發(fā)生提出可行建議。

1 故障概述及分析

青海某750kV變電站330kV交流場使用了GIS設(shè)備，330kV某間隔故障跳閘過程中，330kVⅠ母GM16氣室B相金屬法蘭接口處出現(xiàn)電弧火光，待電弧熄滅，對法蘭所在氣室分別進(jìn)行了SF6氣體分解產(chǎn)物及超聲波局放檢測，結(jié)果顯示氣室內(nèi)部未出現(xiàn)放電。

該型GIS設(shè)備法蘭接口接觸方式共三類，一是金屬法蘭直接對接連接，二是金屬法蘭夾絕緣盆子連接，三是金屬法蘭夾絕緣盆子及波紋管相連。前兩類連接方式均通過穿心螺絲實現(xiàn)金屬法蘭的電氣聯(lián)接，第三類連接方式通過跨接扁鐵實現(xiàn)金屬法蘭的電氣聯(lián)接。

對故障法蘭接口所處母線段做示意簡圖如圖1。

1.1 導(dǎo)通電阻測試

對b位置A、B相法蘭上12顆螺絲與a、c位置接地連板導(dǎo)通電阻測量，結(jié)果（m？譆）如表1。

1.2 原因分析

當(dāng)GIS設(shè)備隔離開關(guān)、斷路器切合，或由于故障產(chǎn)生很陡的行波，引起高頻振蕩，即VFT（very fast transient），波在GIS內(nèi)部傳播時經(jīng)過折反射引起快速暫態(tài)過電壓VFTO（very fast transient voltage），VFTO耦合到外殼上形成暫態(tài)地電位抬升（TGPR）[2]。當(dāng)接地引線過長或者法蘭接口接觸電阻過大，造成法蘭兩端電勢差較大，引起放電，損壞法蘭。

2 檢測方法研究

對GIS設(shè)備法蘭接口接觸是否良好的檢測方法進(jìn)行研究，以便運維單位及時掌握法蘭接口接觸情況。

2.1 電氣方法檢測

任一段母線示意簡圖如圖2。

對于任一法蘭接口接觸電阻進(jìn)行測試，以R2為例，所測電阻值為R2與紅線所標(biāo)回路的并聯(lián)值，且測量回路中并聯(lián)了眾多紅線標(biāo)示回路類似的回路，且為保證運行設(shè)備安全無法將接地回路全部打開，并聯(lián)回路無法屏蔽，根據(jù)并聯(lián)電路阻值計算原理，只要測量的回路中存在任一回路電阻值較小，則實際測量值也將較小，所以無法通過電氣方法對法蘭接口接觸電阻進(jìn)行測量。

2.2 紅外精確檢測

對該站330kV GIS設(shè)備接口法蘭進(jìn)行紅外精確檢測，共發(fā)現(xiàn)五例法蘭接口異常溫升情況，現(xiàn)舉其中一例作說明分析。

330kVⅠ母A相（靠近#3352斷路器處）法蘭接口紅外精確成像測試），該處最高溫度達(dá)28.3℃，最低溫度達(dá)20.8℃，環(huán)境溫度15℃，最大溫差7.5℃，局部景象測試，該處最高溫度達(dá)21.6℃，最低溫度達(dá)16.1℃，環(huán)境溫度10℃，最大溫差5.5℃。

2.3 法蘭接口流過電流檢測（表2）

第二類法蘭接口流過電流均較小，也未發(fā)現(xiàn)異常溫升，第一類法蘭接口均流過一定的電流，存在多處異常溫升，異常溫升由法蘭對接面接觸不良引起。第三類法蘭接口流過較大的電流，因裝有四支跨接扁鐵，法蘭接口接觸電阻較小，未發(fā)現(xiàn)異常溫升。

3 結(jié)論

GIS設(shè)備母線筒純金屬法蘭對接面多存在接觸不良問題。

GIS設(shè)備斷路器分合或故障時，易在接觸電阻過大的法蘭接口處引起過電壓，損壞法蘭接口，引起GIS設(shè)備內(nèi)部氣體泄漏，造成GIS設(shè)備故障停運。

通過基于電平調(diào)節(jié)的紅外精確成像檢測方法可及時發(fā)現(xiàn)法蘭接口接觸電阻過大的缺陷。

4 建議

對GIS設(shè)備母線筒純金屬法蘭對接面，加裝專用跨接扁鐵，減少通過法蘭面的電流，降低法蘭接口處發(fā)熱功率，同時避免法蘭接口處產(chǎn)生過電壓。

目前國內(nèi)外對母線筒流通電流的研究多集中于單段母線筒的環(huán)流及渦流[3]方面，對于多段母線筒連接后的流通電流研究較少，建議可以與相關(guān)機(jī)構(gòu)合作對該領(lǐng)域進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1]陳灝.GIS外殼環(huán)流和暫態(tài)地電位升高的研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2011：1-4.

[2]鐘連宏.GIS 暫態(tài)地電位升高的計算與分析[J].高電壓技術(shù)，2000，26（6）：43.

[3]施圍.GIS母線外殼環(huán)流與暫態(tài)地電位升高現(xiàn)象研究[J].特稿專遞，2008，36（1）：11-12.