茍偉++李長(zhǎng)彬

摘 要：GIS設(shè)備是構(gòu)成500 kV變電站的主要設(shè)備之一，一旦該設(shè)備出現(xiàn)問題，可能引發(fā)極為嚴(yán)重的后果。該文簡(jiǎn)要介紹了GIS設(shè)備的基本構(gòu)造，分析了電流互感設(shè)備與斷路器在GIS設(shè)備運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，并提出了對(duì)應(yīng)的解決方案，以期保證GIS設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：500 kV變電站 GIS設(shè)備 故障診斷 維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）12（a）-0012-02

變電站在運(yùn)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(duì)變電站的運(yùn)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(yùn)作。故而，診斷GIS設(shè)備故障并對(duì)其進(jìn)行維護(hù)便成為電力工作人員關(guān)注的主要內(nèi)容之一。

1 GIS設(shè)備基本介紹

GIS設(shè)備指氣體絕緣金屬封閉開關(guān)裝置，全稱是六氟化硫全密閉型組合裝置，該裝置中，局部區(qū)域帶電，該類型區(qū)域外殼所用材料均為金屬，常用材料有不銹鋼以及鋁合金等，裝置當(dāng)中充滿氣體六氟化硫，具有優(yōu)秀的滅弧能力，且具備優(yōu)秀的絕緣性。該裝置通常含有如下幾種結(jié)構(gòu)：設(shè)備匯控柜、電流互感器、斷路器以及開端設(shè)備等。其中，斷路器在開斷時(shí)，可能形成一定量的電弧，但因?yàn)镚IS裝置內(nèi)充滿了六氟化硫氣體，使得電弧即時(shí)熄滅，之后將GIS分解為氣體，所形成的氣體對(duì)人體有害。故而，斷路器當(dāng)中需添加吸附劑。而電流互感器在GIS設(shè)備中的主要作用是對(duì)主回路電流進(jìn)行測(cè)量。上述構(gòu)件均為GIS設(shè)備的必要構(gòu)件，保證了設(shè)備能夠更為穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

2 GIS設(shè)備運(yùn)行主要故障

2.1 斷路器主要故障及原因

GIS設(shè)備在正常運(yùn)行過程中，斷路器可能出現(xiàn)合閘動(dòng)作無法完成與分閘動(dòng)作無法完成的故障。其中，引發(fā)合閘動(dòng)作無法完成的主要原因有如下幾點(diǎn)：（1）電源停止供應(yīng)合閘所需電能。（2）受到控制回路的影響。（3）部分合閘動(dòng)作難以完成的主要原因是彈簧機(jī)構(gòu)沒有儲(chǔ)存足量的能量，導(dǎo)致斷路器難以完成。（4）六氟化硫本身壓力下降，同樣可能導(dǎo)致開關(guān)出現(xiàn)便所狀態(tài)。

引發(fā)分閘動(dòng)作難以完成的主要原因有以下幾點(diǎn)：第一，電源中斷了對(duì)分閘所需電能的供應(yīng)。第二，控制回路出現(xiàn)故障。第三，斷路器部分接點(diǎn)存在轉(zhuǎn)換不良或是接觸不良的問題。第四，六氟化硫壓力降低至一定程度，便有可能造成開關(guān)被閉鎖。

2.2 GIS設(shè)備電流互感設(shè)備存在的問題

電流互感設(shè)備存在的主要問題是，在運(yùn)行過程中GIS設(shè)備電流互感比可能出現(xiàn)一定偏差。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，引發(fā)這一問題的主要原因是500 kV變電站某一線路電流互感設(shè)備存在異常。也正因如此，使得測(cè)試最終結(jié)果與正確數(shù)值之間存在較為明顯的偏差，且誤差值不低于10。若再對(duì)其原因進(jìn)行深入分析，可得出電流互感設(shè)備存在的主要問題有如下幾點(diǎn)：第一，電流互感設(shè)備于常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)中，屏蔽罩臨近開關(guān)的一側(cè)需與GIS外殼之間形成接觸，同時(shí)與線路另外一個(gè)外殼之間呈絕緣的狀態(tài)，于該狀態(tài)中，并未形成回路。但在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，若電流互感設(shè)備所用的屏蔽罩某一段發(fā)生松動(dòng)，便可能同外殼之間形成連接，進(jìn)而形成呈閉合狀態(tài)的回路。第二，若外殼與屏蔽罩之間形成了回路，二次繞組所具有的感應(yīng)磁通便會(huì)于屏蔽罩當(dāng)中生成呈反向的電流，借此對(duì)產(chǎn)生的一次電流形成抵消。若將一次導(dǎo)體電流值設(shè)為I1，并將屏蔽罩所形成的反向電流設(shè)定為Ie，處于這一狀態(tài)下，便相當(dāng)于該過程中只能感覺到一次電流的存在，該電流值便是I=I1-Ie。此時(shí)，便容易發(fā)生變比增加的狀況。而導(dǎo)致屏蔽罩出現(xiàn)松動(dòng)的主要原因是制造商生產(chǎn)電流互感器時(shí)，在組裝環(huán)節(jié)當(dāng)中，如繞組以及繞組之間的組建等部分零部件的尺寸并沒有完全達(dá)到要求，或是同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格之間存在一定誤差，雖然暫時(shí)不影響其使用，但存在一定隱患。二是工作人員安裝、或是維修人員更換過程中，工作人員與維修人員并未完全按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施安裝，使得安裝效果同標(biāo)準(zhǔn)效果之間存在一定誤差，進(jìn)而導(dǎo)致該問題的出現(xiàn)。

3 GIS設(shè)備故障具體處理方式

3.1 斷路器故障處理

若工作人員確定為斷路器發(fā)生問題，則應(yīng)按照如下方式對(duì)斷路器進(jìn)行處理。

對(duì)電源進(jìn)行處理。無論是合閘動(dòng)作，還是分閘動(dòng)作，若沒有足夠的電量支持，均無法完成。若斷路器無法正常工作，工作人員應(yīng)先對(duì)斷路器電源進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)電源當(dāng)前是否為空開狀態(tài)，同時(shí)對(duì)熔絲當(dāng)前情況進(jìn)行檢測(cè)，是否存在熔絲熔斷的問題。若確認(rèn)斷路器為空開狀態(tài)，則需進(jìn)行試合空開。若熔絲存在問題，則應(yīng)及時(shí)對(duì)熔絲進(jìn)行更換，同時(shí)檢測(cè)匯控柜內(nèi)各個(gè)開關(guān)，確保其同斷路器之間的距離在規(guī)定范圍之內(nèi)。

若確認(rèn)斷路器工作故障是由控制回路引起的，則需對(duì)控制回路中較為容易出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行重點(diǎn)檢查。若斷路器發(fā)生的問題為分閘動(dòng)作無法完成，則需對(duì)分閘線圈、斷路器控制把手等位置進(jìn)行檢查，確認(rèn)有無問題，若無問題，再邀請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)控制回路進(jìn)行檢查。若故障類型為合閘動(dòng)作沒有完成，則需邀請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)二次回路問題進(jìn)行處理。

針對(duì)由于六氟化硫壓力降低所引發(fā)的問題，工作人員應(yīng)按照如下方式進(jìn)行處理。若故障類型為分閘動(dòng)作未完成，則工作人員需中斷斷路器操作的供應(yīng)電源，使其處于空開狀態(tài)，并向上級(jí)申請(qǐng)停止重合閘的使用，等待審批通過之后利用母聯(lián)串代的方式連接故障短路設(shè)備，將未發(fā)生故障的短路器轉(zhuǎn)換至另一條母線之上，之后中斷已確認(rèn)發(fā)生故障的斷路器，并由維修人員維修同已發(fā)生故障斷路器相對(duì)應(yīng)的母線。若故障類型為合閘未進(jìn)行，則工作人員需及時(shí)短路其操作電源終端，并申請(qǐng)終端重合閘的使用，之后要求維修人員維修。針對(duì)六氟化硫壓力下降或是已經(jīng)發(fā)生泄漏的現(xiàn)象，若GIS設(shè)備內(nèi)六氟化硫氣體下降至報(bào)警值，則維修人員應(yīng)立刻向設(shè)備當(dāng)中補(bǔ)充新的六氟化硫氣體。若六氟化硫氣體過低，已然無法支持?jǐn)嗦菲魍瓿珊祥l或是分閘工作，則工作人員必須將操作電源中斷以鎖定操動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)使用標(biāo)識(shí)標(biāo)記不可實(shí)施手動(dòng)操作，之后按照調(diào)度部門所下達(dá)的命令實(shí)施故障開關(guān)的隔離工作，并進(jìn)行專業(yè)的維修。

3.2 電流互感設(shè)備故障處理方式

相比其他設(shè)備，電流互感設(shè)備出現(xiàn)問題的機(jī)率不大，且沒有明顯的特征可以向工作人員指示故障發(fā)生的原因，使得維修工作難度大大增加，對(duì)變電站的正常運(yùn)行產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，同時(shí)也消耗了大量的人力資源與時(shí)間資源，造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)的損失。為此，維修人員在維修工作中，應(yīng)有意識(shí)地降低該問題再次出現(xiàn)的機(jī)率，借此縮減企業(yè)在該方面投入的資本。維護(hù)人員若確認(rèn)為該類型問題，則可通過測(cè)定保護(hù)區(qū)段，并依靠有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙實(shí)施測(cè)量與確定。同時(shí)也能利用目前較為先進(jìn)的檢測(cè)方式，如傳感器等對(duì)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施在線檢測(cè)，以保證檢測(cè)人員可及時(shí)確認(rèn)故障發(fā)生位置。維護(hù)人員確認(rèn)故障位置之后，應(yīng)按照如下方式進(jìn)行處理與維護(hù)。

設(shè)備更換。若發(fā)現(xiàn)電流互感器出現(xiàn)問題，工作人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。更換之前，施工人員應(yīng)對(duì)電流互感器進(jìn)行檢測(cè)，確保其質(zhì)量達(dá)到要求。同時(shí)對(duì)其規(guī)格與有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，保證其符合變電站的實(shí)際需求，避免因?yàn)閰?shù)不合適或是其質(zhì)量存在問題而導(dǎo)致GIS設(shè)備的運(yùn)行受到影響。

設(shè)備安設(shè)工作。維護(hù)人員在更換新設(shè)備之前，維修人員需要求技術(shù)人員對(duì)各個(gè)設(shè)備的類型以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，根據(jù)設(shè)備本身實(shí)際要求完成安裝工作。設(shè)備安裝工作進(jìn)行之前，工作人員應(yīng)先完成設(shè)備接地工作，盡可能確保設(shè)備安裝工作的合理性以及準(zhǔn)確性。

設(shè)備檢測(cè)工作。工作人員應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，保證設(shè)備可正常穩(wěn)定地運(yùn)行。檢測(cè)工作中，維修人員應(yīng)詳細(xì)記錄電流互感器在運(yùn)行過程中形成的數(shù)據(jù)，并將所收集的數(shù)據(jù)記錄在案。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與正常結(jié)果之間存在問題，如電流互感器變比與正常值之間存在明顯的區(qū)別，維修人員應(yīng)立刻申請(qǐng)開蓋檢測(cè)，分析當(dāng)中存在的問題，并及時(shí)予以消除。以免其之后對(duì)GIS設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。

如某變電站室外GIS設(shè)備與整體交接試運(yùn)行時(shí)均為正常狀態(tài)。但該設(shè)備運(yùn)行3個(gè)月之后，檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)變電站Ⅰ母電流互感設(shè)備間隔氣室內(nèi)壓力相對(duì)較低，且用以監(jiān)控GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的的監(jiān)控系統(tǒng)也顯示報(bào)警信號(hào)。該氣室當(dāng)中的SF6壓力信號(hào)于正常狀態(tài)下為0.45 MPa，但此刻下降至0.38 MPa。維修人員經(jīng)過檢測(cè)后，確認(rèn)電流互感設(shè)備氣室間隔內(nèi)U相氣室管路彼此相連的部分出現(xiàn)泄漏問題。并確認(rèn)引發(fā)氣體泄漏的根本原因在于部件連接時(shí)間潔凈度不高。具體解決方法：利用專用的檢測(cè)工具放松存在泄漏點(diǎn)的管路，之后再使用GIS設(shè)備氣室外部氣壓之間的差將SF6自管路安設(shè)部分沖出，之后將金屬殼表面殘留的微塵沖洗干凈，直至這一泄漏點(diǎn)所殘留的微塵被全部清理，工作人員再將管路旋緊。旋緊工作完成之后，必須對(duì)電流互感設(shè)備實(shí)施補(bǔ)氣，使得氣壓能夠符合設(shè)計(jì)的需求。

4 結(jié)語

GIS設(shè)備是構(gòu)成500 kV變電站的主要設(shè)備之一，其運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行水平均對(duì)變電站的運(yùn)行造成極為嚴(yán)重的影響。為此，工作人員必須保證GIS設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，熟悉引發(fā)該問題的技術(shù)，以期保證GIS設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

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