董天兵

摘 要：GIS變電站是指采用GIS設(shè)備的變電站，具有占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)工作量小、對周邊社區(qū)環(huán)境噪音影響小等特點。GIS設(shè)備又稱氣體絕緣全封閉組合電器，依靠氣室內(nèi)的絕緣性優(yōu)良的SF6氣體絕緣。雖然GIS設(shè)備較高的可靠性，但是運(yùn)行時間達(dá)到一定年限后，也會不同程度出現(xiàn)故障，造成電網(wǎng)運(yùn)行可靠性降低。本文將如何進(jìn)行GIS變電站設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維管理，提前發(fā)現(xiàn)故障，降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險，開展初步探討。

關(guān)鍵詞：GIS;變電站;故障分析;運(yùn)維管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.23.104

1 引言

GIS變電站，因設(shè)備可靠穩(wěn)定、占地面積小，特別是城市中心土地資源緊張的形勢下，新建的變電站中GIS變電站所占比例很大。GIS設(shè)備雖然穩(wěn)定，但是運(yùn)行中也暴露出一系列故障，表現(xiàn)在：部分國產(chǎn)廠家設(shè)備工藝欠佳，機(jī)械機(jī)構(gòu)分合不到位導(dǎo)致嚴(yán)重電網(wǎng)事故;早期投運(yùn)的GIS進(jìn)口設(shè)備雖然運(yùn)行穩(wěn)定，但是面臨二次回路老化、SF6氣體緩慢泄露、GIS氣室微水超標(biāo)等問題。一旦這些問題暴露，GIS設(shè)備解體維修難度和成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出常規(guī)變電設(shè)備。只有從招標(biāo)采購、出廠試驗、運(yùn)行維護(hù)多方面綜合管控，才能保證GIS設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

2 總結(jié)GIS設(shè)備常見故障的分類

GIS設(shè)備常見故障有如下幾方面：一是操作機(jī)構(gòu)故障，表現(xiàn)為隔離開關(guān)分合不到位，而且封閉氣室無法觀察，造成放電短路，導(dǎo)致大規(guī)模的停電，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全;二是局部放電現(xiàn)象，多見于新投運(yùn)GIS設(shè)備，通常因設(shè)備安裝階段環(huán)境惡劣，氣室內(nèi)有粉塵或微小生物，或GIS內(nèi)部導(dǎo)體表面光潔度不夠所致;三是GIS氣室內(nèi)SF6氣體緩慢泄漏，通常因為運(yùn)行年限較長，密封膠圈老化;四是GIS氣室微水超標(biāo)，同SF6氣體泄露原因一樣，除了運(yùn)行年限過長原因外，還因GIS設(shè)備所處環(huán)境濕度較大，長久運(yùn)行后環(huán)境中水汽進(jìn)入氣室內(nèi);五是二次設(shè)備老化，控制回路故障頻發(fā)，表現(xiàn)為隔離開關(guān)連鎖繼電器損壞，控制回路故障。

3 變電站GIS設(shè)備運(yùn)行維護(hù)關(guān)鍵點

在對GIS設(shè)備常見故障總結(jié)的基礎(chǔ)上，需要有針對性的開展運(yùn)行維護(hù)，將發(fā)生幾率較大的故障暴露出來，防患于未然，減小因維護(hù)不到位發(fā)生事故的幾率。首先，對斷路器的防拒動檢查。斷路器拒動雖然幾率不高，但是拒動對系統(tǒng)影響巨大，因此該工作凸顯重要性。維護(hù)中做好一系列檢查測試：斷路器儲能機(jī)構(gòu)啟動次數(shù)檢查，斷路器觸頭接觸電阻及分段時間測試，傳動軸部位的襯套、及具備輔助作用的開關(guān)指示器功能檢測，儲能的時間實施檢測。其次，對于隔離開關(guān)機(jī)械部位的傳動元件實施檢查工作，包括隔離開關(guān)傳動機(jī)構(gòu)，開展機(jī)械特性測試，檢驗隔離開關(guān)分合指示器精度，確保隔離開關(guān)分合到位。另外，對GIS就地控制柜內(nèi)部的各類二次元器件，結(jié)合停電進(jìn)行分合閘保護(hù)傳動試驗，同時對連鎖回路、控制回路、儲能回路、告警信號等檢查。最后，加強(qiáng)對SF6氣體壓力檢查。認(rèn)真開展巡視，對抄錄的SF6氣壓進(jìn)行比對，盡早發(fā)現(xiàn)氣體泄露。定期開展局放測試，同時利用SF6局放在線監(jiān)控報警系統(tǒng)，第一時間掌握氣室內(nèi)部放電故障。

4 完善變電站GIS設(shè)備綜合管理

4.1 完善GIS設(shè)備大修維護(hù)策略

GIS設(shè)備氣體滲漏、微水超標(biāo)、二次回路老化故障等問題，多數(shù)是因為運(yùn)行年限過長導(dǎo)致的，這就需要制定合理的檢修策略，定期進(jìn)行全面大修。氣體緩慢滲漏，更換密封膠圈就可以解決;微水超標(biāo)，可以通過抽真空更換或過濾SF6氣體解決，也可以同時放置防潮吸附劑延緩微水超標(biāo)的周期;隔離開關(guān)分合不到位，同樣可以結(jié)合設(shè)備大修進(jìn)行檢查維護(hù)。GIS設(shè)備停電解體維護(hù)通常是多間隔甚至整段母線停電，對電網(wǎng)運(yùn)行方式影響較大，因此需要管理部門提前部署，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行及方式調(diào)整，做好停電規(guī)劃。

4.2 做好新建GIS設(shè)備出廠試驗及工程管控

SF6氣體滲漏，密封膠圈安裝工藝差是其原因之一。局部放電現(xiàn)象，同樣是安裝過程管控不到位導(dǎo)致的，在發(fā)生局放故障及投運(yùn)前耐壓試驗擊穿的案例中，一部分是粉塵及微小生物存留在氣室內(nèi)，另一部分是導(dǎo)體表面不夠光滑，毛刺導(dǎo)致放電。施工隊伍工人素質(zhì)良莠不齊，部分廠家技術(shù)人員責(zé)任心不強(qiáng)，將會留下施工隱患。因此，做好GIS設(shè)備出廠試驗，管控好設(shè)備安裝現(xiàn)場環(huán)境及安裝工藝，對GIS變電站設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行有著決定性的基礎(chǔ)意義。

4.3 加強(qiáng)GIS氣體壓力在線監(jiān)測及局放在線監(jiān)測

GIS設(shè)備核心是氣體絕緣，氣體絕緣出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致斷路器閉鎖分合閘，造成事故范圍擴(kuò)大，更嚴(yán)重則甚至擊穿爆炸，危及到人身生命安全。SF6壓力在線監(jiān)測，確保報警回路工作正常，可以在第一時間監(jiān)測到壓力微小異常變化，確保SF6氣體壓力正常。局放在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以監(jiān)測到氣室內(nèi)部瞬時絕緣故障，由運(yùn)行人員及時采取措施，對于防范重大事故具有重要意義。

4.4 加強(qiáng)對GIS設(shè)備制造工藝的控制

GIS設(shè)備重大事故背后，與部分廠家設(shè)備工藝欠缺有著必然的聯(lián)系。同樣的設(shè)備，不同廠家的運(yùn)行狀況差異巨大，引發(fā)我們對如何把控設(shè)備質(zhì)量的深度思考。對于設(shè)備制造企業(yè)，面臨如何提升產(chǎn)品制造工藝，對于電網(wǎng)企業(yè)，面臨如何選購高可靠性的電氣設(shè)備，GIS設(shè)備的可靠性成為雙方的終極目標(biāo)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在對GIS變電站的典型故障做到掌握了解的基礎(chǔ)上，變電運(yùn)行人員必須對可能發(fā)生的故障采取針對性運(yùn)維措施，但是仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要追根溯源綜合管理，提升整體設(shè)備質(zhì)量、加強(qiáng)出廠管理及施工管控、完善檢修策略定期大修維護(hù)，才能充分發(fā)揮GIS設(shè)備可靠的本質(zhì)。

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