王憲旭

摘要：隨著科學(xué)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到各行各業(yè)中。在電力系統(tǒng)建設(shè)中的運(yùn)用也日益成熟，在變電站與配網(wǎng)運(yùn)行中占有重要的地位。然而，在GIS設(shè)備實(shí)際運(yùn)用過程中，由于其高頻率的運(yùn)行模式導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的問題頻頻發(fā)生。這就要求在設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行等各個(gè)階段進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，對(duì)故障原理及改進(jìn)方案進(jìn)行數(shù)量的掌握，從而提升GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效率。本文主要以110kvGIS設(shè)備的故障原因進(jìn)行分析并且提出相關(guān)的優(yōu)化策略，以期可以對(duì)GIS設(shè)備故障進(jìn)行快速分析處理，提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：110kv;GIS設(shè)備;故障原因;優(yōu)化策略

引言：

GIS系統(tǒng)立足于計(jì)算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性及響應(yīng)速度都依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。該技術(shù)的應(yīng)用于電力系統(tǒng)可以提高電力設(shè)備的安全性，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)電力數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行提升、配網(wǎng)規(guī)劃、空間定位等工作奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。因此該技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。但是如果GIS設(shè)備出現(xiàn)故障將會(huì)對(duì)電力運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。

1、GIS設(shè)備在電力系統(tǒng)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

隨著當(dāng)前電網(wǎng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，用電戶逐漸增多，GIS設(shè)備不僅應(yīng)用在普通的高壓線路中，其中在超高壓以及特高壓的電力線路中的應(yīng)用也較多。GIS設(shè)備在應(yīng)用的過程中，具備安裝簡(jiǎn)單、可靠性高、占地面積小、安全性高、維護(hù)量小、全封閉，帶電設(shè)備不裸露，受地理位置的限制少等優(yōu)勢(shì)。GIS設(shè)備在110kV變電站的應(yīng)用中，其占地面積約為常規(guī)設(shè)備占地面積的30%左右，極大的縮小了占地面積，因此其對(duì)于地理環(huán)境因素的適應(yīng)性較好。并且由于其設(shè)備外殼為金屬構(gòu)造的全封閉固件，使其擁有良好的穩(wěn)定性。對(duì)于其內(nèi)部的帶電設(shè)備也達(dá)到了良好的防護(hù)作用，對(duì)于維護(hù)人員的人身安全也起到了保護(hù)的作用。

2、GIS設(shè)備常見故障原因

2.1放電短路故障

GIS設(shè)備在運(yùn)行的過程中，放電以及短路現(xiàn)象的出現(xiàn)較為常見。短路現(xiàn)象主要為設(shè)備在運(yùn)行的過程中，接線方式不正確造成的電力短路。GIS設(shè)備中的短路現(xiàn)象主要為：設(shè)備在運(yùn)行中，兩類不同類型的電流發(fā)生偶然接觸，最終產(chǎn)生了短路現(xiàn)象。GIS設(shè)備產(chǎn)生短路現(xiàn)象，短時(shí)間內(nèi)可造成設(shè)備損壞，或引起火災(zāi)爆炸等其他現(xiàn)象。此外GIS設(shè)備的放電故障，如較為短暫一般不會(huì)引起較為嚴(yán)重的故障。但如持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)或發(fā)生頻率較高，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行的穩(wěn)定性也會(huì)產(chǎn)生影響。GIS設(shè)備局部放電，一般由于設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行電壓較高，最終使得設(shè)備外部或區(qū)域范圍內(nèi)產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。但由于外部不存在放電電流的流通渠道，因此一般情況下放電現(xiàn)象較為短暫。

2.2氣密性故障

GIS設(shè)備根據(jù)其名稱分析，主要點(diǎn)明了兩個(gè)要素：氣體絕緣、全封閉。因此其運(yùn)行的過程中，關(guān)于設(shè)備的氣密性要求較高。一旦出現(xiàn)泄漏或其他氣密性失效問題，即可造成設(shè)備絕緣失效，運(yùn)行出現(xiàn)故障。當(dāng)前在GIS設(shè)備運(yùn)行檢查的過程中，主要出現(xiàn)的問題之一為：GIS設(shè)備出現(xiàn)氣密性故障。此類故障主要出現(xiàn)在設(shè)備的連接部件處，一般情況下連接部件，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)以及檢修等原因，最終造成了氣密性失效現(xiàn)狀。

2.3閃絡(luò)現(xiàn)象

GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象在當(dāng)前設(shè)備應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)的頻率較小。引起GIS設(shè)備閃絡(luò)，主要的原因?yàn)椋航^緣子表面產(chǎn)生污垢，未進(jìn)行及時(shí)的清理。最終在設(shè)備運(yùn)行的過程中，因設(shè)備放電或其他現(xiàn)象，造成了絕緣子表面的閃絡(luò)現(xiàn)象。閃絡(luò)現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，可將絕緣子設(shè)備擊穿。最終造成設(shè)備絕緣性失效，對(duì)于整體的電網(wǎng)安全性以及操作人員的人身安全，都造成了較大的威脅。

3、110kVGIS設(shè)備常見故障類型的處理措施

3.1放電故障處理

針對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，之后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行故障設(shè)備的修復(fù)。如放電現(xiàn)象較為嚴(yán)重，但暫未造成設(shè)備故障或短路現(xiàn)象。工作人員可針對(duì)放電現(xiàn)象的持續(xù)時(shí)間，進(jìn)行時(shí)間段內(nèi)通過電流的控制，以此達(dá)到降低電勢(shì)的效應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)放電現(xiàn)象消失，避免出現(xiàn)短路現(xiàn)象。通常情況下為了減少此類故障造成的設(shè)備損壞，一般通過加強(qiáng)設(shè)備得接地保護(hù)，進(jìn)行對(duì)外放電電流的疏導(dǎo)。

3.2氣密性故障處理

在設(shè)備安裝投用之前，技術(shù)人員應(yīng)制定嚴(yán)格的巡檢機(jī)制，并提前做好相對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。二、在設(shè)備運(yùn)行的過程中根據(jù)其運(yùn)行狀態(tài)，以及出現(xiàn)故障的頻率進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的分析。按照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備氣密性故障的處理和預(yù)防。三、硬件方面的處理方法為，減少線路中關(guān)于斷路器設(shè)備的安裝。

3.3閃絡(luò)故障處理

定期進(jìn)行電力設(shè)備的人工巡檢，并針對(duì)設(shè)備表面的附著物進(jìn)行定期處理。利用超聲波等設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，防止人工巡檢出現(xiàn)的漏洞。

4、優(yōu)化GIS設(shè)備的有效措施

4.1加強(qiáng)設(shè)備安裝全過程監(jiān)管

GIS組合電器能否安全穩(wěn)定運(yùn)行，高質(zhì)量產(chǎn)品是前提，安裝質(zhì)量是關(guān)鍵所在。安裝中安裝人員存在的共性問題有一是設(shè)備安裝沒有遵守相關(guān)工藝規(guī)程。在設(shè)備安裝過程中工作人員由于未遵守相關(guān)工藝規(guī)程，對(duì)金屬元件的劃痕以及凹凸度處理不到位。二是設(shè)備裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境清潔程度不符合相關(guān)設(shè)備安裝要求，在實(shí)際設(shè)備安裝過程中，環(huán)境清潔程度不足，可能引起絕緣元件受潮以及被腐蝕等情況，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致外部的塵?；蛘咂渌s質(zhì)殘留在GIS型組合電器設(shè)備內(nèi)部。三是設(shè)備安裝失誤，具體為設(shè)備安裝錯(cuò)誤和漏裝，實(shí)際安裝過程中，工作人員由于個(gè)人問題造成裝錯(cuò)或漏裝等情況，設(shè)備屏蔽罩內(nèi)部與導(dǎo)體之間出現(xiàn)不規(guī)則間隙。四是設(shè)備使用的螺栓墊圈出現(xiàn)漏裝成者緊固程度不足。五是異物清理問題，異物沒有及時(shí)清理，殘留在GIS組合電器設(shè)備內(nèi)部，有時(shí)其他工程各種工具也會(huì)遺留在GIS組合電器設(shè)備內(nèi)部，這些異物會(huì)帶來極大的安全隱患。加強(qiáng)安裝全過程監(jiān)管，有效防范安裝質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，確保GIS組合電器設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2定期更新設(shè)備

在電力系統(tǒng)中，已經(jīng)開發(fā)出了大量的新型設(shè)備，并取得了很好的應(yīng)用效果，在今后變電站的運(yùn)行和發(fā)展中，需要重視對(duì)這類新型設(shè)備的應(yīng)用。在設(shè)備替換中，要完全按照設(shè)備的相關(guān)要求完成安裝，例如，對(duì)于新型變壓器免維護(hù)呼吸器來說，我國(guó)當(dāng)前對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)處于國(guó)際領(lǐng)先地位。在安裝中，需要將呼吸器的出氣孔與變壓器的進(jìn)氣口有效對(duì)接，同時(shí)為了防止出現(xiàn)漏氣問題，在這兩個(gè)接口中需要設(shè)置橡膠墊圈，提高變壓器和呼吸器之間的氣密性。另外由于新的呼吸中設(shè)置了加熱裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、稱重裝置[3]、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)等內(nèi)容，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度提高，所以在設(shè)備的吊裝中，需要保證吊裝速度的穩(wěn)定性，防止由于加減速運(yùn)動(dòng)破壞了該設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

總?結(jié)：

綜上所述，GIS設(shè)備故障主要分為三種，分別為：氣密性故障、GIS設(shè)備-放電短路故障、GIS設(shè)備閃絡(luò)現(xiàn)象。有針對(duì)性的分析其處理方案，可以有效在實(shí)際工作階段的穩(wěn)定在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，除此之外，還有在安裝階段對(duì)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行管控，在運(yùn)行階段進(jìn)行設(shè)備定期更新維護(hù)，只有這樣才能有效減少GIS設(shè)備故障幾率，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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