薛景天

（江蘇省送變電有限公司，江蘇 南京 210000）

GIS設(shè)備具有體積小、故障率低、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，近年來，得到了廣泛的應(yīng)用，但其在安裝、運(yùn)輸?shù)入A段常會造成一些絕緣隱患，對電網(wǎng)運(yùn)行造成潛在威脅。隨著電網(wǎng)電壓等級的逐漸升高，GIS設(shè)備的絕緣問題變得愈加嚴(yán)重，尤其是在制造、安裝過程中，由于設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)或安裝工藝差造成設(shè)備絕緣性能下降進(jìn)而引發(fā)設(shè)備絕緣故障的情況所占比重較大。

1 相關(guān)概述

1.1 變電站建設(shè)工程管理的必要性

眾所周知，電力工程在人們的生活中占據(jù)著非常重要的地位。電力無處不在，滲透生活的各個(gè)方面，因此保證電力工程安全穩(wěn)定運(yùn)行即為重中之重。在此過程中，要提高對變電站工程管理的重視程度，變電站管理質(zhì)量的提升不僅能夠保障變電站的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，也能夠促進(jìn)整個(gè)社會、整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

對于變電站整體的安全運(yùn)行來說，建造過程中全環(huán)節(jié)管理是尤為重要的，工程管理是否合理化、專業(yè)化直接影響變電站能否高效運(yùn)轉(zhuǎn)。若是管理工作不合格，造成的相應(yīng)質(zhì)量問題及事故將會給人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全帶來威脅。

1.2 GIS的特點(diǎn)

GIS設(shè)備是集隔斷裝置、防止短路裝置、變壓器、接地開關(guān)、電流互感器、電纜終端、避雷器、進(jìn)出口套管以及母線于一體的裝備，并在套上金屬外殼確保零件處于安全環(huán)境下，在設(shè)備內(nèi)部儲備好SF6氣體。如上所述，GIS設(shè)備體積小，可以在工作中節(jié)省許多空間，而且這種設(shè)備的使用范圍較大，打破了地形的限制，比如，山區(qū)、地下區(qū)域等局勢復(fù)雜區(qū)域均可以使用。

SF6氣體具有絕緣和滅弧的作用，GIS設(shè)備因?yàn)閮?nèi)部注入了SF6氣體，所有操作均可在套管內(nèi)部進(jìn)行，可保證設(shè)備的密封性，以有效避免外部灰塵、鹽霧和雪的影響，這增加了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。并且，該設(shè)備有一定的抗震能力、密封性好、有較好的安全性能，這可以減少觸電的可能性。

2 GIS設(shè)備的常見故障

2.1 SF6氣體水分超標(biāo)

SF6氣體若是出現(xiàn)濕度較高的情況，有可能會導(dǎo)致絕緣體材料的閃絡(luò)故障。一般這種現(xiàn)象都是有水分滲透到SF6氣體中導(dǎo)致的，水分子滲透性非常大，不純凈的水也是良導(dǎo)體。經(jīng)過一定時(shí)間的沉淀，水分子會沖破SF6氣體的阻礙進(jìn)入設(shè)備中，從而給設(shè)備的運(yùn)行帶來威脅。

2.2 內(nèi)部放電故障

電暈放電是GIS內(nèi)部出現(xiàn)的故障中最常見的一項(xiàng)。一般設(shè)備內(nèi)部承受的電壓力達(dá)到氣體絕緣的穿透的限度時(shí)，就會發(fā)生電暈放電的現(xiàn)象。造成電暈現(xiàn)象的主要是以下2種原因?qū)е碌模?/p>

（1）在制造設(shè)備的過程中，技術(shù)不夠成熟。

（2）外界原因，可能會是很小的異物、毛刺或者其他影響因素，都會造成絕緣功能削弱。

2.3 SF6氣體泄漏

GIS內(nèi)儲存的SF6氣體的壓力要高于外界大氣壓力，雖然氣室法蘭面都是用密封面、○形圈、密封槽、密封膠的組合保持設(shè)備的密封效果，雖然現(xiàn)有密封效果一般不錯(cuò)，但是，也會出現(xiàn)其他因素的影響導(dǎo)致漏氣。隨著設(shè)備使用時(shí)間的延長，設(shè)備的運(yùn)行會受到多種因素的影響，比如，振動、機(jī)械壓力、溫度較高、濕度不平衡等情況的影響，有的密封圈的功能會受到影響，導(dǎo)致氣體流動到外界；而且在參與其他實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，比如，微水、密度繼電器驗(yàn)證時(shí)，也可能會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的氣體流動到外界空氣中。GB50150-2016《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》提出，“每個(gè)氣室年漏氣率不應(yīng)大于1%，750kV電壓等級的不應(yīng)大于0.5%”。所以針對以上問題和規(guī)程要求，應(yīng)予以重視和定期檢查，否則會造成巨大問題。舉例子來說，某電廠的SF6密度繼電器設(shè)置在逆止閥上。在這個(gè)電廠某次的停電檢查時(shí)，相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)有SF6氣體從充氣口的逆止閥流出來，造成該系統(tǒng)絕緣強(qiáng)度不夠，不得不緊急停電更換。

3 機(jī)械故障

在GIS設(shè)備中最常見的機(jī)械故障，有導(dǎo)電桿在某一處可能會斷裂、傳動銷脫落、機(jī)構(gòu)連桿彎曲等情況。出現(xiàn)以上問題的原因多為未對斷路器的分閘進(jìn)行管控，導(dǎo)致電壓差較大，致使斷口出現(xiàn)被穿透現(xiàn)象，造成微?，F(xiàn)象，在微粒作用下，外殼會帶電。帶電導(dǎo)致信號傳遞失真、設(shè)備誤動。所以，針對以上問題有以下幾種解決方案：

（1）相關(guān)工作人員要根據(jù)相關(guān)規(guī)定條例，在微水、組分等方面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z驗(yàn)。

（2）關(guān)于斷路器及刀閘的操作，相關(guān)工作人員應(yīng)該在對其操作前后進(jìn)行再次檢查電壓的波動情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，對問題及時(shí)處理。

（3）相關(guān)工作人員在處理斷路器或者刀閘的時(shí)候，若是變壓器或者GIS設(shè)備有異常，應(yīng)該及時(shí)停止相關(guān)設(shè)備的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，及時(shí)找出故障的原因，避免對設(shè)備造成更大的損害。

（4）及時(shí)檢查斷路器的質(zhì)量問題，判斷相關(guān)設(shè)備上的傳動銷和分閘行程是否有問題。

4 變電站GIS設(shè)備的故障診斷與檢修分析

（1）對SF6氣體進(jìn)行檢查。SF6的密度很大程度上大于空氣的密度，若是SF6氣體進(jìn)入空氣中，就一定會沉淀在空氣的底部。繼而，隨著氣體的不斷泄漏，設(shè)備的絕緣性將會逐漸降低。密封性能好的管體儲存氣體，避免氣體泄漏。要定期檢查管體的密封性，比如，可以采用紅外、電離法定或者激光檢漏法。其中，激光檢漏法是利用SF6其較強(qiáng)的吸收能力進(jìn)行氣體光譜檢測，結(jié)果最精確。

（2）對GIS的整體維修。工作人員要結(jié)合設(shè)備的工作情況，結(jié)合實(shí)際工作，對設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行計(jì)劃，相關(guān)負(fù)責(zé)人員應(yīng)該安排定期檢查并同時(shí)對設(shè)備進(jìn)行修護(hù)，大多數(shù)情況下，都是1個(gè)月進(jìn)行1次檢查，除了要注意維修的時(shí)間外，工作人員也要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行操作。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)也要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的檢修方案和實(shí)際情況做比較，進(jìn)而結(jié)合先下的技術(shù)水平，對以后的檢查根據(jù)做出調(diào)整。只有這樣，才能為企業(yè)的發(fā)展帶來更大的經(jīng)濟(jì)利益，以此為社會的不斷發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

5 新型方案需要解決的關(guān)鍵技術(shù)

對于現(xiàn)在的設(shè)備安裝，新的方案層出不窮，為了與方案提出的理念相符合，也要不斷對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新改良。其中，在技術(shù)方面的創(chuàng)新有以下幾種：

（1）基礎(chǔ)埋件的蜂窩梁。由于原來的傳統(tǒng)技術(shù)很難解決鋼筋網(wǎng)片、電纜和管線沒有辦法橫向穿過預(yù)埋件，但是，采用蜂窩梁的模式可以打破這一限制。除此之外，蜂窩梁還可以增強(qiáng)輕質(zhì)混凝土的承受能力，防止其開裂。關(guān)于蜂窩梁的建造方式，工人會選擇H型的鋼材或者工字型的鋼材進(jìn)行裁割拼接，將其組合成符合蜂窩梁性質(zhì)的結(jié)構(gòu)。而且，蜂窩梁和實(shí)腹梁相比，蜂窩梁有可以節(jié)省鋼材的優(yōu)勢，這可以有效地減輕自身的重量；在鋼筋網(wǎng)片、電纜管線穿透過蜂窩梁后，更是為工人在輕質(zhì)混凝土工作提供了條件。

（2）承載力設(shè)計(jì)要點(diǎn)。大部分情況下，GIS設(shè)備都會設(shè)置到蜂窩梁上，所以蜂窩梁要承受GIS的重量。不僅如此，在斷路器開關(guān)開合下，會給預(yù)埋件實(shí)施一定的拔力，并且動荷載和設(shè)備荷載之間也會出現(xiàn)豎向下壓力。這也就表明，蜂窩梁要承受來自多方面的壓力，所以，這也就要求相關(guān)工作人員要及時(shí)計(jì)算相應(yīng)的荷載及埋件的強(qiáng)度。

（3）埋件的具體位置以及預(yù)埋。工作人員首先需要依據(jù)GIS的相關(guān)規(guī)定，將錨固和結(jié)構(gòu)層之間的呈帶狀的鋼板預(yù)埋件進(jìn)行預(yù)埋，繼而，依據(jù)帶狀鋼板的位置將GIS的橫向埋件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的焊接。

（4）GIS設(shè)備上的基礎(chǔ)零件和埋件之間的焊接。GIS的制造商根據(jù)現(xiàn)場角焊式的方法對GIS設(shè)備和埋件進(jìn)行焊接。

（5）GIS設(shè)備的接地。工人會使用12mm的鋼板對蜂窩梁的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段進(jìn)行連接，還要和接地網(wǎng)連接起來；觀察GIS接地點(diǎn)所處位置，利用基礎(chǔ)設(shè)施將接地點(diǎn)暴露出來，將其和設(shè)備的接地件相連。

6 多措嚴(yán)把設(shè)備安裝質(zhì)量

6.1 加強(qiáng)機(jī)制體系宣貫

加強(qiáng)機(jī)制體系有以下2個(gè)方面。

（1）向相關(guān)的工作人員宣傳《輸變電工程設(shè)備安裝質(zhì)量的重點(diǎn)措施》《基建質(zhì)量管理規(guī)定》《輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝管理方法》等規(guī)范規(guī)定，并且要重視整個(gè)工程中涉及的技術(shù)設(shè)計(jì)合集、技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)程度、對工程選擇恰當(dāng)?shù)氖┕に悸返?。增?qiáng)對GIS設(shè)備的安裝規(guī)范化，企業(yè)不斷對安裝的條文規(guī)定進(jìn)行完善修正，通過規(guī)范的條例促進(jìn)實(shí)際工作的完善。

（2）企業(yè)應(yīng)該將《輸變電工程主要電氣設(shè)備安裝質(zhì)量工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)管控記錄卡》向員工宣傳，并且要鼓舞員工將規(guī)定落實(shí)到實(shí)處，對于質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、過程管控責(zé)任，將這兩方面在GIS安裝的過程中明確，對過程中的檢查、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的檢查也要特別突出。

6.2 做好安裝技術(shù)管理

針對設(shè)備的安裝技術(shù)工作，有以下3種方法：

（1）企業(yè)要聯(lián)系基建、物資、施工以及GIS的制造商進(jìn)行探討研究，從而進(jìn)一步完善關(guān)于GIS的安裝工作，并且要形成相關(guān)的規(guī)范條例。除此之外，研究的條例要有一定的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性，圖文并茂、通俗易懂，更進(jìn)一步地促進(jìn)設(shè)備安裝工作的開展。

（2）企業(yè)要結(jié)合實(shí)際，對GIS設(shè)備的安裝程序不斷完善、修訂，以便更好地應(yīng)用于安裝工作。

（3）企業(yè)要投入更多的人力物力、資金去培養(yǎng)負(fù)責(zé)安裝設(shè)備的專業(yè)性人員，對員工進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)。并且倡導(dǎo)員工落實(shí)工作條例，以此培養(yǎng)員工的責(zé)任心，增強(qiáng)相關(guān)工作人員的責(zé)任感。

6.3 加強(qiáng)驗(yàn)收試驗(yàn)管控

若想保證設(shè)備安裝工作的圓滿完成，就要加強(qiáng)后期的檢查力度。關(guān)于驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)有3個(gè)方面需要注意。

（1）在交接數(shù)據(jù)的時(shí)候，一定要保證是以現(xiàn)場出具的形式進(jìn)行交接。對于重要數(shù)據(jù)，監(jiān)察部門的人員要進(jìn)行仔細(xì)的檢驗(yàn)，通過檢驗(yàn)，才可進(jìn)行下一項(xiàng)工作。

（2）可以采用實(shí)驗(yàn)內(nèi)窺鏡的方式對設(shè)備安裝效果進(jìn)行檢驗(yàn)，并且相關(guān)負(fù)責(zé)人員要盡量保證在設(shè)備安裝的過程中進(jìn)行，這樣更具有實(shí)時(shí)性。

（3）企業(yè)針對重點(diǎn)環(huán)節(jié)，要采取更加獨(dú)特的方法，著重檢查。特別是對于經(jīng)常有差錯(cuò)的制造商或者有瑕疵的設(shè)備材料，要進(jìn)行嚴(yán)格管控。若是沒有通過檢查，則不能參與項(xiàng)目的實(shí)施。

6.4 跟蹤投運(yùn)后質(zhì)量

對于設(shè)備安裝質(zhì)量是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則要對設(shè)備安裝后期工作進(jìn)行完善。有以下兩種辦法：

（1）在設(shè)備工作的后期，可以進(jìn)行隔一段時(shí)間的檢查其運(yùn)行情況。比如，對于已經(jīng)工作1年的機(jī)器相關(guān)負(fù)責(zé)人員要對其進(jìn)行檢查，早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中存在的不足，并且及時(shí)做記錄，以便企業(yè)對設(shè)備不斷改進(jìn)完善。

（2）企業(yè)要組織運(yùn)檢、調(diào)度等部門之間的交流研討，對于帶點(diǎn)檢驗(yàn)、定期檢查等方面的工作提高積極性，找出中間可能會存在的問題，為以后的設(shè)備安裝工作做鋪墊。

7 結(jié)語

總而言之，本文闡述了故障發(fā)生的過程，結(jié)合現(xiàn)場檢查試驗(yàn)及出廠追溯，分析認(rèn)為，氣室內(nèi)部遺留異物引發(fā)的絕緣子沿面放電是導(dǎo)致此次故障的主要原因，因此從設(shè)備的制造、運(yùn)輸、安裝、交接階段提出了防范措施，以確保設(shè)備的可靠性。