分段式回路电阻检测技术在GIS组合电器设备中的应用

张嘉龙

（酒钢集团能源中心动力厂，甘肃嘉峪关735100）

供用电

分段式回路电阻检测技术在GIS组合电器设备中的应用

张嘉龙

（酒钢集团能源中心动力厂，甘肃嘉峪关735100）

介绍了GIS组合电器设备的特点，并对其主回路电阻测试的重要性和方法以及注意事项进行重点阐述，通过分段式回路电阻测试方法应用，可以有效发现GIS设备导电回路中接触不良等缺陷，为提前发现问题和预防事故发生提供了可靠保证。

GIS；组合电器；回路电阻

GIS（gas insulated substation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运用于世界各地，其主要部件的维修间隔不小于20年。

1.1 GIS优点

（1）结构小型化：采用性能卓越的气体作绝缘和灭弧介质，大幅度缩小配电装置所占的空间。

（2）可靠性高：带电部分全部密封于惰性气体SF6中，与盐雾、积尘、积雪等外部影响隔离，减少了外绝缘事故；内部结构简单，机械故障机会减少，大大提高了运行的可靠性。此外还具有优良的抗地震能力。

（3）安全性好：带电部分密封于接地的金属壳内，因而无触电危险；SF6气体为惰性气体，所以无火灾危险；气压低，爆炸危险性也小。

（4）杜绝了对外部的不利影响：因带电部分全封闭在金属壳体内，对电磁和静电实现屏蔽，不会产生噪音和无线电干扰等问题。

（5）安装周期短：由于结构小型化，可以在制造厂实现整机装配，试验合格后，以单元或整个间隔的形式运达现场，因此可以缩短现场安装的工期。

（6）检修周期长，运行维护工作量小：因结构布置合理，灭弧系统可靠，延长了检修周期，提高了产品的使用寿命。又由于其结构的小型化，安装位置距地面近，使维护更方便。检修周期为常规电器的5～10倍，几乎在使用寿命内不需要检修。

（7）安装调试容易：GIS设备在制造厂内经过组装密封，采用单元整体运输，现场只需整体安装和调试。

1.2 缺点及要求

（1）GIS对材料、加工精度和装备工艺要求极高，工件上的任何毛刺、油污、铁屑和纤维都会造成电场不均。当个别电场强度达到气体放电的电场强度时，就会发生局部放电，甚至导致个别部位的击穿。

（2）需要专门的SF6气体系统和压力监视装置，且对SF6的纯度和微水含量，都有严格的要求。

2 分段式主回路电阻检测的重要性及应用

我厂现装配有GIS组合电器设备的变电站13个，共187个间隔。要做好上述设备的日常运行维护工作，确保设备安全稳定运行，是我们首要的工作。众所周知，电气设备导体及连接部位接触电阻过大，短时内会引起设备发热，影响载流能力，长期下去会引发火灾、绝缘等事故，严重影响电网安全运行。因此要重视并做好GIS组合电器设备的日常运行维护工作，就必须严格按照国家相关规程和标准开展交接、预防性等相关试验检测工作。国家规程标准中对回路电阻测试有明确规定，我们通过日常检测经验和以往出现的事故总结出，分段式回路电阻检测能有效发现GIS设备导电回路中接触不良方面的施工安装缺陷，减少事故发生，而对分段式回路电阻检测国家相关标准、规程未做明确要求。以下通过一个实际案例对分段式回路电阻检测重要性及应用经验进行介绍。

2012年4月19日我厂某110 kV总降压变电站一110 kV线路GIS间隔（见图1）检修时，发现B相TES-01接地开关至出线套管间回路电阻异常，其余其他两相电阻严重不平衡，试验检测数据如表1。

图1 线路GIS间隔示意图

表1 回路电阻检测数据（2012.4.19）μΩ

经过反复试验测试和分析确定该线路GIS间隔B相线路母线侧接地开关至出线套管之间回路电阻超标，且回路电阻与其他两相严重不平衡，判断设备内部存在隐患，随后联系厂家并准备方案、物资，安排停电对该线路间隔进行了解体检修、检查。

2012年10月29日～11月2日根据停电计划对该线路进行了停用，实施对GIS内部解体检修、检查，按要求解体检查前再次对该设备进行了回路电阻试验确认，试验检测数据如表2。

表2 再次测试回路电阻试验数据μΩ

通过检测发现设备经过半年时间的运行，B相FES接地开关至出线套管试验回路电阻值与先前发现时的数值相比有明显增大趋势，说明内部隐患逐渐在发生劣化。

解体拆除三相出线套管及三通壳体后，测试三通壳体盆式绝缘子两侧回路电阻数据异常，B相偏大，与其他两相数值严重不平衡，测试数据A、B、C三相分别为20μΩ、496μΩ、13μΩ。

根据测试结果，按拆卸要求依次拆除盆式绝缘子两侧导体及连接元件，发现三通壳体盆式绝缘子导体连接底座处有间隙，触头底座有一固定用内六方螺栓滑扣，其余3颗内六方螺栓紧固不牢靠，造成导体与底座间接触不良而发热，底座连接处局部存在明显烧损痕迹。

若不及时发现和处理此隐患，必将引发恶性短路事故。检修人员随即对故障元件进行了更换并重新进行了装配，分段测试该间隔各部分回路电阻数值合格，偏差在允许范围内，数值三相平衡，测试数据如表3。

表3 更换故障元件并重新装配后回路电阻μΩ

3 分段式回路电阻测试方法

通过几年设备事故的发生、实际反复测试的经验及数据积累，摸索掌握了较好的主回路电阻测试方法，从单一的断路器两侧回路电阻检测发展到整个间隔的主回路电阻检测，并通过此方法及早地发现了多起设备异常，有效降低了设备事故的发生，现对110 kV总联一回线分段回路电阻测试方法进行介绍。

3.1 分段回路电阻测试第一步

合总联一回线TES-01接地开关、合CB断路器、断开TES-02接地开关、合TDS-3隔离开关、断开FES-00接地开关，通过测试点TES-01接地开关-出线套管测试，确认本段设备内部接触不良，存在异常，需进一步确认异常范围。

3.2 分段回路电阻测试第二步

合总联一回线CB断路器，合CB断路器两侧接地开关TES-01、TES-02，通过测试点TES-01接地开关-TES-02接地开关测试，确认本段设备内部接触良好，无异常。

3.3 分段回路电阻测试第三步

合总联一回线TES-01接地开关、合CB断路器、断开TES-02接地开关、合TDS-3隔离开关、合FES-00接地开关，通过测试点TES-01接地开关-FES-00接地开关测试，确认本段设备内部接触良好，无异常。

3.4 分段回路电阻测试第四步

合TES-02接地开关、合TDS-3隔离开关、合FES-00接地开关，通过测试点TES-02接地开关-FES-00接地开关测试，确认本段设备内部接触良好，无异常。

3.5 分段回路电阻测试第五步

合FES-00接地开关，通过测试点FES-00接地开关-出线套管测试，确认本段设备内部接触不良，存在异常，设备故障范围缩小，确认故障在本段内。

通过以上五步方法最终确认设备内部隐患位置。

4 分段式回路电阻测试注意事项

（1）回路电阻测试仪输出电流要满足要求。根据规程规定要求，应采用直流压降法，测试电流不小于100 A，以保证测试精度，减少误差。

（2）测量接线正确。GIS设备的回路电阻数值较小，测量误差直接影响整体测试结果，对故障分析和判断影响较大，因此要保证接线正确，要求电流线在最外面，电压线在里面，且要保证电压引线和电流引线接触良好，必要时需用细砂纸将接触面打磨，以去除表面的氧化层或油漆。

（3）在测量前，应先将开关在额定气压下电动分、合几次，以使触头能良好地接触，从而保证测量结果准确。

5 结束语

近年来我厂通过对GIS组合电器设备分段式回路电阻测试方法的不断摸索和应用，积累了一定经验，并成功发现了6起GIS设备内部回路电阻超标隐患，避免了恶性事故的发生,保证了公司电网的安全稳定运行。目前我厂已建立完善了有关GIS组合电器设备分段式回路电阻测试标准、规程，并在全厂管辖GIS设备中全面推广和应用。

App lication of Sectional Loop Resistance M easurement Technology in GIS Combined Electrical Devices

ZHANG Jialong
（The Power plant of JISCO Energy Center,Jiayuguan,Gansu 735100,China）

The characteristics of GIS combined electrical device are introduced while the importance,method and attention points of the main circuit resistance measurement are described with focus.Using sectional loop resistance test method can effectively discover defects in GIS equipment such as poor contacts in the conductive loop,to ensure early diagnosis of problems and prevention of accident.

GIS;combined electrical device;loop resistance

TM56

B

1006-6764(2015)02-0001-02

2014－12－04

张嘉龙（1979－），男，本科学历，助理工程师，现从事电气一次设备管理工作。