淮阴站泵站变电所GIS设备预防性试验及局部改造

(1. 江苏省灌溉总渠管理处，江苏 淮安 223200；2. 江苏省淮沭新河管理处，江苏 淮安 223005)

淮阴站泵站变电所GIS设备预防性试验及局部改造

杨俊1顾翔1拾景胜2

(1. 江苏省灌溉总渠管理处，江苏 淮安 223200；2. 江苏省淮沭新河管理处，江苏 淮安 223005)

泵站SF6全封闭组合电器是20世纪70年代初期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas-Insulater Switchgear(GIS)。GIS由断路器、母线、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、套管等电器元件组合而成。其绝缘介质为SF6气体。由于它具有优良的技术性能和占地面积小的特点，在国内外获得广泛应用。本文对淮阴站变电所GIS预防性试验及检查内容进行简要介绍，并结合2017年两个间隔三通气室微水试验超标进行分析探讨，提出了相应的防范和解决措施。

泵站变电所；GIS；预防性试验；改造

1 工程概述

淮阴站变电所是淮阴抽水站及淮阴三站两座梯级泵站的专用变电所，电压等级为110kV，为泵站提供稳定的开机运行电源，同时负责整个站区的生活用电。该泵站变电所GIS设备于2005年出厂，目前已运行12年，为保证GIS设备的安全运行，需进行一些必要的预防性试验项目，通过这些试验能及早发现运行隐患，并加以排除。

2 预防性试验内容及技术要求

2.1 检漏试验

检查各气室的气体密封性情况。技术要求：定性检漏应无明显漏气点，包扎检漏应符合年漏气率不大于0.5%要求。

2.2 微水测试

对设备所有气室进行微水测试，以验证设备的微水含量是否在一个安全的范围之内。微水超标将使GIS的内绝缘水平下降，并导致内部导体氧化腐蚀，造成接触电阻大而产生过热，严重的会发生非预期的内部接地事故，造成设备大面积损坏。技术要求：有电弧分解的气室，应小于150×10-6，无电弧分的气室，应小于250×10-6。

2.3 带电进行便携式局放信号测量

对设备进行局部放电测试，可有效发现某些潜伏性隐患，判断整体局放量是否在一个允许的安全范围之内。该测试对于提前发现绝缘件的劣化趋势有明显效果。绝缘件的渐进式劣化如果不能被及时发现维修，就会最终发展成绝缘击穿，造成非计划性突然停电，伴随着高能量的接地电弧会大面积地损坏GIS设备。可对有隐患的单个绝缘件进行定位以便进行针对性个体更换。技术要求：无明显局部放电信号，满足单间隔不大于10pC的出厂技术要求。

2.4 SF6气体分解物测试

GIS内部存在局部放电或导体过热时，就会造成SF6气体分解，产生一些新的破坏性气体分解物。通过对设备各气室进行SF6气体分解物含量测试，可验证设备的整体分解物含量是否在一个安全的范围之内，通过分析就可有效发现某些潜伏性隐患，并及早进行缺陷排除，避免设备遭到大面积损害。技术要求：经验值SO2指标不大于1×10-6，H2S不大于1×10-6(断路器气室可放宽至2×10-6)。

2.5 GIS外壳红外测温试验

用红外测温仪检查GIS外壳温升，进而判断内部导体插接头有无局部过热现象，从而及时发现隐患编制方案进行整改。

2.6 回路电阻测试

间隔有计划停运后对主回路直流电阻进行测试，以验证设备的接触电阻是否在一个安全的范围之内。回路电阻超标将使GIS的电接触点热量积聚，过热到一定程度将造成导体熔融，熔融流淌滴落的金属液滴将造成GIS内部接地事故发生，造成设备大面积损坏。测试需要相关间隔停电，可在合适的停电机会时进行测试，通过接地开关的接地端子或套管接线端子对主回路进行电阻测试。进行测试的相关部位需要停电(套管引线不带电并接地后拆除，母线上两个隔离开关分闸，接地开关合闸)。技术要求：一般不允许超出1.2倍的出厂值。测试结果合格与否需厂家协同进行判断分析。

2.7 断路器的机械特性试验

相应间隔停电后实施，断路器的机械特性参数中特别是分合闸速度对于断路器能实现正常开断是至关重要的。由于弹簧长期疲劳等因素，会造成分合闸速度下降，一旦超出了正常范围，特别是速度偏慢，就可能产生开断或关合失败，严重的可能造成断路器外壳被电弧烧穿，因此，应定期进行机械特性检测。在某条进线或出线停电的情况下可对该间隔断路器进行特性测试，以判断断路器的性能参数是否仍合格。需要测试的相关间隔需要停电(套管引线不带电并接地后拆除，母线上两个隔离开关分闸，接地开关合闸)。技术要求：合闸速度1.9～2.7m/s；分闸速度4～5m/s；合闸时间不大于110ms，分闸时间为30～40ms；合闸同期不大于5ms。分闸同期不大于3ms。

3 预防性检查内容及技术要求

3.1 分合闸定位的精确检查

运行时间较长的断路器、隔离开关和接地开关设备，应定期检查其分合闸是否在一个准确的位置，外部机械指示只是一个较为粗略的状态显示，但其不能精准地显示分合闸的具体点位，有时触头欠位或过位在外部机械指示牌上看不出差异。这就要求定期检查其分合闸位置是否与原始出厂定位相符，并进行相应的调整。

3.2 外观检查内容

主要检查内容有：检查断路器、隔离开关、接地开关实际分、合位置与机械、电气指示是否一致；检查各类门箱的关闭情况，密封情况，内部有无受潮、生锈等情况；检查接地导体的连接螺栓是否松动，接地是否良好；检查密度继电器有无生锈、损坏、漏油及接线是否松动等现象；检查瓷套有无开裂、破损或污秽，外露控制电缆绝缘是否良好，绝缘件有无开裂；检查各类阀门管路有无损伤、锈蚀；检查传动连杆的紧固情况,传动是否灵活，有无卡滞；检查套管接线端子的紧固情况，接地装置的紧固情况，清扫GIS外壳、套管、汇控柜的灰尘；检查外壳、支架有无变形、锈蚀、损伤，油漆附着是否良好,并进行补漆。

4 预防性试验及检查发现的问题

上述各类试验及检查，涉及5个间隔，共计21个气室，发现2个三通气室微水检测不合格，越武线三通气室微水值364×10-6，越宝线三通气室微水值328×10-6(技术要求有电弧分解的气室，应小于150×10-6，无电弧分解的气室，应小于250×10-6)，其余各项检查正常。

5 问题原因分析

该泵站变电所所有气室只有2个气室是三通气室，而其余各类气室，如2个PT气室，微水最大的为56×10-6；2个GCB气室，微水最大的为29×10-6。发现只有三通气室微水值出现超标现象，经向GIS设备厂家咨询，是由于该三通气室内部气室设计尺寸较小、未在气室内放置分子筛吸附剂、经常年运行气室内含水量增高所致，而其余气室内部均放置了吸附剂，检测结果合格。

6 问题处理

经与厂家交流，最终确定在这2个三通气室外部各增加一个外置干燥密封罐的改造方案。实施时对GIS设备进行停电检修，在2个三通气室外部各安装一个定制的、独立的干燥密封罐(在干燥密封罐内放置分子筛吸附剂)，更换这两个气室的SF6气体，间隔24h后，重新对这两个气室进行微水检测，微水值分别为27×10-6和28×10-6，检测合格。

7 结 语

GIS设备应用日益广泛，但这必须以优异的制造和安装质量为基础， 否则势必严重影响GIS安全运行， 给用户造成较大经济损失。 此外，管理单位应重视对GIS设备预防性试验和检查维护，以减少乃至避免GIS运行中发生故障， 真正达到GIS投运后15～20年内无故障性临修。

[1] 胡一志， 杨安良. SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS) 运行情况介绍[J]. 西北电力技术, 1995(2).

[2] 樊渊.变电站GIS组合开关常见故障及处理措施研究[J].北京电力高等专科学校学报,2011(28).

[3] 陈化钢，潘金銮，吴跃华. 高低压开关电器故障诊断与处理器[M]. 中国水利水电出版社,2010.

PreventiveTestandPartialModificationofGISEquipmentofHuaiyinStationPumpStationSubstation

YANG Jun1, GU Xiang1, SHI Jingsheng2

(1.JiangsuMainIrrigationCanalManagementDepartment,Huaian223200,China;2.JiangsuHuaishuNewRiverManagementOffice,Huaian223005,China)

Pumping station SF6totally-enclosed combined electric appliance is an advanced high voltage electrical distribution device which appeared in the early 1970s. The equipment is called Gas-Insulater Switchgear (GIS) internationally. GIS is composed of a circuit breaker, a bus bar, an isolating switch, a current transformer, a voltage transformer, an arrester, a casing pipe and other electrical components. The insulating medium is SF6gas. Since it has characteristics of excellent technical performance and small floos space, it has been widely used at home and abroad. In the paper, Huaiyin station substation GIS preventive test and inspection contents are introduced briefly. And two interval tee-junction gas chamber slug tests out of standards in 2017 are combined for proposing corresponding prevention and solution measures.

pumping station substation; GIS; preventive testing; modification

TV675

A

1673-8241(2017)09-0027-03

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.09.008