探讨500 kV GIS设备故障检修

2019-11-27郑吉安

通信电源技术 2019年11期

郑吉安

（广东粤电博贺煤电有限公司，广东茂名 525000）

0 引言

GIS装置包括断路器、隔断开关、接地开关、变压器、避雷器、总线、连接器和输出套管，全部封装在金属接地外壳中。实际使用中，采用一种新型的组合装置，由盆式绝缘子分为几个空气室，并填充一定压力的SF6气体作为绝缘灭弧介质。目前，压强高和电流高的输电项目已经成为距离较远的跨地区发展的发展趋势。与传统的开关设备相比，GIS设备占地面积小、环保、运行安全可靠、维修工作量不大、维护时间长、施工短、没有无线电噪声干扰等，得到了广泛应用。

1 GIS的特点

GIS将隔断装置、断路保护装置、变压器、接地开关、电流互感器、电缆终端、避雷器、进出口套管和母线等组合起来，将其封闭在金属外壳内，内部是压缩SF6气体[1]。这种气体作为一种绝缘和灭弧介质，解决了传统开关设备的很多问题，优点鲜明。这种设备结构小，占地面积小，且不受地形条件限制，能够用在人口比较密集的地方，也可在有限的山地和地下空间安全可靠运行，且安装方便、调试时间短、工作量不大。GIS设备的可靠性非常高，所有带电部件均采用SF6气体密封，隔离外部灰尘，阻断盐雾和雪的冲击，一定程度上提高了操作的可靠性。

另外，GIS的抗震性好、安全性高，带电部件均密封在接地金属外壳内，不存在触电危险。SF6气体是惰性气体，无需担心火灾危险。由于带电部分全部封闭在接地金属外壳中，静电和电磁波屏蔽了无线电和噪声干扰。图1为某一电厂主接线调度编号图。

图1 某电厂主接线调度编号图

2 GIS设备的常见故障

GIS设备具有运行可靠性高、维护方便、占地面积小的优点，但也存在一些常见故障。

2.1 SF6气体泄漏

这种故障通常发生在设备密封面、焊缝和管接头上，主要由材料、加工、装配、设计缺陷和密封材料的老化或损坏引起[2]。

2.2 SF6气体水分超标

在SF6气体操作中，高湿度的断路器室可能引起绝缘体或其他绝缘层的闪络。水分超过标准的原因是渗透的水进入SF6气体。由于水分子具有非常强的渗透性，经过多年的操作，水蒸气不断渗透到内部，导致气体含水量增加。表1是超标的允许值。经过检查发现，对应的仪器有泄漏点，数据如表2所示。

表1 水分超超标允许值

表2 实际检测数据

2.3 断路器故障

GIS断路器的故障主要是由断路器、隔离开关或接地开关的气体击穿以及闭合时动触头和静触头的偏差引起的，导致接触不良。

2.4 内部放电故障

GIS中典型的内部放电故障是电晕放电。当施加的电压增加到气体绝缘的击穿强度时，很可能发生电晕放电。电晕放电主要是由于制造技术和其他原因导致，如小的异物、毛刺和其他内部缺陷，导致绝缘强度下降[3]。

2.5 液压系统频繁泄漏或压力故障

液压机构的泄漏机理主要分为外泄漏和内泄漏[4]。液压泄漏的主要原因是管接头松动和接头环损坏。内泄漏的主要原因是密封圈、垫圈和液压机构松动的内接头老化。

3 诊断办法

3.1 需要澄清检查工作涉及的事项

首先，目视检查是用于检查设备外观的方法，主要检查内容包括外观部分和连接部分、本地控制柜、连接线、开关操作机构以及二次电缆等[5]。其次，测试气室SF6气体中使用的密度继电器，通过改变指数值确定气室的气密性，并将温度和压力产生的曲线连接到气室，核实温度、压力是否能满足设备的技术要求，并仔细检查，首次测定SF6气体中痕量水的含量。最后，GIS设备的环路部分在规定时间内进行测试，为质量检测奠定坚实的基础。

3.2 检查要点

在明确检查工作的前提下，掌握检查工作的重点，提高检查工作的效果。

首先，通过自支撑机构的密封性能检查断路器之间的弹簧储能液压，并检查和调整控制工作中涉及的部件，同时检查其储能效率和运行功能。如果设备已使用超过5年，则应首次测试断路器部分首次使用的次数。对于液压泵，检查一天内打开的具体次数和碳刷部分[6]。应仔细检查传动轴部分的衬套和辅助开关区域的指示及其功能，并在关闭和分离制动器后测试储能长度。

其次，检查机械部件的传动部件。为了检查刀具的接地位置和刀具制动机构的隔离功能，有必要加强维护工作。维护过程中，操作结构的机械性能必须通过手柄分开和组合，检查并调整原始本地控制柜中的控制元件。在大修工作中，需对机组联锁压力开关、控制开关、液压回路、报警信号、联锁间隔、辅助触点和断路器密封功能进行细致的检查工作。

最后，加强对SF6和其他气体密度监测器的检测。此外，在双极报警输出机构的作用下，SF6气体中的密度监控器加强了安装位置。另外，检查变压器和避雷器之间的接线。