浅谈GIS设备回路电阻超标的控制措施

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电业》2020年3月9期   作者:喻刚祥
[导读] GIS设备是变电站的重要组部分,它可以把变电站所有的一次设备(不包括变压器)通过调整优化设计,形成一个整体。
        摘   要:GIS设备是变电站的重要组部分,它可以把变电站所有的一次设备(不包括变压器)通过调整优化设计,形成一个整体。其主要特点是占地面积小、质量可靠、使用寿命长、维护方便,对保障变电站的安全稳定运行起着重要作用。GIS设备安装的要求比较严格,尤其是在安装过程中对回路电阻的控制,在整个施工流程中需要特别关注。文章结合笔者的工作实践,对变电站GIS设备的安装过程中回路电阻超标的原因与处理方法进行探讨,目的是能够和广大的安装人员共同交流,提高安装技术水平,从而提高电网运行的可靠性与安全性。
        关键词:GIS设备、主回路、回路电阻。
一、前言
        GIS设备在设备安装、交接试验以及设备检修时,都需要进行主回路电阻值的测量,并要保证测量值不超过出厂实验报告所要求的20%的规定值。如果主回路的接触电阻超标,则会导致接触电阻接触点温度的升高 ,而温度升高的接触点又会重新使接触电阻变大,这种恶性循环最终会导致动接触头和静接触头或接触点的烧坏,影响电网安全稳定运行。经过研究分析 ,导致主回路的接触电阻超标的原因主要与导体的材质、接触面、接触面表面的镀银层质量、螺栓的紧固以及触指的接触压力等因素有关 。对此,本文将对这些因素进行分析。
二、回路电阻超标的原因
影响主回路电阻的因素主要有以下几个方面:导体材料的固有阻值、镀银层、接触面、螺栓的紧固力度、动静触头的接触形式、动静触头的接触性能以及动静触头的接触压力。
        1、导体材料的固有阻值与导体的材质、导体的结构、尺寸、电导率之间的关系,导体中含有杂质或者气泡,也会造成导体本身的电阻增大。
        2、电接触表面的接触性能,触头的镀银工艺质量、镀银表面的清洁状况及触头表面的氧化程度对导体间的接触电阻影响,尤其电接触表面的氧化程度,往往是导致回路电阻增大的重要原因。见图1。
        3、接触面的清洁也是影响接触电阻的关键,不能存在氧化、污渍或油污情况,镀银层不能有起鼓、掉皮和气泡现象,或者镀银层与导体的附着力达不到要求,随着运行时间的增加也会影响回路电阻超标。
        4、螺栓的紧固,一处接触面的每颗螺栓的紧固力度如果没有达到,或者紧固力度不统一,则导致接触面接触不完全或点接触,在小电流通过时表现不会太明显,但是如果大电流通过时就会造成发热甚至烧蚀,使电阻聚然增大几倍或者几十倍。见图2。

        图1  镀银层被破坏                               图2  因螺栓未紧固而烧蚀的触头
        5、导致主回路电阻增大的另一个重要原因是动静触头的接触压力不够。当动静触头装配不到位,插入深度未符合产品的技术规定;或是导体间处于蹩劲状态下,导致受力不均,一侧压力增大,另一侧压力减小,致使接触面积发生了改变,这就出现了接触阻值成倍增加的现象。
三、回路电阻的控制措施
        1、导体的材质:导体材料不得含有杂质和气泡,表面平整光洁无毛刺,焊接处应抽样进行焊缝质量专业检查,确保焊接质量。如抽样检测导体材质不合格,应对所有同类材料进行检测,对不合格品坚决更换。
        2、导体镀银层:导电回路隔离开关触头镀银层厚度应不小于20μm,硬度不小于120韦氏,母线导体接触面的镀银层厚度7~10μm;镀银表面层氧化膜用细目百洁布轻轻打磨,不得伤及镀银层,用浓度不低于99.9%酒精和无毛纸擦拭清洁,处理好以后应有防尘措施,组装前均匀薄层涂上厂家提供的导电脂。
        3、导体接触面:接触面的清洁状况和氧化程度对导体的接触电阻影响很大,接触面应清洁、不得有杂物、油污、划痕、凹凸不平和毛刺,用细目百洁布和浓度不低于99.9%的酒精清洗以后做好防尘措施,装配前涂薄层导电膏。见图3。
        4、触指的压力与导体的插入深度:静触头在装配前应做触指或者弹簧的压力检测,检测触指或者弹簧的夹紧力是否符合设计要求,每个触指的夹紧力是否一致,如果不一致或不符合要求的应该调整或者更换,动静触头装配时,应先测量导体的插入深度与备用行程符合设计要求,清洁且涂薄层润滑脂,静触头与动触头、静触头与导体间不得存在蹩劲状态,安装的时候不能蹩劲、一定要缓慢、对准、平稳对接,以保证回路电阻合格。见图4。

         
        5、螺栓的紧固:螺栓和螺母使用前应清洁,螺栓的紧固按照多步紧固和顺序紧固的原则,按厂家要求的力矩值(厂家没有要求的按规程规范要求)采用十字交叉法对称、均匀、多次、逐件力矩紧固,做好标示,有特殊要求的还应加螺栓紧固剂。
        6、回路电阻的测量:在GIS对接安装过程中,每完成一段导体装配,应及时测试动静触头连接处或者两个接触面在自然状态下的接触电阻是否符合要求,如果阻值异常,应及时检查并进行处理,当阻值合格后方可进行下一步的安装。GIS整组安装完毕后,应进行整组GIS回路的电阻测量,如有测量值与厂家提供的管理值超过规定范围,要检查测量方法是否正确,分析是否内部安装出现问题。如果确认是内部安装时出现问题,要重新开盖进行处理。
四、结束语
面、镀银层、触指和导体间的接触压力、接触不良等方面,只要在安装试验、现场交接阶总之,造成GIS设备主回路接触电阻变大的因素是多方面的,但主要集中于接触段做好必要的措施,保证设备材料、零部件合格稳定的质量,完善的安装工艺与严谨的工作态度,就可使得GIS设备的主回路接触电阻等技术参数更加理想,产品性能就能得到最大的发挥。

感谢 唐志雄、郝俊华对本文的指导。
参考文献
[1] 涂明晖.变电站GIS设备安装质量控制要点与调试的相关探讨[J].电子世界,2014,15(16):72.
[2] 刘源清.浅谈GIS回路电阻在测量中存在的问题[J].沿海企业与科技,2012.07.023
[3] 吴裕乐.220kV玉律站220kVGIS主回路电阻超标原因分析与预控
        [J].硅谷,2014.08.101.
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