詹植豪
广东电网有限责任公司广州供电局变电管理三所 广东省广州市 510000
【摘 要】：电力系统组合电器成套装置内部缺陷是电力系统设备的常见缺陷之一，本文通过一起典型缺陷案例，分析了现时变电检修专业处理该类型缺陷的诊断手段、检查方法、处理思路，并提出未来变电检修专业处理缺陷的形式、思路的发展方向。
【关键词】：电力系统组合电器成套装置；诊断；缺陷处理
0 引言
随着国民经济的不断发展以及以及科学技术的迅速发展，人民对电力需求越来越大，对电力系统的安全性、稳定性、经济型提出了更高的要求，变电检修作为保证电力系统实时稳定运行的重要手段而被快速发展和应用，现时变电检修技能正朝着更高效、更智能的方向发展。
1 背景
2019年08月01日，某变电管理所在对A变电站220kV 组合电器成套装置（以下简称“GIS”）进行X光检测时发现220kV #4变中变压器侧22044刀闸（以下简称22044刀闸）C相气室内部有螺栓掉落，螺栓掉落位置在22044刀闸C相静触头正下方。为了解上述缺陷产生原因，08月03日该所修试班相关人员会同施工单位作业人员、厂家技术人员到A变电站220kV #4变中间隔对22044刀闸C相气室进行开盖检查。
2 历史记录
核查GIS局放测试数据、红外测温记录、气体成分分析历史试验记录，并未发现异常；该间隔上次B类检修日期为2016年01月26日，检修无发现异常，各项数据正常，22044刀闸投运后未见有缺陷记录。
结合历史试验数据及检修、操作记录，22044刀闸及其气室投运10年来运行状况良好，并未发现异常。本次X光检测直接针对设备内部运行工况进行透视检测，并发现了此前未发现的重大缺陷。
3 问题诊断
3.1开盖检查
2019年08月03日至04日，修试班管控人员会同施工单位作业人员、厂家技术人员到现场开盖后检查发现22044刀闸C相静触头触指安装架螺栓掉落在静触头正下方，亦即X光检测到的掉落螺栓，静触头有较严重偏心现象，触指表面洁净无异样，由于静触头被屏蔽罩夹紧，静触头并未松脱。
检查发现螺栓连同垫片一起掉落在静触头正下方，掉落内壁位置有少量灰白色粉末，粉末并未覆盖螺栓。手动半分合动触头检查动触头导杆接触面光滑，插入深度正常，划痕清晰；用内窥镜检查导杆端部铜表面有大约50%的粗糙凹坑面积。
3.2回路电阻测量
现场测量22044刀闸回路电阻（静触头未带触指安装架螺栓，测量回路为220440地刀-22044刀闸-22044C0地刀）数据为66.75μΩ，数据正常。
3.3检查小结
根据现场情况明确X光检测发现的螺栓为22044刀闸C相静触头触指安装架螺栓，虽然检查动静触头接触面良好、回路电阻测试合格，但对于螺栓掉落的原因、动触头导杆顶部表面为何出现大面积的粗糙凹坑现象、筒壁底部出现的少量粉末的来源等问题，以及静触头安装座及屏蔽罩内部情况尚未明确，需要对22044刀闸C相导体拆解进行全面的检修。
4 处理经过
4.1 22044刀闸解体检查
相关气室气体回收处理后，解体C相静触头发现屏蔽罩内有黄铜色金属碎屑，触指安装架与触指接触位置磨损严重且紧固面有发黑现象，安装架正下方有小量银白色金属粉屑。
检查发现动触头导杆端部表面的凹坑是通过撞击产生的，导杆外沿面洁净无异样，测量插入深度划痕参数正常；检查安装架螺孔前三圈螺纹有较为严重的“滑牙”情况。
检查掉落螺栓头部有放电烧黑现象，螺纹轻微撞损，螺杆轻微弯曲。
检查22044刀闸传动机构拨叉发现拨叉弹簧固定螺丝断裂，拨叉表面有多处撞损痕迹。
4.2后续处理
根据对22044刀闸C相动静触头的检查情况，现场更换静触头触指、触指架及触指架安装螺栓，打磨动触头导杆端部，清洁气室内壁，并对22044刀闸A、B相气室进行开盖检查，未发现类似问题。
复装22044刀闸气室后，测量拆解段回路电阻及22044刀闸回路电阻，数据均合格；刀闸特性测试及后续检漏、微水、耐压试验均合格。
5 原因分析
综上检查情况，初步结论如下：
（一）本次用X光检测到的掉落螺栓为22044刀闸C相静触头触指架安装螺栓，该螺栓在设备出厂安装时未进行紧固，只上在螺孔的前三圈螺纹，导致在后续刀闸合闸时螺栓伸出长度超过原本动触头导杆端部与触指架安装螺栓的距离裕度，导杆端部便会与触指架安装螺栓发生碰撞，当经过多次碰撞后，静触头触指安装螺孔上的螺纹被撞得严重受损，此时触指架安装螺栓因无紧固力便脱落。
（二）因触指架安装螺栓松脱，静触头偏心，此后经过多次分合闸使触指与触指安装架产生较大摩擦，把触指安装架接触面上镀层磨蚀，产生前述的银白色金属粉屑；由于合闸过程中静触头屏蔽罩被静触头带动，屏蔽罩紧固螺丝部位便产生前述的黄铜色金属碎屑。
（三）由于静触头触指抱紧力来自触指抱紧弹簧，抱紧弹簧未松脱变形，所以在合闸状态下，静触头触指与触指安装架及动触头接触良好，所以回路电阻测量及红外测温未能发现该缺陷；并且由于屏蔽罩的夹紧作用，静触头触指并未脱落，设备在此状态长时间运行。
（四）掉落的螺栓由于在运行中受一次设备的感应产生悬浮电位，对气室内壁发生轻微放电现象，使螺栓头部有烧黑现象，并产生少量的灰白色粉末；由于螺栓对内壁产生的放电现象随着粉末的产生而逐渐衰减，在后来测量局放信号时局放信号不明显，因而未能通过局放测试发现该缺陷；由于螺栓掉落位置在22044刀闸气室吸附剂手孔盖附近，在前期发生的轻微放电现象产生的特征气体很快被吸附剂吸收，在后面的气体成分分析试验中并未能检测出产生的特征气体。
6 组合电器成套装置同类缺陷排查思路
6.1开展排查工作
针对本次出现的缺陷，后续在A变电站220kV GIS设备进行的X光检测工作中，重点关注内部导体紧固情况，尤其是断路器、刀闸这类操作设备，排查类似缺陷。
6.2严把设备出厂质量关
由于GIS设备出厂监造见证工作任务重，见证方须严把设备出厂质量关，严控生产过程的工艺要求、出厂试验的技术要求，避免不良设备流入。
7 检修技能的发展方向
7.1技能人员更合理、科学的安排
针对一项检修任务，变电检修人员应明确检修目的，科学布置分工任务、责任及角色，使检修人员在变电检修时对自己的工作有全面的了解，掌握检修工作中涉及的技术，这样才能使检修人员更好地了解变电检修工作的重要性，确保检修的高效完成。
7.2检修专业的持续发展
该起缺陷处理过程中利用了设备历史局部放电测试、红外测温、气体成分分析试验、回路电阻测量等测量试验数据进行综合分析，并辅以内窥技术对缺陷表象进行缺陷判断，应用到的检修技能和旧时代的变电检修依赖的“经验判断”大不相同，现时的组合电器设备的诊查及检修应用了更高效、更精准、更智能、更有条理性的方法，随着科技的不断进步，变电检修技能将会朝着更“科技化”、“智能化”和“安全化”的方向发展。
参考文献：
电力设备检修试验规程（Q/CSG 1206007-2017）
电力设备预防性试验规程（DL/T596-1996）
电力设备交接验收规程（Q/CSG1205019-2018）
电气装置安装工程质量检验及评定规程（DL T 5161.7-2002）
电气装置安装工程高压电器施工及验收规范（GB 50147-2010）