变电站GIS设备缺陷分析与防范

发表时间:2020/12/3   来源:《中国电业》2020年第20期   作者:张聪明
[导读] GIS设备是当前电力系统变电站中广泛使用的一种高压保护设备,
        张聪明
        国网山西省电力公司晋中市供电公司 山西晋中市 030600
        摘要:GIS设备是当前电力系统变电站中广泛使用的一种高压保护设备,对于维护电网的平稳运行具有重要的意义。本文首先对变电站GIS设备进行简单介绍,重点分析变电站GIS设备运行维护的具体方法,在此基础上深入研究变电站GIS设备的有效管理措施,希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于变电站GIS设备的基本情况以及相应的维护方法,同时也为后期制定更加合理的措施管理变电站GIS设备的使用提供参考,更好的保障变电站GIS设备的平稳运行。
        关键词:变电站:GIS设备;运行维护
        【摘要】GIS全称气体绝缘金属封闭开关设备(Gas InsulatedSwitehgeax),主要把母线、断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器都组合在一起。它占地面积小,安装方便,可靠性高,安全性强。运行安全可靠,检修周期长,维护工作量很小,是现在变电站采用的主要设备。CIS设备虽然有许多优点,一旦发生故障,后果往往很严重,停电范围要比常规设备大,经济损失也比较大,现场检修过程复杂,且受现场条件限制,修复时间一般很长。因此,研究防范该类缺陷的措施具有重要意义。
        【关键词】变电站;GIS设备;缺陷;分析;防范
        GIS 设备的投入成本较大,并且变电站对下游用户的用电具有直接影响,如果不能对GIS 设备的故障提前处理或立刻拿出解决方案的话,用户将面临长时间的停电,这将对当地的经济发展和民众生活质量带来很大的负面影响,因此,加强变电站GIS设备缺陷分析与防范是非常重要的。
        1.变电站GIS设备概述
        不同的变电站 GIS 设备优点不尽相同,以 220kV 装备运维站为例:变电站的接线图为 220kV 为双母线,110kV 为双母线,10kV 为单母线分段接线,两台主变并列运行为例,其与其他变电站 GIS 设备相比具有如下优点:第一,变电站 GIS设备所占空间较小。通常而言,220kV 的变电站 GIS 设备所占空间为 38% 左右,110kV 的变电站 GIS 设备所占空间为 47% 左右,这不仅节约了我国土地资源,同时还避免了不必要的资金的浪费。第二,受自然环境的影响较小。由于变电站GIS 设备使用的是金属壳的封闭式电器组合,因此受到风雨、雷电以及金属粉尘等恶劣的自然环境的影响,从而提高变电器 GIS 设备供电的安全性和可靠性。第三,维护的时间较长,而且工作量较小。变电站 GIS 设备维护一般周期为一年,但是日常的清理和检测活动是必不可少的,这不仅能够提高变电站 GIS 设备的运行效率,还能够减轻设备的运行负荷。
        2.?变电站GIS设备缺陷分析
        通常来讲,可以将 GIS 设备运行中出现的故障分为常规操作故障和特有故障两种,前者主要包括了电动合闸失灵、分闸不到位等,容易引发大面积的停电;后者则包括 SF6 气体泄露、内部放电等。在常温常压下,SF6 气体属于惰性气体,化学性质稳定;当压力达到 0.29MPa 时,气体的绝缘性能和灭弧能力会急速增加到空气的 100 倍左右,起到良好的绝缘和灭弧作用。但是,如果气体受放电或者电火花等的影响,会分解出 SO4、HF 等剧毒气体,这些气体一旦泄露,会给工作人员和检修人员的生命安全带来很大威胁。这里以最为常见的内部放电故障为例,引发内部放电故障的原因,多是由于原材料质量以及加工不合格,或者在密封过程中,没有对碎屑和杂物进行彻底清理,导致其被密封在设备内部,从而增大了放电现象发生的几率。当放电故障发生后,很容易造成 GIS 设备绝缘系统的击穿,从而引发 SF6 气体泄露等其他故障。


        3变电站GIS设备运行维护具体方法
        3.1具体规定
        变电站GIS设备的运行维护方法中明确规定例行巡查和定期巡查两方面的维护管理。日常主要进行例行巡查,通过肉眼观察GIS设备的运行情况,全面记录分析,及时发现异常情况。日常巡查属于设备运行中的检查,所有设备都是处于带电运行状态,因此在日常巡查过程中要注意触电事故的发生,避免接触GIS设备带电部位,更不能随意触碰设备开关。除了日常巡查还有定期全面的巡查,定期巡查作业要在设备断电状态下进行,由专业技术人员对设备进行检查,主要是检查驱动设备以及重要的零部件,对于巡查中发现的问题及时处理,更换损坏的设备。
        3.2安全维护
        变电站GIS设备的运行会受到多种因素的影响,存在一定的安全隐患,在维护管理过程中必须做好安全防护。如果在维护过程中出现含氧量低于18%的情况,工作人员必须立即撤离,因此在安全维护作业的过程中必须做好通风工作,并预先做好安全防护,准备相应的防护用具。一般情况下只需要做好基础的防护即可,如果需要在高浓度区域作业就必须佩戴呼吸机器或者防毒面具,除此之外还要根据具体情况穿戴相应的防护服,佩戴眼镜等。如果在维护过程中出现意外就必须立即撤离到空旷区域,确保呼吸畅通。维护作业结束之后,工作人员要进行必要的淋浴清洗防护。
        4变电站GIS设备的有效管理措施
        变电站GIS设备的运行维护主要包括设备运行的巡视检查,GIS设备的气压检测以及相关资料的管理维护。气体压力的稳定是变电站GIS设备平稳运行的基础,而设备资料是编制设备运行规程,确保设备高效运行的重要参考。要想做好变电站GIS设备的管理必须从以下几方面入手:
        首先做好日常的设备巡检,通过肉眼观察GIS设备的运行状态、周边的运行环境、设备外观以及相关仪表状态等,及时发现GIS设备的运行异常。
        其次要加强GIS设备的压力管理,GIS设备能够平稳运行与内部的气体压力有密切的联系,因此在日常维护管理中要做好压力管理,做好压力检测。在压力管理过程中要充分考虑到不同设备之间的区别,全面提高设备的工作效率以及系统的安全可靠性。具体的耐压试验一般是用串联谐振耐压设备进行测试,需要注意的是要确保互感器等设备被隔离再进场测试。
        同时做好变电站GIS设备资源的管理,比如说电力系统的相关图纸、质检报告等,对相关资料进行统一归纳整理,形成完整的基础资料库。一方面能够为后期的设备维护管理和故障处理提供参考;另一方面能够确保变电站的日常工作顺利进行。
        除此之外还要做好设备的检测管理,变电站GIS设备在运行过程中会受到多种自然因素的影响,容易出现运行故障,进而影响到设备的正常运行。因此要加强对于变电站GIS设备的检查维护,确保在变电站运行过程中,GIS设备能够持续提供稳定的电力支持,避免影响到电网的正常运行。
        5结语
        当前GIS设备已经在变电站中得到广泛的使用,这种设备具有占地小、运行稳定、维护量小等显著的优点。在日常变电站GIS设备的运行维护管理中必须充分结合定检、例检和特检等多种方式,加强对于变电站GIS设备的综合管理。未来随着经济社会的不断发展,各行业对于电力供应的要求会更加严格,而GIS设备在变电站中的使用也会更加普遍,加强运行维护管理就变得更加重要。这就要求变电站GIS设备维护管理人员不断加强对于变电站GIS设备维护管理的研究,制定更加合理的维护管理方案,切实保障变电站GIS设备的平稳运行,进而全面优化我国的供电系统,促进电力行业的快速发展,更好的满足经济社会发展的需求,实现良好的经济社会效益。
        参考文献
        [1]许驰.变电站GIS设备的运行维护与管理分析[J].电子测试,2016,(22):177+182.
        [2]刘永宽.变电站GIS设备的运行维护与管理分析[J].科技创新与应用,2016,(09):177.
       
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