变电站GIS设备的故障诊断及检修分析

发表时间:2021/1/27   来源:《城镇建设》2020年31期   作者:田雪枫 周浩然 唐靓 刘创
[导读] 现如今,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,为了保证变电站GIS设备正常运行,

        田雪枫 周浩然 唐靓 刘创
        国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 镇江 212000
        
        摘要:现如今,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,为了保证变电站GIS设备正常运行,针对设备运行故障展开讨论。介绍GIS设备故障的种类,从断路器、SF6气体、互感设备3个方面分别论述故障诊断与检修方法,总结一套内容完善的GIS设备故障解决方案,以期能够优化变电站运行效果,为社会发展提供充足的电力能源。
        关键词:变电站;GIS设备;故障诊断;检修
        引言
        GIS设备是气体绝缘金属封闭开关设备,随着电网系统要求变得越来越严格,GIS设备的应用也越来越广泛,但是由于GIS设备在出现意外问题时,故障诊断与检修难度过高,导致在检修时出现很多问题,本文针对GIS设备的故障问题、产生故障原因以及检修的过程进行分析研究。
        1总结GIS设备常见故障的分类
        GIS设备常见故障有如下几方面:一是操作机构故障,表现为隔离开关分合不到位,而且封闭气室无法观察,造成放电短路,导致大规模的停电,严重影响电网安全;二是局部放电现象,多见于新投运GIS设备,通常因设备安装阶段环境恶劣,气室内有粉尘或微小生物,或GIS内部导体表面光洁度不够所致;三是GIS气室内SF6气体缓慢泄漏,通常因为运行年限较长,密封胶圈老化;四是GIS气室微水超标,同SF6气体泄露原因一样,除了运行年限过长原因外,还因GIS设备所处环境湿度较大,长久运行后环境中水汽进入气室内;五是二次设备老化,控制回路故障频发,表现为隔离开关连锁继电器损坏,控制回路故障。
        2GIS常见故障
        2.1密封的SF6气体泄露
        变路器设备中会大量用到SF6气体,它是一种惰性气体,无色、无味、无毒,密度大于空气,所以大量沉积在低处,被其围住地方没有空气,一定量的有害的分解物成份可能还会损害人身健康。气体泄漏一般由于密封性出现问题,在不同的地方发生漏气情况。如焊接时电流过大,焊缝烧开或由于较大的局部应力,焊缝炸裂;GIS金属外壳沙眼漏气,铸造外壳时,存在杂质或气泡,在应力作用下逐渐产生裂痕;法兰结合面也会产生漏气现象,法兰面加工精度粗糙,密封垫的老化,密封垫圈安放位置并没有垂直于法兰面结果槽内上下垫圈压缩量不同,GIS的盆式绝缘子和罐体法兰由于温度变化而伸缩量不同,这些都会导致漏气。还有一些其他原因使SF6气体泄漏,GIS设备当中密封位置与管路之间的连接位置还有焊接点出现故障。
        2.2人、机、法、环现存问题
        通过对近十年的GIS设备故障情况及原因进行分析,发现GIS设备安装质量问题主要表现为质量责任意识不强、工作责任不落实、管理职责不清晰、过程管控不严格等方面,具体如下:作业人员方面。一是安装单位质量主体责任意识不强,安装环节质量管控措施不严格落实,对影响设备安装质量的主要因素认识不透彻,在达不到施工作业条件时仍强行安装,埋下质量隐患。二是作业人员业务素质不够高,安装技能不熟练,设备操作不规范,甚至存在劳务作业人员独立开展安装作业的现象,监管不到位。三是设备供货厂家的服务人员素质不够高,管理不到位,加之业主项目部对其考核、监管、协调力度不够,产生隐患。设备材料方面。一是设备进场验收管理不到位,开箱检查、进场资料核实等工作有漏洞,且存在运输冲撞记录仪数据核实把关不严的现象。二是材料设备仓储保管不到位,部分零部件出现受潮、锈蚀等问题,导致试验调试和运行过程中出现各种问题。三是施工单位自行采购材料质量管理不到位,存在质量保证资料不全、设备材料取样或报审资料不严谨等问题,特别是SF6气体的问题尤为突出。四是机械操作不符合规程要求,如吊装过程中受部件碰撞、异常受力等因素影响,严重制约了设备安装的精密度。现场管理方面。

一是因设备安装单位、设备供货厂商的责任界面和工作内容界定不明确,导致质量工艺等关键环节确认不到位。二是监理旁站职责履行不到位,导致质量监控力度不够。三是安装作业指导书、施工技术交底书等现场指导性文件存在内容不健全、程序不严谨、标准不明确等问题,导致安装作业随意性大。四是设备安装重点措施落实不到位,导致部分安装环节疏于管理。环境控制方面。一是安装环境控制不严谨,未落实GIS设备安装过程环境管控要求,防尘棚、安装车间等搭设不规范、管理不到位,安装间的温湿度、洁净度控制不严格,实时监测、报警等设备配置不齐,导致安装环境无法密切跟踪、控制。二是现场交叉作业问题突出,土建工作未交付就开展电气安装工作,且存在土建二次施工等问题,导致土建与安装施工交叉进行,甚至出现厂家在现场加工制作零配件的现象,安装环境恶劣,易致粉尘、潮气等进入GIS罐体。
        2.3零部件松动
        GIS设备出现零部件松动是一个非常危险的事情,导致零部件松动的原因有两种,滴哟中就是在进行安装施工时,母线没有安装到位,使得卡环没有进入到母线的凹槽内,一旦超出母线的承受能力就会与相应的设备脱开,产生很大的安全隐患。第二种就是母线与卡环的生产质量没有达到相应的标准,在经过长时间的工作,使得卡环以及母线出现裂纹,使得母线得不到相应的保护。
        3完善变电站GIS设备综合管理
        3.1互感设备的检修
        互感器故障在GIS设备中并不十分常见,且故障征兆不明显,互感设备表面并不会有异响和失等现象发生,工作人员不能快速发现。这就需要检修人员凭借自己积累的经验与专业能力,详细观察互感设备。如果确定设备存在故障,要先确定故障点位与根本原因。因为互感设备运行环境压力较高,工作人员不能靠近,建议采用记录互感器数据的形式实施检查。一旦发现数据异常,必须马上断电检修,总结故障原因后实施维修。故障修复难度较大的情况下,可以将设备的元件替换。
        3.2检修互感设备
        通常来说,GIS设备中互感器中各个原件产生故障的情况不多,但是这并不是代表互感器一直不会出现故障。当互感器出现故障时,检修人员需要迅速找到故障产生原因,但是由于寻找故障原因难度较大。检修人员在进行维修时,需要以图纸为基础,测定互感器的保护区段,还需要与在线检测装置结合起来。需要根据杂线装置设备来明确故障产生的位置,找到故障原因之后,更换设备,而更换之前的互感器需要检修人员进行严格检修,保障互感器的参数、质量、规格已经处于合格状态时,再进行更换。在进行更换时,检修人员需要需要统计互感器数据信息,以GIS设备的需求为基础来完成更换,主要流程是:首先先将互感器设备接地,以安装说明书与操作手册为基准,进行准确安装。
        3.3不断更新维护方法
        传统的设备维修方法不能应用于GIS设备,因为两者之间的内部结构有明显的区别。为了减少外部因素对GIS设备的影响,可以使用武力隔绝的方法对GIS设备进行保护。同时,在日常的维护以及管理的过程中,其重点应该放在GIS设备的接线处以及压力表等重要的构件。为了避免细节失误导致出现大的问题,在维和和管理过程中一定要仔细的进行检查,同时也要落到实处。除此之外,相应的维护技术也要不断的进行创新以及更新,其目的就是为了提高维护工作的水平,第一时间保证GIS设备的安全运行。
        结语
        相关部门一定要对设备频繁产生的故障与检修加强重视,检修人员也要认真检修故障原因,对其进行修复,还有一些不能明确开展维护工作承担责任的情况,则需要对相关人员,在实际责任落实方面,展开监督管理。最大限度保证该设备能够安全,并且高效地开展正常工作。
        参考文献
        [1]许锐坚.试析GIS设备安装在变电站施工中的应用[J].中国高新技术企业,2016(25):56-57.
        [2]刘敏,杨东.GIS设备吸附装置引起的故障分析及改进措施[J].水电与抽水蓄能,2019,5(04):113-116+120.
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