变电站GIS设备的故障诊断及检修技术

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年6期   作者:韦景权
[导读] 现如今,在变电站之中,GIS设备的应用越来越广泛
        韦景权
        广西电网有限责任公司崇左供电局  广西崇左   532200

        【摘要】:现如今,在变电站之中,GIS设备的应用越来越广泛。在变电站运行期间,GIS设备的故障诊断及检修技术水平能够对其产生十分重要的影响。对此,在本文中,首先简要概述了GIS设备故障检修的现状,并基于此,对变电站GIS设备的故障诊断及其检修技术进行了研究与探讨,仅供参考。
        【关键词】:变电站;GIS设备;故障诊断;检修技术

1.引言
        随着我国经济社会的不断发展,人们对于电网系统提出了越来越严格的要求,GIS设备也得到了越来越多的应用,然而,GIS设备在有意外问题发生的时候,故障诊断与检修有着比较大的难度,由此致使检修期间容易产生许多问题。
2.GIS设备故障检修现状
        GIS设备的组成主要涵盖了母线、断路器、电压互感器、隔离开关、电流互感器等,结合这些组成部分,使其在一个金属封闭体内放置,并将六氟化硫气体填充于罐内。假如设备有故障问题发生的话,由于罐体比较长,在设备的内部会有一定的死角存在,受空间狭小的制约,难以将故障发生的原因准确地查找出来,所以需要耗费较长时间来拆卸相关设备,在此期间还需要注意的是,六氟化硫气体虽然无毒,但是在一定的室内环境下有让人窒息的危险,甚至有可能存在部分气体出厂不合格,有一些有毒物质掺杂在其中,对人体健康极为不利。所以,从整体上来看,GIS设备故障检修具有较大的难度。
3.变电站GIS设备故障影响因素分析
3.1断路器、互感设备故障原因分析
        断路器分合闸动作不能完成的原因一般有两个:一、断路器操作机构机械故障问题;因为断路器机构分闸设计零部件很多,结构较复杂,其中的某一个零部件磨损或者脱落都有可能导致分合闸动作不能完成现象的发生。二、电气二次回路故障问题;例如,在直流系统中回路绝缘不良,两点高阻接地的情况下,在分闸线圈或接触器线圈两端可能引入一个数值不大的直流电压,当线圈动作电压过低时,会引起断路器误分闸和误合闸;如果过高,则会因系统故障时,直流母线电压降低而拒绝跳闸。
        互感设备故障则是由于其屏蔽罩与外壳连接,外壳是通过六氟化硫绝缘处理,并未形成回路,连接松动就会出现两侧同时连接,导致互感器的数值出现变化。根据实际的一些状况可知,此问题的存在大多数都是因为零件规格偏差所引起的,也极为有可能是安装环节不符合相关规范所造成的。
3.2 SF6气体泄漏故障诊断
        断路器的正常运行与SF6气体有着紧密的联系。SF6气体属于一种惰性的气体,其无味、无色且无毒,密度与空气相比较大,因而会在设备的底部沉积,设备底部会被气体团团围住,空气则无法进入到其中,但是,当分解物的成分达到一定比例的时候就会威胁到人们的生命安全。设备实际运行期间,如果发生了气体泄漏的问题,则与设备的密封性不好有着直接的关系。假如焊接作业开展期间电流过大,焊缝烧开、局部有着较大的应力,就会造成焊缝炸裂的问题。此外,GIS设备的外壳材质为金属,假如上方的沙眼有漏气的问题,在外壳铸造期间就会有杂质、气泡产生,在一定应力的作用下则会发生裂缝问题。法兰结合面也会有漏气现象发生,这主要源于法兰面的加工缺乏足够的精细程度、密封垫圈放置的位置不合理、密封垫的性能减弱等因素。
3.3互感设备故障诊断
        在某些情况下,GIS互感器设备在运行期间,测量得到的电流数值会有不精确的现象产生。比如说,在某500KV变电站中,相关工作人员在测量GIS设备电流互感器的主回路电流时,结果存在异常的问题,之后对其进行第二次检查,电流测量的结果与实数数值之间相差10A,所以确定互感器设备有故障存在。


        为了能够使GIS设备运行的安全性及其稳定性得以确保,互感器与屏蔽罩相连接的部位需要与金属外壳相接触,另外一段的金属外壳需要确保其绝缘的状态,避免有回路产生。在设备经常性的运行以后,GIS设备会有震动问题发生,由此造成绝缘端产生松动,此时,绝缘端、外壳等的连接会处于紧密状态,难以与闭合回路的有关要求相满足。假如绝缘端、金属外壳经过连接有闭合回路形成,则与物理原理相结合所形成的感应磁通量会在互感器的作用之下产生二次绕组,屏蔽罩内部也会有反向电流产生。电流之间互相抵消,就会造成测量值与实际值不一致的问题。
4.检修技术
4.1断路器的故障检修
        断路器故障一旦发生,相关工作人员应检查断路器电源,从而确保电源处于断开的状态。假如熔丝处于断裂的状态下,就需要对新的熔丝进行更换。如果确定是二次回路产生了故障,就需要安排专业工作人员排查与检修回路中存在的问题。如果断路器产生了分合闸问题,应该针对其存在的问题分别展开分析,假如分闸动作无法完成,需对断路器电源进行中断,检查机构的相关零部件是否损坏、二次回路状态是否正常等,一旦回路出现了故障或者问题,则需要派遣专业的工作人员开展排查以及检修工作。此外,如出现断路器压力值低于闭锁值的情况,就不能开展断路器分合闸工作,这时候相关操作人员就需要将有关情况汇报给上级,在上级批准以后,再利用上一级的设备对其进行隔离,并及时的进行相关检修处理工作。
4.2 SF6气体的检验工作
        对于SF6气体而言,首先所选用的盛装仪器质量需要符合规定要求,在对材料进行选取期间需要秉承质量第一的原则。尽管SF6气体自身无毒,但是,一旦其产生泄漏,在空气中聚集一定量的话也会威胁到人们的人身安全。一般情况下,对SF6气体是否发生泄漏进行检验的方法有定性检漏法和定量检漏法;定性检漏法:(一)泡沫定点法:是对液体表面张力法进行应用,通过对肥皂水的张力进行充分利用,观察漏缝位置是否冒出气泡,然后针对性的采取修补措施或者技改等;(二)局部包扎法:用塑料布将测量部位包扎,经过数小时后,再用检漏仪测量塑料布内是否有泄漏的SF6气体,它是目前较常采用的定性检漏方法。定量检漏法:SF6光学成像检漏法,通过对仪器进行利用来对反射的红外线激光进行接受促使图像得以形成。对于外红检漏法来说,主要是对SF6气体的强红外吸收力进行利用,特别是波长为10.6um的红外线。该项技术能在设备带电的情况下进行检测,目前该方法是具有较高的安全性。
4.3互感设备的检修
        一般来讲,GIS设备中互感器各个原件发生故障的情况不是很多,但是并不意味着互感器一直不会有故障产生。互感器在发生故障问题的时候,相关检修工作人员应该对故障发生的原因进行迅速查找出来,但是故障原因的查找有着较大的困难。检修人员在检修工作开展期间,应立足于图纸,对互感器的保护区段进行测定,还要结合在线检测装置。更换过程中,检修人员需要对互感器的数据信息进行统计,立足于GIS设备的实际需求。通常来说,设备安装的科学合理性以及验收合格的设备往往不会产生互感器问题,通过对高科技检测技术进行应用能够促使互感器设备运行的正常性得以确保。
        GIS设备的整体维护方法。首先,需要根据所使用设备的运行状况,制定相关的检修计划以及安排,同时还应该确定检修的时间,应该定期对设备开展一定的检修工作,一般都是以一个月作为一个周期,基本上变电站GIS设备必须在每个月里都要按照相关的规定对一些设备开展检修以及维护工作,最大程度降低设备检修对其运行所产生的不利影响,有效地推动变电站安全、顺利地运行。
5.结语
        总而言之,相关工作人员应针对变电站GIS设备故障诊断及其检修工作进行高度重视,对设备产生故障的原因进行分析,并与此相结合采取科学合理的措施来对其进行检修,从而确保GIS设备的运行质量。

【参考文献】
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        [2]李承熹.110kV变电站GIS设备故障后试送电失败原因分析[J].冶金与材料,2018,38(06):137-138.
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