试分析变电站GIS设备的故障论断与检修

发表时间:2019/10/17   来源:《当代电力文化》2019年第11期   作者:李战彪1 李睿 2
[导读] 当前,在变电站运行过程中,GIS设备故障频繁发生,尤其是安装或大修后投入运行的1年内发生内部故障。
1.国网山西省电力公司太原供电公司,山西省太原市030000
2.东北林业大学 机电工程学院 150040
        摘要:当前,在变电站运行过程中,GIS设备故障频繁发生,尤其是安装或大修后投入运行的1年内发生内部故障。GIS设备内部复杂的结构元件使得GIS检修工作技术难度加大、检修时间变长。此外,GIS的停电检修,给社会带来巨大的经济损失。探索和研究有效的故障检测手段可以有效地解决GIS设备检修过程中无法全面掌控内部故障的类型与位置的问题,从而避免严重事故的发生。
        关键词:变电站GIS设备;故障;检修
        引言
        GIS设备,即气体绝缘开关设备,或者SF6全封闭组合电器。随着对电网供电可靠性和安全运行的要求越来越高,GIS设备逐渐运用于各级电网,装用量以13%的年增长率递增。GIS设备的好处很多,但其故障的诊断与检修却是比较头疼的问题,因此总结一些实践当中的经验,对于提升GIS设备故障诊断和检修水平有一定帮助。
        1变电站GIS设备概述
        GIS(Gas Insulated Switchgear)即为气体绝缘全封闭的开关设备,包括外部元件如断路器、避雷器、感应器等内容,通过终端及接地开关的连接实现其功能,内部包括绝缘气体。这种设备具有占地小、安装方便、灵活性较高等优点,具有较高的适应性及安全性,无需多种人力物力的维护,这种形式的变电站的应用范围相对较为广泛,维护时工作人员的工作量较小,因此需要在保证安装良好状态的基础上,完善安装后的接线形式,对其密度、气密性、水含量等内容进行检测观察,实现运行的稳定进行,防止出现大规模的维修出现。
        2 GIS设备经常出现的故障以及故障产生的原因
        2.1常见故障
        一般见到的GIS设备发生故障,经常会在断路器与互感设备上产生。在断路器上很容易产生分合闸的动作没有办法完成,在互感设备上则大部分出现的故障是电流互感上存在偏差,造成结果不精确。
        2.2 GIS设备故障产生的原因
        通常来说,断路器产生分合闸无法完成这种故障。故障产生的原因是断路器中的弹簧系统能量缺乏、电能不够、六氟化硫压力下降到一定程度后产生合闸动作出错以及控制回路影响到合闸动作等原因,分闸动作包含控制电路回路故障、电源中断分闸供电。如果断路器接触不良也有可能造成分闸动作无法正常完成。互感器故障中,电流互感器原来在正常情况下,互感器的屏蔽罩在开关的一侧靠近时会与GIS设备中的外侧维持连接,与线路另一边外侧与六氟化硫气体隔绝进而处于绝缘的状态,如此状态下不产生回路。在实际运行时,如果,连接外壳一侧的某段产生松动就有可能造成两侧都处于连接状态,进而形成闭合回路,对互感器的数值产生重大的影响。产生回路之后,二次绕组将会经过感应磁通进而产生反向电流,并且与之前产生的电流相互抵消,而互感器仅仅能感受到设备中的方向电流与一次电流相差的数值,造成变比变化,一般来说变比会增大,出现这种故障主要原因就是互感器的零件误差大,还有一种可能就是安装出现疏漏。
        3变电站GIS设备检修技术
        3.1互感设备检修
        一般情况下,GIS设备中互感器元件出现问题的概率不高。但是不代表不会出现问题,而且互感器出现问题时,一般不会出现明显的故障现象指示工作人员准确找到故障原因。这给设备检修带来的很大的困难。一般通过合格验收以及科学安装的GIS设备不会出现互感器问题,并且利用现在先进的在线监测技术可以保证互感器的正常运行。当然确实是出现互感器故障,那么可以根据图纸测定保护区段,并结合在线监测装置确定故障位置,然后直接更换设备。更换前的互感器必须要经过严格检测,确保质量、规格、参数合格后才能用于更换。

更换过程中需要基于相关数据进行统计分析,按GIS设备实际需求完成更换作业。具体流程是先做设备接地,然后根据操作手册和安装说明书,准确安装。
        3.2断路器检修
        确定设备出现的故障是由于断路器的问题时,在进行诊断时,需要首先了解电源,检测电源是否存在问题,当断路器出现问题时,需要检查电源空开与否,然后对熔丝进行检查。如果出现电源空开,需要试合空开;若发现熔丝熔断,则需要及时更换新熔丝,在处理完毕后重新检查汇控柜。如果电源未曾出现问题,可以对控制回路引起的分合闸问题进行考虑,这时需要,了解故障是分闸还是合闸动作出现的问题。当发现是分闸动作出现错误时,需要首先检查断路器的控制把手,还需要检查分闸线圈。如果发现难以解决的问题,需要邀请专业检修人员来检查控制回路。当产生合闸问题时,可以由专业检修人员来检查电路的二次回路。如果断路器故障的产生是因为六氟化硫气体压力不足时,需要对其进行格外关注。若是无法完成分闸动作,就可以经断路器电源进行直接中断,保持有断路器电源空开,还需要向省级报告,将重合闸停止,经过上级批准过后,需要用母联串代的方式将未曾发现的故障的断路器换到另外一侧的母线上,再将故障断路器中断,进而再去维修。如果出现无法完成合闸操作,那就需要将电源中断,申请重新合闸,然后再让检修人员来进行检修。当出现六氟化硫气体压下到警戒值以下,况且没有方法支持分合闸时,就可以将断路器的电源快速中断,同时还需要闭锁操作机构,将闭锁机构标上必要标志,然后根据你检修制度来进行维修。
        4变电站GIS技术发展的措施
        4.1培养具有专业素养的技术人才
        为了促进GIS的更好发展,应该首先培养更好的有素质的工作人员,从而为人才的质量提供保证。工作安排时,保证工作人员具有良好的工作热情,以及具备更加专业的技术水平,做到严谨的工作态度,同时电力部门应该加强对于工作人员的技术及职业素质的培养,实现整体的工作人员素质能力的提升,减少因为技术问题导致失误的产生,提供良好的工作质量、工艺水平,保障良好的安装质量水平。
        4.2对电力部门的管理制度进行完善
        电力部门应该对管理制度进行完善,从而实现工作合力有序的进行,首先应该对质量责任制度进行健全,保证电力管理水平的完善,如果产生相关的事故,应该严格追究责任,对责任人进行严厉的处罚,从而为企业的全员参与及有效的组织提供良好的保证。其次,应该对管理部门及人员的管理和安排进行完善,保证提升工作人员的综合素质及高效的工作能力,能够及时解决出现的问题。在工作中应该对基础工作内容进行完善,包括岗位规范、计量测试、标准工作规范等,根据实际的问题反馈,对基本的工作内容培训人员,做好质量管理工作的安排,重视实际工作的内容,对当前存在一定危险性的工作,应该通过合理措施保证工作人员的人身安全,树立严格严肃的纪律规范,从而维持良好的环境状况。
        结语
        GIS设备在使用过程中,相关部门需要对设备产生的故障与检修加强重视,确保设备的正常运行,同时,故障诊断和检修也是电网系统的至关重要的环节,检修人员需要认真检查GIS设备故障产生的原因,然后需要根据出现的故障进行检修,相关部门需要加强培养检修人员的专业能力,提升其检修水平。
        参考文献
        [1]苟伟,李长彬.500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J].科技创新导报,2016,13(34):12-13.
        [2]佚名.500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护[J].山东工业技术,2018,278(24):170.
        [3]周广方.浅析变电站GIS维护与修理[J].广东科技,2012,21(23):89-90.
        [4]王一博,王福杰,马繁宗.变电站GIS设备常见故障原因及处理方法分析[J].中国新技术新产品,2016(5):30.
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