變電站GIS設(shè)備常見故障原因及處理方法分析
1.1 GIS設(shè)備常見故障
在GIS設(shè)備整體故障中,GIS設(shè)備常見故障發(fā)生大致占總體故障發(fā)生率的20%~40%,而且多在GIS設(shè)備運行投產(chǎn)第一年內(nèi)發(fā)生。當(dāng)前GIS設(shè)備操作機(jī)構(gòu)主要以斷流器操作機(jī)構(gòu)、電動操作機(jī)構(gòu)及電動彈簧操作機(jī)構(gòu)為主,電動合閘失靈及跳閘后分閘不到位等已成為GIS設(shè)備操作機(jī)構(gòu)的常見故障,一旦這類故障發(fā)生,則會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)大范圍停電事故。
1.2 GIS設(shè)備*故障
在常溫下,SF6氣體不僅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,而且具有無色、無味及不燃等特點,當(dāng)SF6氣體壓力達(dá)到0.29MPa時,與空氣相比,SF6氣體的絕緣性和滅弧能力會處于一個非常高的水平。當(dāng)SF6氣體在運輸碰撞或是內(nèi)部產(chǎn)生粉塵、絕緣件質(zhì)量較低時,都會導(dǎo)致內(nèi)部局部發(fā)生放電故障,從而使內(nèi)部電場發(fā)生改變,引發(fā)絕緣故障。同時在GIS設(shè)備運行過程中,內(nèi)部元件盆型絕緣子和隔離開關(guān)也易發(fā)生故障,從而影響GIS設(shè)備運行的穩(wěn)定性,因此需要通過日常維護(hù)和巡查來對內(nèi)部元件進(jìn)行檢測。
2 導(dǎo)致GIS設(shè)備故障的主要原因
首先,設(shè)計階段。當(dāng)GIS設(shè)備在設(shè)計時沒有科學(xué)合理對元件的絕緣裕度和設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇,則會導(dǎo)致GIS設(shè)備故障發(fā)生。絕緣子故障發(fā)生率較高,當(dāng)對其使用場強(qiáng)參數(shù)控制不合理時,則會導(dǎo)致GIS設(shè)備使用過程中會有閃絡(luò)及局部放電現(xiàn)象發(fā)生,而且隨著使用時間的增加,極易發(fā)生絕緣子擊穿故障。
其次,制造階段。生產(chǎn)制造階段是GIS設(shè)備發(fā)生故障的重要階段,因為在此階段是設(shè)備成型期,工藝操作和任何一道工序的執(zhí)行都會直接影響到設(shè)備的質(zhì)量。在制造過程中,由于操作人員的違規(guī)操作,導(dǎo)致錯裝、漏裝等現(xiàn)象的發(fā)生,會直接影響到設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。生產(chǎn)車間的清潔工作非常重要,如果因為清潔工作不到位,就會導(dǎo)致金屬顆粒以及粉塵等雜質(zhì)遺留在GIS設(shè)備內(nèi)部,留下嚴(yán)重的安全隱患。
最后,運行階段。GIS設(shè)備運行時,當(dāng)出現(xiàn)違規(guī)操作或是雷電過電壓情況時,GIS設(shè)備接地開關(guān)極易發(fā)生損壞或是外殼出現(xiàn)閃絡(luò),因此需要在日常運行和維護(hù)工作中嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行操作,而且還要做好設(shè)備的維修和防護(hù)工作。
3 GIS設(shè)備故障常用的處理方法
3.1 故障的處理和防護(hù)
運行中的GIS設(shè)備當(dāng)SF6氣體發(fā)生泄漏時,則需要做好氣體排泄工作??梢岳檬覂?nèi)底部的通風(fēng)口來排泄氣體,同時還要將氧氣測量儀和氣體泄漏報警裝置設(shè)備在通風(fēng)口處,一旦故障發(fā)生,則需要采取有效的措施避免泄漏的氣體進(jìn)入到主控室內(nèi),同時GIS室內(nèi)也嚴(yán)禁工作人員隨意或是單獨進(jìn)入。當(dāng)工作需要進(jìn)入GIS室時,需要提前20分鐘進(jìn)行排風(fēng),同時進(jìn)去時還要穿戴好防護(hù)用品。當(dāng)GIS室內(nèi)含氧量處于18%以下時,嚴(yán)禁在設(shè)備防爆膜附近進(jìn)行停留。當(dāng)SF6氣體含水量大于規(guī)定值要求時,則需要對吸附劑進(jìn)行更換,同時采用抽真空氮氣置換工藝。另外還需要嚴(yán)格對GIS設(shè)備制造過程中的使用的原材料質(zhì)量進(jìn)行控制,同時還要做好零部件的清理和清潔工作。
利用耐壓試驗?zāi)軌驅(qū)ε栊徒^緣子故障檢測。在長時間的耐壓試驗中,能夠有效的發(fā)現(xiàn)盆型絕緣子存在的缺陷和故障。因此對于盆型絕緣子出廠前需要在額定電壓下進(jìn)行局部放電試驗,而且試驗時長需要在一萬小時以上??茖W(xué)合理對隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,做好測試檢測和定期檢修工作,對于使用年限較長的GIS設(shè)備,需要對其觸頭彈簧夾進(jìn)行及時更換,動靜觸頭氧化層要進(jìn)行清除,做好螺栓的堅固工作。
當(dāng)電壓互感器的回路發(fā)生斷路故障時,為了防止出現(xiàn)誤動現(xiàn)象,首先應(yīng)該退出自動裝置或者是繼電保護(hù)裝置,防止故障的擴(kuò)大化。如果發(fā)現(xiàn)熔斷器熔斷,應(yīng)該及時更換元件,然后進(jìn)一步查明原因,看回路中是否有其他松動或者接觸不良的現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時處理。如果CT二次回路發(fā)生故障,做好絕緣保護(hù)是首要工作,利用絕緣工具對線路進(jìn)行檢測,對于可能發(fā)生故障的區(qū)域一定要嚴(yán)格檢查,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象及時處理,對于無法處理的故障要及時上報,避免事故擴(kuò)大化。
3.2 GIS設(shè)備的日常維護(hù)、監(jiān)測和檢修
GIS設(shè)備運行過程中,故障多發(fā)生在投入運行的第一年,因此需要在GIS設(shè)備投入運行后要做好日常護(hù)理、檢測和維修工作。在日常巡視過程中,需要對關(guān)鍵元件的位置指示器、閉鎖
裝置及觸頭接觸等處進(jìn)行嚴(yán)格檢測,同時還要檢查各信號燈、指示燈、密度計和壓力表的指標(biāo)是否保持正常的狀態(tài)。察看GIS設(shè)備是否存在漏油、漏氣、發(fā)熱、絕緣老化及金屬件銹蝕等現(xiàn)象。利用在線監(jiān)測裝置來有效的監(jiān)測GIS設(shè)備愉部的運行情況,利用局部放電進(jìn)行早期診斷,及時排除故障。對于運行中的GIS設(shè)備,需要在運行三至五年時進(jìn)行一次小修,主要是對壓力表和溫度計進(jìn)行檢驗,更換液壓油、不良緊固件、SF6氣體、吸附劑等,測量導(dǎo)電回路接觸電路。而大修周期通常以八至十年為宜,對一些磨損件、導(dǎo)電觸頭、絕緣件及密封環(huán)進(jìn)行更換,清除氣室內(nèi)SF6分解物及一些粉末及微粒等。