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1、ZF28-252/T 4000-50型气型气体绝缘金属封闭开关设备体绝缘金属封闭开关设备GIS系统常见故障分析及运行维护系统常见故障分析及运行维护注意事项注意事项一、一、SF6全封闭组合电器全封闭组合电器GIS常见故障常见故障及其处理及其处理n1、故障分类nGIS的常见故障可分为以下两大类。n（1）与常规设备性质相同的故障，如断路器操动机构的故障等。n（2）GIS的特有故障，如GIS绝缘系统的故障等。这类故障的重大故障率为0.1-0.2次/(所年)。一般认为，GIS的故障率比常规变电所低一个数量级，但GIS事故后的平均停电检修时间则比常规变电所长。n运行经验表明，GIS设备的故障多发生在新设备
2、投入运行的一年之内，以后趋于平稳。n2、常见GIS特有故障nGIS的常见特有故障如下。n2.1气体泄漏n气体泄漏是较为常见的故障，使GIS需要经常补气，严重者将造成GIS被迫停运。nn2.2水分含量高nSF6气体水分含量增高通常与SF6气体泄漏相联系。因为泄漏的同时，外部的水汽也向GIS其室内渗透，致使SF6气体的含水量增高。SF6气体水分含量高是引起绝缘子或其他绝缘件闪络的主要原因。n2.3内部放电n运行经验表明，GIS内部不清洁、运输中的意外碰撞和绝缘件质量低劣等都可能引起GIS内部发生放电现象。n2.4内部元件故障nGIS内部元件包括断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、
3、套管、母线等。运行经验表明，其内部元件故障时有发生。根据运行经验，各种元件的故障率如表所示。n元件名称开关盆式绝缘子母线电压互感器断路器其他n故障率30% 26.6%15%1.6%O%6.7%n注开关包括隔离开关和接地开关。n3、产生故障原因分析n3.1源于制造厂n（1）车间清洁度差。GIS制造厂的制造车间清洁度差，特别是总装配车间，将属金属微粒、粉末和而其他杂物残留在GIS内部，留下隐患，导致故障。n（2）装配误差大。在装配过程中，使一可动元件与固定元件发生摩擦，从而产生金属粉末和残屑并遗留在零件的隐蔽地方，在出厂前没有清理干净。n上述缺陷都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、导体过热等故障。
4、n3.3源于设计n设计不合理或绝缘裕度较小，也是造成故障的原因之一。例如，GIS中支撑绝缘子的使用场强是一个重要的设计参数。目前，环氧树脂浇注绝缘子的使用场强可高达6kV/mm而不致发生问题。如果使用场强高达10kV/mm,起初可能没有局部放电现象，但运行几年后就可能会击穿。n3.4源于运行n在GIS运行中，由于操作不当也会引起故障。例如将接地开关合到带电相上，如果故障电流很大，即使快速接地开关也会损坏。n3.5源于过电压n在运行中，GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地（
5、外壳）闪络。据报道，加拿人安大略水电站的500KVGIS有4次闪络与隔离开关操作有关。n4、处理对策n4.1选择质量好的产品n由上述，即使是国外产品也会发生事故或故障。因此，应当选用质量好的制造长的产品，并进行严格检测。n4.2选择素质好的施工单位n由上述，由于安装工艺不良引起的故障率也是较高的。所以为减少故障率，应当选用管理水平高、工艺优秀的施工单位进行安装。nn4.3改进设计n在设计盆型绝缘子时，应尽量垂直安装；若平放时凸面应向上。这样可以避免GIS元件里的金属微粒、粉末聚集在盆型绝缘子底部。n4.4严格进行出厂试验n包括试验时间和试验项目。例如，盆型绝缘子的故障率高，制造厂应对其进行长时
6、问耐压试验，在额定电压下持续加压1000h以上。另外，对每个盆型绝缘子都要进行局部放电试验。nn4.5严格进行现场试验n现场试验包括交接试验和预防性试验。n根据国家标准GB501560-2006,GIS交接试验项目及要求如下。n（1）测量主回路的导电电阻。测量值不应超过产品技术条件规定值的1.2倍。n（2）主回路的耐压试验。主回路的耐压试验程序和方法，应按产品技术条件的规定进行，试验电压值为出厂试验电压的80%。n（3）密封性试验。n采用灵敏度不低于l10-6（体积比）的检漏仪对各气压室密封部位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警。n采用收集法进行气体泄漏测量时，以24h的漏量换算，每一个
7、气室年漏气率不n应大于1%。n值得注意的是测量应在GIS充气24h后进行。nn（4）测量SF6气体微量水含量。微量水含量的测量也应在GIS充气24h后进行，测量结果应符合如下规定：n有电弧分解的隔室应小于150ppm(L/L)；n无电弧分解的隔室应小于250ppm(L/L)；n（5）GIS内部各元件的试验。对能分开的元件，应按标准进行相应试验，试验结果应符合规定的要求。nn（6）GIS的操动试验。当进行GIS的操动试验时，连锁与闭锁装置动作应准确可靠。电动、气动或液压装置的操动试验，应按产品技术条件的规定进行。n（7）气体密度继电器、压力表和压力动作阀的校验。气体密度继电器及压力动作阀的动作值
8、，应符合产品技术条件的规定。压力表指示值的误差及其变差，均应在产品相应等级的允许误差范围内。n4.6认真进行日常巡视nGIS日常巡视的主要项目如下。n（1）断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的位置指示器是否正常；闭锁位置是否正常。n（2）各种指示灯、信号灯的指示是否正常，加热器是否按规定投入或切除。n（3）对隔离开关、接地开关，可以以窥视孔中检查其触头接触是否正常。n（4）密度计、压力表的指示值是否正常。n（5）断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。n（6）裸露在外面的母线，其温度计的指示是否正常。n（7）二次端子有没有发热现象，熔断器是否正常。n（8）在GIS设备附近有无异味、异声。n
9、（9）设备有无漏气、漏油现象。n（10）所以阀门的开、闭位置是否正常，金属支架有无锈蚀；有无发热现象。n（11）可见的绝缘件，有无老化、剥落，有无裂纹现象。n（12）所有金属支架和保护罩，外壳有无油漆剥落的现象。n（13）SF6气体的分解物有无泄漏现象。n（14）接地端子有无发热现象，金属外壳的温度是否超过规定。n（15）所有设备的防护门是否关严、密封。n（16）所有照明、通风设备、防火器具是否完好。n（17）所有设备是否清洁、齐整、标志完善。n4.7加强在线监测的研究n在线检测局部放电是GIS早期诊断的有效手段。近年来，我国对在线检测局部放电研究取得一定进展，但尚未在现场推广，还有许多工作要
10、做。如干扰的消除、放电量的标定等。n4.8认真做好检修工作nGIS运行规程规定，GIS设备的小修周期一般为3-5年，大修周期一般在8-10年。n检修人员应熟悉检修项目、技术规程和检修工艺等。检修的工艺流程框图如图所示。n4.9常见故障分析n4.9.1SF6气体泄露n这类故障通常发生在组合电器的密封面、焊接点和管路接头处。主要原因是由于密封垫老化，或者焊缝出现砂眼引起。每年因此需要对GIS补充大量的SF6气体来保证正常工作压力。这类故障比较普遍。原因分析原因分析n金属密封面表面有磕碰、划伤；n铸件针孔，损伤；n铝合金面时间长老化、腐蚀n加工时表面擦出不足、n安装时表面未清理干净处理方法处理方法n
11、对于SF6气体泄漏，通常先用SF6检漏仪对漏气间隔进行检测，找出漏气点。若为焊缝漏气，将SF6气体回收后进行补焊；若为密封接触面漏气，通常在回收SF6气体后更换密封圈。4.9.2、水分超标微水超标的主要原因是通过密封件泄露渗入的水份进入到SF6气体中，SF6气体含水量太高引起的故障易造成绝缘子或其他绝缘件闪络。微水超标的主要原因是通过密封件泄露渗入的水份进入到SF6气体中。经过多年的运行，气体中含水量持续上升无疑是外部水蒸汽向设备内部渗透的结果。原因分析原因分析n吸附剂安装不对n橡胶、绝缘子的气室可能会有烃气，用露点法仪器检测时，烃气干扰，导致测量误差；n抽真空不足；n存在空腔；n保管不够，环
12、境影响；n部件受潮；处理方法处理方法n对于SF6气体微水超标，通常办法为回收SF6气体后，用氮气反复冲洗、干燥、抽真空，再充入新SF6气体。预防措施预防措施n1、运输、安装工艺n2、加吸附剂n3、抽真空尽量越低越好，国标133Pa，工业上用50%，67Pa；n4、阴雨天湿度大不允许安装；4.9.3、内部放电内部放电4.9.3.1设备内部绝缘放电原因：n绝缘件表面破坏，绝缘件浇注时有质；n绝缘件环氧树脂有气泡，内部有气孔；n绝缘件表面没有清理干净；n吸附剂安装不对，粉尘粘在绝缘件上；n密封胶圈润滑硅脂油过多，温度高时融化掉在绝缘件上；n绝缘件受潮n气室内湿度过大，绝缘件表面腐蚀；处理：n原材料进
13、厂时严格控制质量n加工过程时控制工艺n零部件装配时清理清理n库房、过程管理，真空包装n4.9.3.2主回路导体异常原因：n导体表面有毛刺或凸起n导体表面没有擦拭干净n导体内部有杂质n导体端头过渡、连接部分倒角不好，导致电场不均匀；n屏蔽罩表面不光滑，对接口不齐；n螺栓表面不光滑。螺栓为内六角的，六角内毛刺关系不大，外表有毛刺时有害n导线、母线断头堵头面放电，一般为球断头处理：n控制尖角、磕碰、毛刺、划伤n清洁度n4.9.3.3罐体内部异常原因：n罐体内部有凸起，焊缝不均匀；n盆式绝缘子与法兰面接触部分不正常n罐体内没有清洁干净n运动部件运动时可能脱落粉尘；处理：n认真清理，打磨焊缝；n增加运动
14、部件运动试验次数，增加磨合200次n所有打开部件必须严格处理；4.9.4、回路电阻异常、回路电阻异常4.9.4.1电阻过大、发热，固定接触面面积过大。n接触面不平整、凸起n接触面对口不平整、有凸起，接触不良n镀银面有局部腐蚀n螺栓紧固对策：n打磨n涂防腐n按缩紧力矩要求把紧螺丝4.9.4.2插入式接触电阻大n触头弹簧装设不良；n插入式长度小，接触深度不够；n触头直径不合适，对接不好；n镀银腐蚀问题4.9.4.3导体本身电阻大n材质本身杂质超标；n焊接部分不均匀，有气孔二、二、运行维护注意事项运行维护注意事项 1 GIS设备投运前的检查和验收设备投运前的检查和验收1.1 安装牢固，外表清洁完整，
15、支架及接安装牢固，外表清洁完整，支架及接地引线无锈蚀和损伤，瓷件完好清洁，地引线无锈蚀和损伤，瓷件完好清洁，基础牢固，水平、垂直误差符合要求基础牢固，水平、垂直误差符合要求 ；母线伸缩节安装符合厂家说明书要求。母线伸缩节安装符合厂家说明书要求。 1.2 电气连接可靠且接触良好，接地良好、电气连接可靠且接触良好，接地良好、牢固。牢固。 1.3 各气室内各气室内SF6气体的水份和全气体分析气体的水份和全气体分析报告合格，气体压力符合要求，无泄漏，报告合格，气体压力符合要求，无泄漏，压力表（或密度计）应有有机玻璃护盖压力表（或密度计）应有有机玻璃护盖并有防雨罩；各密封管路阀门位置正确，并有防雨罩；各
16、密封管路阀门位置正确，连通阀门均开启，取气阀应关闭。连通阀门均开启，取气阀应关闭。 1.4 液压机构油位符合要求，无渗漏油，液压机构油位符合要求，无渗漏油，压力值符合规定；弹簧机构储能正常；压力值符合规定；弹簧机构储能正常；机构电机运转正常；机构加热器正常。机构电机运转正常；机构加热器正常。1.5 开关、刀闸、接地刀闸分合操作动作正常，开关、刀闸、接地刀闸分合操作动作正常，现场机械指示、汇控柜、测控屏及监控机显示现场机械指示、汇控柜、测控屏及监控机显示位置准确、一致；设备检修后验收，开关、刀位置准确、一致；设备检修后验收，开关、刀闸、接地刀闸位置应与检修前相符。闸、接地刀闸位置应与检修前相符。 1.6 电气闭锁功能符合要求，指示正确；设备电气闭锁功能符合要求，指示正确；设备上的就地操作把手及解锁上的就地操作把手及解锁/联锁切换把手应加装联锁切换把手应加装五防闭锁装置；应要求厂家提供书面的闭锁逻五防闭锁装置；应要求厂家提供书面的闭锁逻辑关系。辑关系。 n 1.7 本体清洁，油漆完好，相色标志、本体清洁，油漆完好，相色标志、一二次设备名称和位置标识齐全、正确、一二次设备名称和位置标识齐全、
