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1、P112009年国网公司高压开关设备年国网公司高压开关设备运行状况统计和分析运行状况统计和分析 中国电力科学研究院中国电力科学研究院P2 主要内容主要内容在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况缺陷情况统计及分析缺陷情况统计及分析高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 高压开关设备运行情况分析高压开关设备运行情况分析一一 2009年高压开关设备运行状况统计分析二 预防交流高压开关柜事故新增措施P3第一部分第一部分2009年高压开关设备运行状况统计分析年高压开关设备运行状况统计分析P41 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况（一）（一）12kV12kV及以上高压开关设备装用
2、情况统计及以上高压开关设备装用情况统计 电压等电压等级级(kV)断路器断路器(台台)组合电器组合电器（断路器：间隔，母线：条）（断路器：间隔，母线：条）隔离开关（组）隔离开关（组）真空真空SF6少油少油多油多油合计合计同比同比无油无油化率化率(%)GIS其它其它合计合计同比同比 母线母线合计合计同比同比110042662800414134100250251861129555032693269310100414330744279758867129036310381038207100161109270135652435972521873520318938242798.933902126402873
3、1124473549743812634184223474144233483094.60 1041599211407 2290 3758 151805520272.5286600638726659791.227842069902431772254278440.525991397121822255270077442293.76-12(24) 2779903604831315289922 21176 97.13-总计总计304012 114841 13323 2608 434784 34003 96.34 15705176517470 3702 5327 25931014906P5各电压断路器（含组
4、合电器）装用比例分布图各电压断路器（含组合电器）装用比例分布图 1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况P61 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况各电压断路器（含组合电器）装用量同比增长率各电压断路器（含组合电器）装用量同比增长率P71 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况20052005年年20092009年年组合合电器器设备装用量增装用量增长率率变化情况化情况P8 20052005年年20092009年断路器年断路器设备装用量增装用量增长率率变化情况化情况1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况P9（二）（二）72.5kV72.5kV及以上断路器运行年限分
5、布情况及以上断路器运行年限分布情况 断路器投运年限分布情况断路器投运年限分布情况1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况P10 组合合电器投运年限分布情况器投运年限分布情况1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况P11（三）退役设备情况及分析（三）退役设备情况及分析1. 1. 退役设备情况统计退役设备情况统计 1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况电压等级电压等级(kV)5年以内年以内(台台)6-10年年(台台)11-15年年(台台)16-20年年(台台)21年以上年以上(台台)退役退役装用装用量量所占所占比例比例退役退役装用装用量量所占所占比例比例退役退役装用装用量
6、量所占所占比例比例退役退役装用装用量量所占所占比例比例退役退役装用装用量量所占所占比例比例550022650.00%07160.00%41992.01%165628.57%143342.42%36306360.00%01830.00%21191.68%0690.00%163151.61%252711496 0.06%3853140.72%1771549 11.43%7138218.59%7519738.07%1261225115 0.05%7613785 0.55%2713814 7.11%26596527.46%27055448.74%72.51240000.30%3518381.90%24
7、8562.80%8029627.03% 15927657.61%合计(台)3143512 0.07%14921836 0.68%4786537 7.31%4321768 24.43%5341091 48.95%P12 不同投运年限断路器退役情况不同投运年限断路器退役情况1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况P13 1 在运设备概况及退役情况在运设备概况及退役情况 不同投运年限不同投运年限组合合电器退役情况器退役情况P14（一）缺陷情况统计（一）缺陷情况统计 2 缺陷情况统计及分析缺陷情况统计及分析 设备类型设备类型缺陷分类缺陷分类缺陷发现数量缺陷发现数量缺陷消除数量缺陷消除数量缺陷消
8、除率缺陷消除率断路器危急缺陷427427100%严重缺陷100299098.8%一般缺陷4970441688.9%合计6399583391.2%组合电器危急缺陷104104100%严重缺陷19719599.0%一般缺陷64657589.0%合计94787492.3%隔离开关危急缺陷303303100 %严重缺陷86883896.5%一般缺陷4213362186.0%合计5384476288.5%P153 缺陷情况统计及分析缺陷情况统计及分析 设备家族缺陷情况设备家族缺陷情况 开关设备家族缺陷开关设备家族缺陷7676种，主要集中在操动机构及其传动环节上，种，主要集中在操动机构及其传动环节上，约占
9、约占79%79%。断路器, 57, 75%组合电器, 5, 7%隔离开关, 14, 18%危急缺陷, 15, 20%严重缺陷, 43, 57%一般缺陷, 18, 24%按按设备类型分型分类 缺陷程度分缺陷程度分类P163 缺陷情况统计及分析缺陷情况统计及分析 举例有：举例有：ABBABB公司公司20052005年至年至20092009年出厂的年出厂的LTB245E1LTB245E1型和型和LTB145E1LTB145E1型断路器，多次型断路器，多次出现分合闸拐臂断裂；出现分合闸拐臂断裂；平高电气平高电气19921992年至年至20022002年出厂的年出厂的LW6-110LW6-110型和型和
10、LW10-220LW10-220型断路器液压机型断路器液压机构渗漏油和绝缘拉杆松动脱落；构渗漏油和绝缘拉杆松动脱落；西开有限西开有限19961996年至年至20032003年出厂的年出厂的LW15-220LW15-220型断路器气动机构管路易进型断路器气动机构管路易进水，造成机构生锈卡涩；水，造成机构生锈卡涩；西门子西门子20042004年年1 1月出厂的月出厂的3AT1 EI3AT1 EI型断路器机构油泵易进气，引起打压型断路器机构油泵易进气，引起打压超时或频繁打压，需经常带电排气。超时或频繁打压，需经常带电排气。隔离开关家族性缺陷主要集中隔离开关家族性缺陷主要集中GW4GW4型等个别型号产
11、品上，主要由于密封型等个别型号产品上，主要由于密封结构设计不合理、材料防腐不佳以及瓷瓶材质易老化等原因，造成的结构设计不合理、材料防腐不佳以及瓷瓶材质易老化等原因，造成的操作失灵或合分闸不到位，导电回路锈蚀发热，瓷瓶断裂等。操作失灵或合分闸不到位，导电回路锈蚀发热，瓷瓶断裂等。P173 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计（一）断路器非计划停运情况统计（一）断路器非计划停运情况统计 1 1断路器非计划停运总体情况统计断路器非计划停运总体情况统计 电压等级电压等级（kV）在运台数在运台数（台）（台）非计划停运（次）非计划停运（次）停运率停运率 （次（次/百台百台年）年）次数次数同比同
12、比非停率非停率同比同比强迫停运率强迫停运率110061116.667 +16.667 16.66780066101015.152 +15.152 6.061550401333-230.822 -0.814 0.548363130815-201.147 -2.461 0.22925222966248-1801.080 -1.081 0.55712655640183-1930.329 -0.446 0.16972.582564-80.048 -0.114 0.012合计合计92255494-4130.535 -0.597 0.274P183 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计72.5
13、kV72.5kV及以上断路器（含及以上断路器（含组合合电器）非停分布器）非停分布P193 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 72.5kV72.5kV及以上断路器（含及以上断路器（含组合合电器）主要运行指器）主要运行指标P203 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 2. 2. 按责任原因统计按责任原因统计72.5kV72.5kV及以上断路器（含及以上断路器（含组合合电器）非停器）非停责任原因分布任原因分布 P213 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 3. 3. 按设备原因统计按设备原因统计 1 1）设备原因非停按年限分布）设备原因非停按年限分布 设备
14、设备原因造成的停运率按投运年限分布原因造成的停运率按投运年限分布 P223 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计2 2）设备原因非停按制造厂分类）设备原因非停按制造厂分类 2009年主要制造厂断路器年主要制造厂断路器设备原因非停率情况原因非停率情况 P233 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计2 2）设备原因非停按制造厂分类）设备原因非停按制造厂分类 2009年主要制造厂年主要制造厂组合合电器器设备原因非停率情况原因非停率情况 P243 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计2 2）设备原因非停按制造厂分类）设备原因非停按制造厂分类 近近5年主要制造厂断路器
15、年主要制造厂断路器设备原因非停率原因非停率变化化趋势 P253 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 3 3）设备原因非停按部位统计）设备原因非停按部位统计 断路器断路器设备原因分布原因分布 P263 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 3 3）设备原因非停按部位统计）设备原因非停按部位统计 组合合电器器设备原因分布原因分布 P27（二）隔离开关非计划停运情况统计（二）隔离开关非计划停运情况统计1. 1. 总体情况统计总体情况统计电压等级电压等级（kVkV）在运台数在运台数（台）（台）非计划停运次数非计划停运次数 （次）（次）停运率（次停运率（次/ /百台百台年）年）
16、非停率非停率同比同比强停率强停率11000000080011221.786 1.786 05508867310.350 -0.152 0.1693632435140.575 -0.195 0.041252735492430.330 -0.204 0.1391261518052770.182 -0.085 0.07672.52254200-0.046 0合计2593105670.219 -0.112 0.0903 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计P283 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 隔离开关主要运行指隔离开关主要运行指标P293 高压开关设备运行情况统计高压
17、开关设备运行情况统计 2. 2. 按责任原因统计按责任原因统计P303 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 3. 3. 按设备原因统计按设备原因统计 1 1）设备原因非停按年限分布）设备原因非停按年限分布 设备设备原因造成的停运率按投运年限分布原因造成的停运率按投运年限分布 P313 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计2 2）设备原因非停按制造厂分类）设备原因非停按制造厂分类2009年主要制造厂隔离开关年主要制造厂隔离开关设备原因非停率情况原因非停率情况 P323 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计2 2）设备原因非停按制造厂分类）设备原因非停按制造厂
18、分类近近3年主要制造厂年主要制造厂252kV及以上隔离开关及以上隔离开关设备原因非停原因非停变化化趋势 P333 高压开关设备运行情况统计高压开关设备运行情况统计 3 3）设备原因非停按部位统计）设备原因非停按部位统计 P344 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析4.1 设备原因是影响运行可靠性的决定因素设备原因是影响运行可靠性的决定因素 20092009年，公司系统年，公司系统72.5kV72.5kV及以上断路器（含及以上断路器（含GISGIS）设备共发）设备共发生生494494次非计划停运，设备原因引起次非计划停运，设备原因引起358358次，占次，占72.5%72.5%，较上年增加
19、，较上年增加了了14.814.8个百分点，可见随着技术管理水平的逐步提升，尤其是状态个百分点，可见随着技术管理水平的逐步提升，尤其是状态检修工作的全面推行，最终决定运行可靠性仍取决于产品的制造质检修工作的全面推行，最终决定运行可靠性仍取决于产品的制造质量。量。 目前的质量问题主要集中在元器件的设计、加工工艺及材质，目前的质量问题主要集中在元器件的设计、加工工艺及材质，部件或整体的装配质量，以及配套件的质量等方面。而最突出的是部件或整体的装配质量，以及配套件的质量等方面。而最突出的是原材料材质不稳定和加工及装配质量不过关，极大影响了设备的整原材料材质不稳定和加工及装配质量不过关，极大影响了设备的
20、整体性能及长时间运行的稳定性。体性能及长时间运行的稳定性。P354.2 组合电器设备制造及安装质量亟待提高组合电器设备制造及安装质量亟待提高 统计表明，统计表明，72.5kV72.5kV及以上敞开式断路器和组合电器的非停率分别及以上敞开式断路器和组合电器的非停率分别为为0.5540.554和和0.4580.458次次/ /百台百台年，差距并不明显。发生非停组合电器有年，差距并不明显。发生非停组合电器有87.5%87.5%为近为近5 5年投运的产品，分析新投产品问题较突出的原因：首先，年投运的产品，分析新投产品问题较突出的原因：首先，近几年设备装用量急剧增加，专业技术管理水平无法完全满足近几年设
21、备装用量急剧增加，专业技术管理水平无法完全满足GISGIS设备设备结构复杂、功能性元件多，涉及多个专业领域等的要求；其次，设备结构复杂、功能性元件多，涉及多个专业领域等的要求；其次，设备安装质量经常达不到产品安装技术条件要求，因现场安装较差造成的安装质量经常达不到产品安装技术条件要求，因现场安装较差造成的组合电器非停组合电器非停1515次，占非设备原因非停的次，占非设备原因非停的68.2%68.2%，远高于敞开式断路器，远高于敞开式断路器的的4.4%4.4%；还有，多数运行单位暂时还不具备对组合电器设备的检修能；还有，多数运行单位暂时还不具备对组合电器设备的检修能力，需要依靠制造厂的技术力量进
22、行整体检修，造成许多现场检修和力，需要依靠制造厂的技术力量进行整体检修，造成许多现场检修和消缺工作不能及时完成。消缺工作不能及时完成。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P364.3 超高压开关设备运行质量不够稳定超高压开关设备运行质量不够稳定 随着西北联网工程的铺开，大量随着西北联网工程的铺开，大量750kV750kV变电站相继投入运行，但变电站相继投入运行，但800kV800kV超高压开关设备的运行状况却不够稳定，出现可靠性指标低于其超高压开关设备的运行状况却不够稳定，出现可靠性指标低于其他电压等级设备的情况。他电压等级设备的情况。 首先，除一些关键部件需进口外，首先，除一些关键部
23、件需进口外，800kV GIS800kV GIS和罐式断路器大部分和罐式断路器大部分零部件实现国产化，虽然国产零部件从技术性能与参数上与进口件相零部件实现国产化，虽然国产零部件从技术性能与参数上与进口件相差不多，但却普遍存在批量生产后产品质量不够稳定；其次，部分核差不多，但却普遍存在批量生产后产品质量不够稳定；其次，部分核心部件严重依赖进口，却放松对其进行应有的检测，出现进口零件屡心部件严重依赖进口，却放松对其进行应有的检测，出现进口零件屡次发生质量问题；再次，由于新投设备数量众多，高素质专业技术人次发生质量问题；再次，由于新投设备数量众多，高素质专业技术人员短缺问题开始暴露，许多专业管理由运
24、行人员代替，专业管理水平员短缺问题开始暴露，许多专业管理由运行人员代替，专业管理水平不高；最后，由于工程进度紧迫，制造厂对运输和安装等细小环节考不高；最后，由于工程进度紧迫，制造厂对运输和安装等细小环节考虑不周，造成现场安装质量存在安全隐患。虑不周，造成现场安装质量存在安全隐患。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P379.4 SF6设备本体泄漏问题较为突出设备本体泄漏问题较为突出 据统计，据统计，SF6SF6泄漏缺陷占严重和危急缺陷的泄漏缺陷占严重和危急缺陷的39.3%39.3%。此外，断路器。此外，断路器本体漏气占设备原因非停总数的本体漏气占设备原因非停总数的5.7%5.7%，组合
25、电器本体各气室漏气更是，组合电器本体各气室漏气更是占占22.4%22.4%。GISGIS设备由于密封部位较多，漏气后停电范围较大，给检查设备由于密封部位较多，漏气后停电范围较大，给检查及处理故障点带来诸多不便；有些设备补气周期较长，查找漏点难度及处理故障点带来诸多不便；有些设备补气周期较长，查找漏点难度很大，并且这部分设备的补气占维护消缺工作量的比例较高。很大，并且这部分设备的补气占维护消缺工作量的比例较高。 导致本体漏气的主要原因是密封件材质不良，密封圈（垫）材料导致本体漏气的主要原因是密封件材质不良，密封圈（垫）材料的性能无法达到制造厂承诺的要求，部分厂家采购密封件后，缺乏严的性能无法达到
26、制造厂承诺的要求，部分厂家采购密封件后，缺乏严格的入厂检验程序，并未通过试验手段验证其使用寿命。因此，必须格的入厂检验程序，并未通过试验手段验证其使用寿命。因此，必须加强合格备品备件的储备，交接验收时应严格按照标准要求进行微水加强合格备品备件的储备，交接验收时应严格按照标准要求进行微水测量，密封测试等试验项目。测量，密封测试等试验项目。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P384.5 开关柜安全隐患亟待重视开关柜安全隐患亟待重视 近几年，公司系统多次发生因开关柜安全隐患造成的重大人近几年，公司系统多次发生因开关柜安全隐患造成的重大人身伤亡事故，影响比较大有湖北襄樊身伤亡事故，影响比较大
27、有湖北襄樊9.309.30事故、江西事故、江西8.198.19事故等。事故等。 截至截至20092009年底，公司系统年底，公司系统12kV12kV40.5kV40.5kV开关柜在运量约开关柜在运量约3333万面，万面，存在故障电弧防护能力不足隐患的占存在故障电弧防护能力不足隐患的占25.8%25.8%，存在一次接线安全隐，存在一次接线安全隐患的占患的占1.2%1.2%。这里包括故障电弧防护等级不够，未设置压力释放通。这里包括故障电弧防护等级不够，未设置压力释放通道，道，PTPT柜一次接线不符合国网典设要求，柜内母线绝缘防护能力不柜一次接线不符合国网典设要求，柜内母线绝缘防护能力不足等缺陷，极
28、大的影响开关柜安全稳定运行。足等缺陷，极大的影响开关柜安全稳定运行。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P394.6 隔离开关完善化效果不尽人意隔离开关完善化效果不尽人意 受招标策略影响，许多制造厂为降低生产成本，大量采用材质工受招标策略影响，许多制造厂为降低生产成本，大量采用材质工艺和规格尺寸不满足技术要求的零部件，导致产品运行时间不长，就艺和规格尺寸不满足技术要求的零部件，导致产品运行时间不长，就大量出现锈蚀、卡涩情况，使完善化改造要求形同虚设。统计表明，大量出现锈蚀、卡涩情况，使完善化改造要求形同虚设。统计表明，部分厂家近几年投运产品，非停率等运行指标出现不同程度的恶化。部分厂家
29、近几年投运产品，非停率等运行指标出现不同程度的恶化。各级生产部门应严格按照公司完善化改造和订货有关规定的要求，配各级生产部门应严格按照公司完善化改造和订货有关规定的要求，配合制造厂扎实有效地开展隔离开关完善化工作；另外，针对不同厂家，合制造厂扎实有效地开展隔离开关完善化工作；另外，针对不同厂家，不同型号隔离开关的运行情况，有针对性地对隔离开关的结构、材质、不同型号隔离开关的运行情况，有针对性地对隔离开关的结构、材质、工艺、检验标准等各方面提出更加明确、详细的要求，进一步加强隔工艺、检验标准等各方面提出更加明确、详细的要求，进一步加强隔离开关的抽检手段和方法，并作为隔离开关交接试验依据。离开关的
30、抽检手段和方法，并作为隔离开关交接试验依据。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P404.7 在线监测和带电检测技术手段尚不够完善在线监测和带电检测技术手段尚不够完善 目前，高压开关设备在线监测和带电检测技术的应用还够成熟、目前，高压开关设备在线监测和带电检测技术的应用还够成熟、可靠，不仅缺少完备的导则、标准作为支撑，也缺乏足够数量的能够可靠，不仅缺少完备的导则、标准作为支撑，也缺乏足够数量的能够准确掌握检测方法的技术人员，甚至出现监测仪器的可靠性不如被监准确掌握检测方法的技术人员，甚至出现监测仪器的可靠性不如被监测设备本身的情况。因此，应根据设备状态检测的需要，加大成熟、测设备本身的
31、情况。因此，应根据设备状态检测的需要，加大成熟、适用、有效的检测手段配置，提高红外成像测温、超高频、超声波局适用、有效的检测手段配置，提高红外成像测温、超高频、超声波局放检测等带电检测手段的应用水平。对放检测等带电检测手段的应用水平。对252kV252kV及以上重要设备、存在缺及以上重要设备、存在缺陷或隐患的设备扩大在线监测技术应用；加强在线监测装置运行管理，陷或隐患的设备扩大在线监测技术应用；加强在线监测装置运行管理，定期开展运行分析；加强在线监测、带电检测技术与传统停电试验项定期开展运行分析；加强在线监测、带电检测技术与传统停电试验项目的对比研究，进一步提高状态检修技术水平。目的对比研究，
32、进一步提高状态检修技术水平。4 高压开关运行状况分析高压开关运行状况分析P41第二部分第二部分预防交流高压开关柜事故新增措施预防交流高压开关柜事故新增措施P421 1、高压开关柜必须选用、高压开关柜必须选用IACIAC级（内部故障级别）产品。级（内部故障级别）产品。2 2、I IACAC级高压开关柜内部故障电弧允许持续时间应不小于级高压开关柜内部故障电弧允许持续时间应不小于0.5s0.5s，试验电流为额定短时耐受电流，对于额定短路开，试验电流为额定短时耐受电流，对于额定短路开断电流断电流31.5kA31.5kA以上产品可按照以上产品可按照31.5kA31.5kA进行内部故障电弧进行内部故障电弧
33、试验。试验。3 3、高压开关柜内导体采用的绝缘护套材料应为通过型式试、高压开关柜内导体采用的绝缘护套材料应为通过型式试验的合格产品，使用寿命应不少于验的合格产品，使用寿命应不少于2020年。年。4 4、各网省公司应不定期组织对所购开关柜进行抽检，以保、各网省公司应不定期组织对所购开关柜进行抽检，以保证供货产品与型式试验产品性能一致。证供货产品与型式试验产品性能一致。 新选用高压开关柜的技术措施新选用高压开关柜的技术措施P43新选用高压开关柜的技术措施新选用高压开关柜的技术措施5 5、高压开关柜的观察窗应使用机械强度与外壳相当的内有、高压开关柜的观察窗应使用机械强度与外壳相当的内有接地屏蔽网的钢
34、化玻璃遮板。玻璃遮板应安装紧固，位接地屏蔽网的钢化玻璃遮板。玻璃遮板应安装紧固，位置应满足观察需要。置应满足观察需要。6 6、未经型式试验考核前，不得进行柜体开孔等降低开关柜、未经型式试验考核前，不得进行柜体开孔等降低开关柜内部故障防护性能的技术改造。内部故障防护性能的技术改造。7 7、高压开关柜内一次接线必须符合典型要求，避雷器、电、高压开关柜内一次接线必须符合典型要求，避雷器、电压互感器等柜内设备必须经过隔离断口与母线相连，当压互感器等柜内设备必须经过隔离断口与母线相连，当隔离手车抽出后，带电接头必须由金属活门进行遮挡。隔离手车抽出后，带电接头必须由金属活门进行遮挡。P44 谢谢 谢！谢！2010年年10月月22日日
