淺析變電設備運行中存在的問題及檢修措施

吳 偉

（國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司，寧夏 銀川750011）

0 引言

電力系統(tǒng)的可靠運行依賴于對電力設備的檢修，而變電設備檢修方式正從傳統(tǒng)定期檢修逐步向狀態(tài)檢修發(fā)展。

1 傳統(tǒng)定期檢修與狀態(tài)檢修的比較分析

定期檢修不論設備是否處在健康狀態(tài)，不論供應商差異、設計材質(zhì)優(yōu)劣、工藝質(zhì)量好壞、運行方式區(qū)別、有無影響安全運行的缺陷等，都一律“到期必修”，因而存在如下弊端：（1）隨著電網(wǎng)發(fā)展，設備數(shù)量與日俱增，定期檢修需要大量人力物力，在一定程度上具有盲目性，因而性價比不高；（2）定期檢修必然導致部分運行狀態(tài)較好的設備停運，因檢修引起的停送電操作客觀上增加了誤操作的幾率；（3）定期檢修導致一定時間內(nèi)檢修工作劇增，使設備所需停電時間遠大于電網(wǎng)調(diào)度所能安排的停電時間，此矛盾造成很多檢修內(nèi)容難以落實，影響檢修質(zhì)量；（4）頻繁無謂的拆裝、不良的現(xiàn)場檢修條件和落后的檢修工藝導致設備損壞幾率變大，檢修過程反而導致了新的設備隱患。因此，定期檢修不適應現(xiàn)代電網(wǎng)快速發(fā)展的要求。

相對而言，狀態(tài)檢修有著如下優(yōu)點：（1）狀態(tài)檢修是對設備在運行狀態(tài)下實施實時監(jiān)測及判斷，主要目的是提高針對性和有效性，避免定期檢修的缺點，提高設備可靠性，降低設備維修成本；（2）采用以信息技術為基礎的設備檢修技術，重點在于對設備狀態(tài)的嚴密監(jiān)測和全過程開展，從而合理延長設備使用壽命，提高運行水平，降低運行成本；（3）可更好地落實設備管理責任制，設備管理者能更多地關注設備狀態(tài)和運行情況，使檢修工作有明確目標，可提高工作效率。

2 變電設備運行中存在的問題及檢修措施

變電站的可靠運行依賴于電力設備的穩(wěn)定狀態(tài)。隨著新型設備（諸如GIS、SF6斷路器、真空斷路器等）的大力研發(fā)和投運，電力系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性與安全性得到了極大的提高。但投運數(shù)量的增多、制造質(zhì)量的滑坡、運行年限的延長，使GIS和隔離開關的問題越來越突出，在很大程度上影響了用戶的使用信心。下面重點介紹GIS和隔離開關在運行中存在的主要問題及檢修措施。

2.1 GIS存在的問題及檢修措施

圖1為近幾年某省GIS缺陷、故障統(tǒng)計柱形圖?？梢钥闯觯涌诿芊獠涣?、操動機構故障及絕緣故障所占比例較高。對GIS來說，內(nèi)部故障造成的危害最大，停電時間最長。下面主要介紹一下我省近幾年發(fā)生的幾起GIS典型故障情況。

圖1 某省近幾年GIS發(fā)生的典型故障柱形圖

綜合我省近幾年來GIS所發(fā)生的故障，可知設備安裝工藝控制不嚴格、安裝質(zhì)量不良造成的事故占絕大多數(shù)。檢修時GIS常出現(xiàn)兩類問題：（1）GIS全稱氣體絕緣全封閉組合電器，所以其對密封性與自身絕緣性要求極高。如果現(xiàn)場安裝時沒有嚴格按照工藝要求，沒能細致清理各密封面和內(nèi)表面異物，那么很容易出現(xiàn)兩種不利狀況：1）密封面密封不良，氣室漏氣，影響主絕緣強度；2）內(nèi)部絕緣表面殘留異物，造成表面絕緣性能下降，出現(xiàn)閃絡等事故。（2）GIS市場擴大化，造成專業(yè)人員緊缺，一些非專業(yè)或專業(yè)技能不熟的工作人員的粗糙安裝與施工造成了GIS事故隱患。特別是絕緣件的緊固力矩必須符合緊固工藝要求，否則會使固體絕緣子異常受力，久而形成內(nèi)部傷紋，絕緣結構被破壞，接觸點溫度升高，熔化的導體引起某相母線接地故障，繼而造成另外兩相的相間短路事故。

針對上述問題采取的檢修措施：（1）加強現(xiàn)場安裝的監(jiān)理和監(jiān)督，避免留下安全隱患。（2）必須使用防塵和防雨的專用帳篷。（3）必須對新安裝、改擴建及大修后的GIS間隔設備進行老練和耐壓試驗。（4）對于母線較長的GIS設備，為縮短日后故障查找、檢修和維護需要的停電時間，應適當加裝盆式絕緣子，將母線分隔成多個相對獨立的氣室，建議5～10 m安裝一個盆式絕緣子。（5）對有擴建計劃的工程，前期的GIS安裝必須考慮一定的余量，將有關分段開關和隔離開關一并安裝齊全。

2.2 隔離開關存在的問題及檢修措施

國內(nèi)廠家的制造水平不高，隔離開關運行環(huán)境又普遍惡劣，再加上大修不及時，就造成了各種故障問題越來越突出。隔離開關運行中主要存在以下問題：（1）觸頭過熱：造成觸頭過熱的兩大原因是觸頭結構設計不合理、缺乏及時維修。由于受監(jiān)測手段的限制，觸頭過熱很難在早期被發(fā)現(xiàn)，往往會被工作人員忽視，使得過熱時間延長，產(chǎn)生嚴重的安全隱患。圖2為觸頭溫升超標的隔離開關。（2）傳動機構的轉動部件卡澀：包括分、合閘操作傳動力矩增大；分、合閘不到位；拒分、拒合，甚至出現(xiàn)電動操作機構上部的垂直聯(lián)桿被拉彎扭斷等情況。（3）導電、傳動桿件銹蝕、變形：特別是早期采用鋁合金導電桿的隔離開關，鋁合金容易被腐蝕，腐蝕后呈酥糖狀剝落。傳動桿件的銹蝕、變形會造成隔離開關分／合閘不到位、操作困難和桿件斷裂等現(xiàn)象。（4）瓷瓶斷裂。

圖2 觸頭溫升超標的隔離開關

針對上述問題采取的檢修措施：（1）加強檢修管理，開展技術改造，提高檢修質(zhì)量。（2）規(guī)范運行巡視，采用新型監(jiān)測手段，提高運行可靠性：1）加強對隔離開關的巡視，避免惡性事故發(fā)生；2）積極推廣紅外熱成像測溫技術；3）開展超聲波探傷工作，對有缺陷的支持瓷瓶早發(fā)現(xiàn)、早更換。（3）注重隔離開關的選型、檢查及驗收：1）加強選型環(huán)節(jié)的管理，盡量選用質(zhì)量好的產(chǎn)品；2）軸銷應采用不銹鋼或鋁青銅材料，軸套必須具有自潤滑措施；3）對軸承一般要求采用全密封結構，或者采用半密封但能夠方便地添加潤滑劑或其他保證潤滑措施的結構，潤滑劑的選擇上也盡量采用二硫化鉬鋰脂；4）傳動連桿應采用裝配式結構，不允許在施工現(xiàn)場進行切焊裝配，連桿應采用熱鍍鋅無縫鋼管或不銹鋼管；5）主觸頭鍍銀層厚度應大于20μm，觸頭彈簧要采用外壓式，防止彈簧分流；6）機構箱應采用不銹鋼產(chǎn)品，或經(jīng)滲鋅處理的鋼制產(chǎn)品；7）新隔離開關選型時必須采用高強度支持瓷瓶；8）安裝過程需嚴格按照工藝進行，安裝前必須進行解體檢查。

3 結語

本文首先介紹了定期檢修的弊端與狀態(tài)檢修的優(yōu)點，并針對實際運行中GIS與隔離開關出現(xiàn)的一些問題，提出了檢修措施。

［1］胡楊，黃樹紅，張燕平.電力系統(tǒng)發(fā)電機組檢修計劃優(yōu)化算法研究［J］.華中電力，2000（4）

［2］王建明.現(xiàn)階段電氣設備檢修模式及管理的意見［J］.江蘇電機工程，2003（1）