分段式回路電阻檢測技術(shù)在GIS組合電器設(shè)備中的應(yīng)用

張嘉龍

（酒鋼集團(tuán)能源中心動力廠，甘肅嘉峪關(guān)735100）

供用電

分段式回路電阻檢測技術(shù)在GIS組合電器設(shè)備中的應(yīng)用

張嘉龍

（酒鋼集團(tuán)能源中心動力廠，甘肅嘉峪關(guān)735100）

介紹了GIS組合電器設(shè)備的特點，并對其主回路電阻測試的重要性和方法以及注意事項進(jìn)行重點闡述，通過分段式回路電阻測試方法應(yīng)用，可以有效發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備導(dǎo)電回路中接觸不良等缺陷，為提前發(fā)現(xiàn)問題和預(yù)防事故發(fā)生提供了可靠保證。

GIS；組合電器；回路電阻

GIS（gas insulated substation）是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡稱。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實用化以來，已廣泛運用于世界各地，其主要部件的維修間隔不小于20年。

1.1 GIS優(yōu)點

（1）結(jié)構(gòu)小型化：采用性能卓越的氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)，大幅度縮小配電裝置所占的空間。

（2）可靠性高：帶電部分全部密封于惰性氣體SF6中，與鹽霧、積塵、積雪等外部影響隔離，減少了外絕緣事故；內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，機械故障機會減少，大大提高了運行的可靠性。此外還具有優(yōu)良的抗地震能力。

（3）安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼內(nèi)，因而無觸電危險；SF6氣體為惰性氣體，所以無火災(zāi)危險；氣壓低，爆炸危險性也小。

（4）杜絕了對外部的不利影響：因帶電部分全封閉在金屬殼體內(nèi)，對電磁和靜電實現(xiàn)屏蔽，不會產(chǎn)生噪音和無線電干擾等問題。

（5）安裝周期短：由于結(jié)構(gòu)小型化，可以在制造廠實現(xiàn)整機裝配，試驗合格后，以單元或整個間隔的形式運達(dá)現(xiàn)場，因此可以縮短現(xiàn)場安裝的工期。

（6）檢修周期長，運行維護(hù)工作量小：因結(jié)構(gòu)布置合理，滅弧系統(tǒng)可靠，延長了檢修周期，提高了產(chǎn)品的使用壽命。又由于其結(jié)構(gòu)的小型化，安裝位置距地面近，使維護(hù)更方便。檢修周期為常規(guī)電器的5～10倍，幾乎在使用壽命內(nèi)不需要檢修。

（7）安裝調(diào)試容易：GIS設(shè)備在制造廠內(nèi)經(jīng)過組裝密封，采用單元整體運輸，現(xiàn)場只需整體安裝和調(diào)試。

1.2 缺點及要求

（1）GIS對材料、加工精度和裝備工藝要求極高，工件上的任何毛刺、油污、鐵屑和纖維都會造成電場不均。當(dāng)個別電場強度達(dá)到氣體放電的電場強度時，就會發(fā)生局部放電，甚至導(dǎo)致個別部位的擊穿。

（2）需要專門的SF6氣體系統(tǒng)和壓力監(jiān)視裝置，且對SF6的純度和微水含量，都有嚴(yán)格的要求。

2 分段式主回路電阻檢測的重要性及應(yīng)用

我廠現(xiàn)裝配有GIS組合電器設(shè)備的變電站13個，共187個間隔。要做好上述設(shè)備的日常運行維護(hù)工作，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行，是我們首要的工作。眾所周知，電氣設(shè)備導(dǎo)體及連接部位接觸電阻過大，短時內(nèi)會引起設(shè)備發(fā)熱，影響載流能力，長期下去會引發(fā)火災(zāi)、絕緣等事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運行。因此要重視并做好GIS組合電器設(shè)備的日常運行維護(hù)工作，就必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)開展交接、預(yù)防性等相關(guān)試驗檢測工作。國家規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)中對回路電阻測試有明確規(guī)定，我們通過日常檢測經(jīng)驗和以往出現(xiàn)的事故總結(jié)出，分段式回路電阻檢測能有效發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備導(dǎo)電回路中接觸不良方面的施工安裝缺陷，減少事故發(fā)生，而對分段式回路電阻檢測國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程未做明確要求。以下通過一個實際案例對分段式回路電阻檢測重要性及應(yīng)用經(jīng)驗進(jìn)行介紹。

2012年4月19日我廠某110 kV總降壓變電站一110 kV線路GIS間隔（見圖1）檢修時，發(fā)現(xiàn)B相TES-01接地開關(guān)至出線套管間回路電阻異常，其余其他兩相電阻嚴(yán)重不平衡，試驗檢測數(shù)據(jù)如表1。

圖1 線路GIS間隔示意圖

表1 回路電阻檢測數(shù)據(jù)（2012.4.19）μΩ

經(jīng)過反復(fù)試驗測試和分析確定該線路GIS間隔B相線路母線側(cè)接地開關(guān)至出線套管之間回路電阻超標(biāo)，且回路電阻與其他兩相嚴(yán)重不平衡，判斷設(shè)備內(nèi)部存在隱患，隨后聯(lián)系廠家并準(zhǔn)備方案、物資，安排停電對該線路間隔進(jìn)行了解體檢修、檢查。

2012年10月29日～11月2日根據(jù)停電計劃對該線路進(jìn)行了停用，實施對GIS內(nèi)部解體檢修、檢查，按要求解體檢查前再次對該設(shè)備進(jìn)行了回路電阻試驗確認(rèn)，試驗檢測數(shù)據(jù)如表2。

表2 再次測試回路電阻試驗數(shù)據(jù)μΩ

通過檢測發(fā)現(xiàn)設(shè)備經(jīng)過半年時間的運行，B相FES接地開關(guān)至出線套管試驗回路電阻值與先前發(fā)現(xiàn)時的數(shù)值相比有明顯增大趨勢，說明內(nèi)部隱患逐漸在發(fā)生劣化。

解體拆除三相出線套管及三通殼體后，測試三通殼體盆式絕緣子兩側(cè)回路電阻數(shù)據(jù)異常，B相偏大，與其他兩相數(shù)值嚴(yán)重不平衡，測試數(shù)據(jù)A、B、C三相分別為20μΩ、496μΩ、13μΩ。

根據(jù)測試結(jié)果，按拆卸要求依次拆除盆式絕緣子兩側(cè)導(dǎo)體及連接元件，發(fā)現(xiàn)三通殼體盆式絕緣子導(dǎo)體連接底座處有間隙，觸頭底座有一固定用內(nèi)六方螺栓滑扣，其余3顆內(nèi)六方螺栓緊固不牢靠，造成導(dǎo)體與底座間接觸不良而發(fā)熱，底座連接處局部存在明顯燒損痕跡。

若不及時發(fā)現(xiàn)和處理此隱患，必將引發(fā)惡性短路事故。檢修人員隨即對故障元件進(jìn)行了更換并重新進(jìn)行了裝配，分段測試該間隔各部分回路電阻數(shù)值合格，偏差在允許范圍內(nèi)，數(shù)值三相平衡，測試數(shù)據(jù)如表3。

表3 更換故障元件并重新裝配后回路電阻μΩ

3 分段式回路電阻測試方法

通過幾年設(shè)備事故的發(fā)生、實際反復(fù)測試的經(jīng)驗及數(shù)據(jù)積累，摸索掌握了較好的主回路電阻測試方法，從單一的斷路器兩側(cè)回路電阻檢測發(fā)展到整個間隔的主回路電阻檢測，并通過此方法及早地發(fā)現(xiàn)了多起設(shè)備異常，有效降低了設(shè)備事故的發(fā)生，現(xiàn)對110 kV總聯(lián)一回線分段回路電阻測試方法進(jìn)行介紹。

3.1 分段回路電阻測試第一步

合總聯(lián)一回線TES-01接地開關(guān)、合CB斷路器、斷開TES-02接地開關(guān)、合TDS-3隔離開關(guān)、斷開FES-00接地開關(guān)，通過測試點TES-01接地開關(guān)-出線套管測試，確認(rèn)本段設(shè)備內(nèi)部接觸不良，存在異常，需進(jìn)一步確認(rèn)異常范圍。

3.2 分段回路電阻測試第二步

合總聯(lián)一回線CB斷路器，合CB斷路器兩側(cè)接地開關(guān)TES-01、TES-02，通過測試點TES-01接地開關(guān)-TES-02接地開關(guān)測試，確認(rèn)本段設(shè)備內(nèi)部接觸良好，無異常。

3.3 分段回路電阻測試第三步

合總聯(lián)一回線TES-01接地開關(guān)、合CB斷路器、斷開TES-02接地開關(guān)、合TDS-3隔離開關(guān)、合FES-00接地開關(guān)，通過測試點TES-01接地開關(guān)-FES-00接地開關(guān)測試，確認(rèn)本段設(shè)備內(nèi)部接觸良好，無異常。

3.4 分段回路電阻測試第四步

合TES-02接地開關(guān)、合TDS-3隔離開關(guān)、合FES-00接地開關(guān)，通過測試點TES-02接地開關(guān)-FES-00接地開關(guān)測試，確認(rèn)本段設(shè)備內(nèi)部接觸良好，無異常。

3.5 分段回路電阻測試第五步

合FES-00接地開關(guān)，通過測試點FES-00接地開關(guān)-出線套管測試，確認(rèn)本段設(shè)備內(nèi)部接觸不良，存在異常，設(shè)備故障范圍縮小，確認(rèn)故障在本段內(nèi)。

通過以上五步方法最終確認(rèn)設(shè)備內(nèi)部隱患位置。

4 分段式回路電阻測試注意事項

（1）回路電阻測試儀輸出電流要滿足要求。根據(jù)規(guī)程規(guī)定要求，應(yīng)采用直流壓降法，測試電流不小于100 A，以保證測試精度，減少誤差。

（2）測量接線正確。GIS設(shè)備的回路電阻數(shù)值較小，測量誤差直接影響整體測試結(jié)果，對故障分析和判斷影響較大，因此要保證接線正確，要求電流線在最外面，電壓線在里面，且要保證電壓引線和電流引線接觸良好，必要時需用細(xì)砂紙將接觸面打磨，以去除表面的氧化層或油漆。

（3）在測量前，應(yīng)先將開關(guān)在額定氣壓下電動分、合幾次，以使觸頭能良好地接觸，從而保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。

5 結(jié)束語

近年來我廠通過對GIS組合電器設(shè)備分段式回路電阻測試方法的不斷摸索和應(yīng)用，積累了一定經(jīng)驗，并成功發(fā)現(xiàn)了6起GIS設(shè)備內(nèi)部回路電阻超標(biāo)隱患，避免了惡性事故的發(fā)生,保證了公司電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。目前我廠已建立完善了有關(guān)GIS組合電器設(shè)備分段式回路電阻測試標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，并在全廠管轄GIS設(shè)備中全面推廣和應(yīng)用。

App lication of Sectional Loop Resistance M easurement Technology in GIS Combined Electrical Devices

ZHANG Jialong
（The Power plant of JISCO Energy Center,Jiayuguan,Gansu 735100,China）

The characteristics of GIS combined electrical device are introduced while the importance,method and attention points of the main circuit resistance measurement are described with focus.Using sectional loop resistance test method can effectively discover defects in GIS equipment such as poor contacts in the conductive loop,to ensure early diagnosis of problems and prevention of accident.

GIS;combined electrical device;loop resistance

TM56

B

1006-6764(2015)02-0001-02

2014－12－04

張嘉龍（1979－），男，本科學(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)從事電氣一次設(shè)備管理工作。