500kV變電站GIS設備的故障診斷與維護

楊偉超

摘要：變電站在運行過程中，GIS設備發揮的作用舉足輕重，是變電站內極為重要的設備之一，對變電站的運行而言具有十分重要的意義。GIS設備質量直接影響了變電站的正常運作。故而，診斷GIS設備故障并對其進行維護便成為電力工作人員關注的主要內容之一。

關鍵詞：500kV;變電站;GIS設備;故障診斷;維護

一、GIS設備運行主要故障

1.1斷路器主要故障及原因

斷路器在工作時經常出現無法完成合閘與分閘的故障。出現此現象的主要原因如下：（1）合分閘的供電電能被斷開;（2）分合閘受控回路出現了問題，導致分合閘無法完成;（3）斷路器合閘彈簧彈性勢能不足，導致分合閘動作難以完成;（4）GIS設備腔體內的六氟化硫氣壓下降，導致斷路器發生閉鎖狀態，無法分合;（5）斷路器的某些觸點存在接觸不良或者轉換不暢的故障。

1.2GIS設備電流互感器故障

在GIS設備使用過程中，互感器的測量電流數值有時會出現一些偏差。在一次故障案例中發現，某500kV變電站GIS設備電流互感器出現了故障，因此，互感器的主回路電流測量結果與正常數值相比出現了很大誤差，并且誤差值大于10。對此故障原因深入分析后發現，出現此故障的具體原因可能有以下兩點：（1）GIS設備電流互感器在正常的運行狀態下，開關與屏蔽罩接近位置與金屬外殼需要進行接觸，而與另一端與金屬外殼之間處于絕緣狀態，這種狀態下并不能產生回路。但在實際的操作過程中，GIS設備的分合會引起系統的震動，使絕緣端發生松動現象，使絕緣端與外殼發生連接現象。（2）若絕緣端與金屬外殼發生相連現象，形成了回路，互感器的二次繞組產生的感應磁通將會在屏蔽罩內發生逆向電流，與正常的測量電流產生了抵消。若將正常的測量電流值設為I1，屏蔽罩產生的逆向電流為Ie，在實際檢測過程中，互感器只能檢測到一個電流的存在，此電流數值為I=I1-Ie，因此測量值與實際值產生了偏差。而屏蔽罩之所以因振動出現松動現象，導致形成回路，產生逆向電流，這與制造商在組裝環節中使用了尺寸沒有達到要求的繞組及其相關組件有很大關系，或者相同規格的零件也存在較大的誤差，通用性差，短期內不會出現問題，但帶來的隱患是非常嚴重的。還有就是安裝和維修人員在安裝或更換零件時，其操作不符合施工標準，使得安裝效果不佳，從而導致誤差的出現。

二、GIS設備故障具體處理方式

2.1斷路器故障處理

若工作人員確定為斷路器發生問題，則應按照如下方式對斷路器進行處理。

對電源進行處理。無論是合閘動作，還是分閘動作，若沒有足夠的電量支持，均無法完成。若斷路器無法正常工作，工作人員應先對斷路器電源進行檢測，確認電源當前是否為斷開狀態，同時對熔絲當前情況進行檢測，是否存在熔絲熔斷的問題。若確認斷路器為斷開狀態，則需進行試合空開。若熔絲存在問題，則應及時對熔絲進行更換，同時檢測匯控柜內相關空開是否正常。

若確認斷路器工作故障是由控制回路引起的，則需對控制回路中較為容易出現故障的位置進行重點檢查。若斷路器發生的問題為分閘動作無法完成，則需對分閘線圈、斷路器控制把手等位置進行檢查，確認有無問題，若無問題，再邀請專業人員對控制回路進行檢查。若故障類型為合閘動作沒有完成，則需邀請專業人員對二次回路問題進行處理。

2.2電流互感設備故障處理方式

相比其他設備，電流互感設備出現問題的機率不大，且沒有明顯的特征可以向工作人員指示故障發生的原因，使得維修工作難度大大增加，對變電站的正常運行產生較大的負面影響，同時也消耗了大量的人力資源與時間資源，造成企業經濟的損失。為此，維修人員在維修工作中，應有意識地降低該問題再次出現的機率，借此縮減企業在該方面投入的資本。維護人員若確認為該類型問題，則可通過測定保護區段，并依靠有關設計圖紙實施測量與確定。同時也能利用目前較為先進的檢測方式，如傳感器等對運行狀態實施在線檢測，以保證檢測人員可及時確認故障發生位置。維護人員確認故障位置之后，應按照如下方式進行處理與維護。

設備更換。若發現電流互感器出現問題，工作人員應及時進行更換。更換之前，施工人員應對電流互感器進行檢測，確保其質量達到要求。同時對其規格與有關參數進行測量，保證其符合變電站的實際需求，避免因為參數不合適或是其質量存在問題而導致GIS設備的運行受到影響。

設備安設工作。維護人員在更換新設備之前，維修人員需要求技術人員對各個設備的類型以及相關信息數據進行統計與分析，根據設備本身實際要求完成安裝工作。設備安裝工作進行之前，工作人員應先完成設備接地工作，盡可能確保設備安裝工作的合理性以及準確性。

設備檢測工作。工作人員應定期對設備進行檢測，保證設備可正常穩定地運行。檢測工作中，維修人員應詳細記錄電流互感器在運行過程中形成的數據，并將所收集的數據記錄在案。一旦發現數據分析結果與正常結果之間存在問題，如電流互感器變比與正常值之間存在明顯的區別，維修人員應立刻申請開蓋檢測，分析當中存在的問題，并及時予以消除，以免其之后對GIS設備的正常運行造成影響。如某變電站室外GIS設備與整體交接試運行時均為正常狀態。但該設備運行3個月之后，檢測人員發現變電站220kV電壓等級某間隔的電流互感設備間隔氣室內壓力相對較低，且用以監控GIS設備運行狀態的的監控系統也顯示報警信號。該氣室當中的SF6壓力信號于正常狀態下為0.4 MPa，但此刻下降至0.35 MPa。維修人員經過檢測后，確認電流互感設備氣室間隔內氣室管路彼此相連的部分出現泄漏問題。

三、結束語

綜上所述，在對電力系統當中的500kVGIS設備發生的故障問題實際診斷過程中，必須對頻繁出現的故障問題進行初步的掌握了解，加強對該設備開展的維護工作，最大限度保證該設備能夠安全，并且高效的開展正常工作，以做到將電力系統在工作過程中的可依賴性提高。

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