500kV变电站GIS设备的故障诊断与维护

来源:用户上传      作者:

　　摘要：变电站在运行过程中，GIS设备发挥的作用举足轻重，是变电站内极为重要的设备之一，对变电站的运行而言具有十分重要的意义。GIS设备质量直接影响了变电站的正常运作。故而，诊断GIS设备故障并对其进行维护便成为电力工作人员关注的主要内容之一。
　　关键词：500kV;变电站;GIS设备;故障诊断;维护
　　一、GIS设备运行主要故障
　　1.1断路器主要故障及原因
　　断路器在工作时经常出现无法完成合闸与分闸的故障。出现此现象的主要原因如下：（1）合分闸的供电电能被断开;（2）分合闸受控回路出现了问题，导致分合闸无法完成;（3）断路器合闸弹簧弹性势能不足，导致分合闸动作难以完成;（4）GIS设备腔体内的六氟化硫气压下降，导致断路器发生闭锁状态，无法分合;（5）断路器的某些触点存在接触不良或者转换不畅的故障。
　　1.2GIS设备电流互感器故障
　　在GIS设备使用过程中，互感器的测量电流数值有时会出现一些偏差。在一次故障案例中发现，某500kV变电站GIS设备电流互感器出现了故障，因此，互感器的主回路电流测量结果与正常数值相比出现了很大误差，并且误差值大于10。对此故障原因深入分析后发现，出现此故障的具体原因可能有以下两点：（1）GIS设备电流互感器在正常的运行状态下，开关与屏蔽罩接近位置与金属外壳需要进行接触，而与另一端与金属外壳之间处于绝缘状态，这种状态下并不能产生回路。但在实际的操作过程中，GIS设备的分合会引起系统的震动，使绝缘端发生松动现象，使绝缘端与外壳发生连接现象。（2）若绝缘端与金属外壳发生相连现象，形成了回路，互感器的二次绕组产生的感应磁通将会在屏蔽罩内发生逆向电流，与正常的测量电流产生了抵消。若将正常的测量电流值设为I1，屏蔽罩产生的逆向电流为Ie，在实际检测过程中，互感器只能检测到一个电流的存在，此电流数值为I=I1-Ie，因此测量值与实际值产生了偏差。而屏蔽罩之所以因振动出现松动现象，导致形成回路，产生逆向电流，这与制造商在组装环节中使用了尺寸没有达到要求的绕组及其相关组件有很大关系，或者相同规格的零件也存在较大的误差，通用性差，短期内不会出现问题，但带来的隐患是非常严重的。还有就是安装和维修人员在安装或更换零件时，其操作不符合施工标准，使得安装效果不佳，从而导致误差的出现。
　　二、GIS设备故障具体处理方式
　　2.1断路器故障处理
　　若工作人员确定为断路器发生问题，则应按照如下方式对断路器进行处理。
　　对电源进行处理。无论是合闸动作，还是分闸动作，若没有足够的电量支持，均无法完成。若断路器无法正常工作，工作人员应先对断路器电源进行检测，确认电源当前是否为断开状态，同时对熔丝当前情况进行检测，是否存在熔丝熔断的问题。若确认断路器为断开状态，则需进行试合空开。若熔丝存在问题，则应及时对熔丝进行更换，同时检测汇控柜内相关空开是否正常。
　　若确认断路器工作故障是由控制回路引起的，则需对控制回路中较为容易出现故障的位置进行重点检查。若断路器发生的问题为分闸动作无法完成，则需对分闸线圈、断路器控制把手等位置进行检查，确认有无问题，若无问题，再邀请专业人员对控制回路进行检查。若故障类型为合闸动作没有完成，则需邀请专业人员对二次回路问题进行处理。
　　2.2电流互感设备故障处理方式
　　相比其他设备，电流互感设备出现问题的机率不大，且没有明显的特征可以向工作人员指示故障发生的原因，使得维修工作难度大大增加，对变电站的正常运行产生较大的负面影响，同时也消耗了大量的人力资源与时间资源，造成企业经济的损失。为此，维修人员在维修工作中，应有意识地降低该问题再次出现的机率，借此缩减企业在该方面投入的资本。维护人员若确认为该类型问题，则可通过测定保护区段，并依靠有关设计图纸实施测量与确定。同时也能利用目前较为先进的检测方式，如传感器等对运行状态实施在线检测，以保证检测人员可及时确认故障发生位置。维护人员确认故障位置之后，应按照如下方式进行处理与维护。
　　设备更换。若发现电流互感器出现问题，工作人员应及时进行更换。更换之前，施工人员应对电流互感器进行检测，确保其质量达到要求。同时对其规格与有关参数进行测量，保证其符合变电站的实际需求，避免因为参数不合适或是其质量存在问题而导致GIS设备的运行受到影响。
　　设备安设工作。维护人员在更换新设备之前，维修人员需要求技术人员对各个设备的类型以及相关信息数据进行统计与分析，根据设备本身实际要求完成安装工作。设备安装工作进行之前，工作人员应先完成设备接地工作，尽可能确保设备安装工作的合理性以及准确性。
　　设备检测工作。工作人员应定期对设备进行检测，保证设备可正常稳定地运行。检测工作中，维修人员应详细记录电流互感器在运行过程中形成的數据，并将所收集的数据记录在案。一旦发现数据分析结果与正常结果之间存在问题，如电流互感器变比与正常值之间存在明显的区别，维修人员应立刻申请开盖检测，分析当中存在的问题，并及时予以消除，以免其之后对GIS设备的正常运行造成影响。如某变电站室外GIS设备与整体交接试运行时均为正常状态。但该设备运行3个月之后，检测人员发现变电站220kV电压等级某间隔的电流互感设备间隔气室内压力相对较低，且用以监控GIS设备运行状态的的监控系统也显示报警信号。该气室当中的SF6压力信号于正常状态下为0.4 MPa，但此刻下降至0.35 MPa。维修人员经过检测后，确认电流互感设备气室间隔内气室管路彼此相连的部分出现泄漏问题。
　　三、结束语
　　综上所述，在对电力系统当中的500kVGIS设备发生的故障问题实际诊断过程中，必须对频繁出现的故障问题进行初步的掌握了解，加强对该设备开展的维护工作，最大限度保证该设备能够安全，并且高效的开展正常工作，以做到将电力系统在工作过程中的可依赖性提高。
　　参考文献：
　　[1]侯兴旺，任成刚，王兴洋.浅谈500kV变电站GIS设备的运行维护[J].科技风，2018（06）：168.
　　[2]慕莉，潘筱，刘况等.500kV变电站GIS设备运行维护[J].工程技术：引文版，2016（08）：00078.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14961362.htm