GIS常見故障及其處理

1、一、故障分類GIS的常見故障可分為以下兩大類。（1）與常規(guī)設(shè)備性質(zhì)相同的故障，如斷路器操動機(jī)構(gòu)的故障等。（2）GIS的特有故障，如GIS絕緣系統(tǒng)的故障等。這類故障的重大故障率為次 /（所年）。一般認(rèn)為，GIS的故障率比常規(guī)變電所低一個數(shù)量級，但GIS事故后的平 均停電檢修時間則比常規(guī)變電所長。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS設(shè)備的故障多發(fā)生在新設(shè)備投入運(yùn)行的一年之內(nèi)，以后 趨于平穩(wěn)。二、常見特有故障GIS的常見特有故障如下。1、氣體泄漏氣體泄漏是較為常見的故障，使GIS需要經(jīng)常補(bǔ)氣，嚴(yán)重者將造成GIS被迫停運(yùn)。2、水分含量高SF6氣體水分含量增髙通常與SF6氣體泄漏相聯(lián)系。因?yàn)樾孤┑耐瑫r，外部的水汽 也向

2、GIS其室內(nèi)滲透，致使SF6氣體的含水量增高。SF6氣體水分含量高是引起絕緣子 或其他絕緣件閃絡(luò)的主要原因。3、內(nèi)部放電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，GIS內(nèi)部不清潔、運(yùn)輸中的意外碰撞和絕緣件質(zhì)量低劣等都可能引 起GIS內(nèi)部發(fā)生放電現(xiàn)象。4、內(nèi)部元件故障GIS內(nèi)部元件包括斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)、避雷器、互感器、套 管、母線等。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，其內(nèi)部元件故障時有發(fā)生。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各種元件的故障率如表所示。元件名稱開關(guān)盆式絕緣子母線電壓互感器斷路器其他故障率30%15%0%注開關(guān)包括隔離開關(guān)和接地開關(guān)。三、產(chǎn)生故障原因分析1、源于制造廠（1）車間清潔度差。GIS制造廠的制造車間清潔度差，特別是總裝配

3、車間，將屬 金屬微粒、粉末和而其他雜物殘留在GIS內(nèi)部，留下隱患，導(dǎo)致故障。（2）裝配誤差大。在裝配過程中，使一可動元件與固定元件發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生 金屬粉末和殘屑并遺留在零件的隱蔽地方，在出廠前沒有清理干凈。（3）不遵守工藝規(guī)程。在GIS零件的裝配過程中，不遵守工藝規(guī)程，存在把零件 裝錯、漏裝及裝不到位的現(xiàn)象。（4）制造廠選用的材料質(zhì)量不合格。當(dāng)GIS存在上述缺陷時，在投入運(yùn)行后，都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、 內(nèi)部接地短路和導(dǎo)體過熱等故障。2、源于安裝（1）不遵守工藝規(guī)程。安裝人員在安裝過程中不遵守工藝規(guī)程，金屬件有劃痕、 凸凹不平之處未得到處理。（2）現(xiàn)場清潔度差。安裝現(xiàn)場清潔度差

4、，導(dǎo)致絕緣件受潮，被腐蝕；外部的塵埃、 雜物等侵入GIS內(nèi)部。（3）裝錯、漏裝。安裝人員在安裝過程中有時會出現(xiàn)裝錯、漏裝的現(xiàn)象。例如屏 蔽罩內(nèi)部與導(dǎo)體之間的間隙不均勻；或沒有裝上去，及漏裝；螺栓、墊圈沒有裝或緊 固不緊。（4）異物沒有處理。安裝工作有時與其他工程交叉進(jìn)行。例如上建工程、照明工 程、通風(fēng)工程沒有結(jié)束，為了趕工期，強(qiáng)行進(jìn)行GIS設(shè)備的安裝工作，可能造成異物 存在于GIS中而沒有處理。有時甚至將工具遺留在GIS內(nèi)部，留下隱患。上述缺陷都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)、絕緣擊穿、導(dǎo)體過熱等故障。3、源于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)不合理或絕緣裕度較小，也是造成故障的原因之一。例如，GIS中支撐絕緣子 的使用場強(qiáng)是

5、一個重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。目前，環(huán)氧樹脂澆注絕緣子的使用場強(qiáng)可高達(dá) 6kV/mm而不致發(fā)生問題。如果使用場強(qiáng)髙達(dá)lOkV/mm ,起初可能沒有局部放電現(xiàn)象， 但運(yùn)行幾年后就可能會擊穿。4、源于運(yùn)行在GIS運(yùn)行中，由于操作不當(dāng)也會引起故障。例如將接地開關(guān)合到帶電相上，如 果故障電流很大，即使快速接地開關(guān)也會損壞。5、源于過電壓在運(yùn)行中，GIS可能受到雷電過電壓、操作過電壓等的作用。雷電過電壓往往使絕 緣水平較低的元件內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)或放電。隔離開關(guān)切合小電容電流引起的高頻暫態(tài)過 電壓可能導(dǎo)致GIS對地（外殼）閃絡(luò)。據(jù)報道，加拿人安大略水電站的500KVGIS有4 次閃絡(luò)與隔離開關(guān)操作有關(guān)。四、處理對策1、

6、選擇質(zhì)量好的產(chǎn)品由上述，即使是國外產(chǎn)品也會發(fā)生事故或故障。因此，應(yīng)當(dāng)選用質(zhì)量好的制造長 的產(chǎn)品，并進(jìn)行嚴(yán)格檢測。2、選擇素質(zhì)好的施工單位由上述，由于安裝工藝不良引起的故障率也是較高的。所以為減少故障率，應(yīng)當(dāng) 選用管理水平高、工藝優(yōu)秀的施工單位進(jìn)行安裝。3、改進(jìn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)盆型絕緣子時，應(yīng)盡量垂直安裝；若平放時凸面應(yīng)向上。這樣可以避免GIS 元件里的金屬微粒、粉末聚集在盆型絕緣子底部。4、嚴(yán)格進(jìn)行出廠試驗(yàn)包括試驗(yàn)時問和試驗(yàn)項(xiàng)目。例如，盆型絕緣子的故障率高，制造廠應(yīng)對其進(jìn)行長 時問耐壓試驗(yàn)，在額定電壓下持續(xù)加壓lOOOh以上。另外，對每個盆型絕緣子都要進(jìn) 行局部放電試驗(yàn)。5、嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)

7、包括交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB-1991, GIS交接試驗(yàn)項(xiàng)目及要求如下。（1）測量主回路的導(dǎo)電電阻。測量值不應(yīng)超過產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的倍。（2）主回路的耐壓試驗(yàn)。主回路的耐壓試驗(yàn)程序和方法，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī) 定進(jìn)行，試驗(yàn)電壓值為出廠試驗(yàn)電壓的80%0（3）密封性試驗(yàn)。 采用靈敏度不低于1 xlO6 （體積比）的檢漏儀對各氣壓室密封部位、管道接 頭等處進(jìn)行檢測時，檢漏儀不應(yīng)報警。 采用收集法進(jìn)行氣體泄漏測量時，以24h的漏量換算，每一個氣室年漏氣率不 應(yīng)大于!%值得注意的是測量應(yīng)在GIS充氣24h后進(jìn)行。（4）測量SF6氣體微量水含量。微量水含量的測量也應(yīng)在GIS充氣24h后進(jìn)

8、行， 測量結(jié)果應(yīng)符合如下規(guī)定： 有電弧分解的隔室應(yīng)小于150ppm （pi L/L）; 無電弧分解的隔室應(yīng)小于250ppm（n L/L）;（5）GIS內(nèi)部各元件的試驗(yàn)。對能分開的元件，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，試 驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定的要求。（6）GIS的操動試驗(yàn)。當(dāng)進(jìn)行GIS的操動試驗(yàn)時，連鎖與閉鎖裝置動作應(yīng)準(zhǔn)確可 靠。電動、氣動或液壓裝置的操動試驗(yàn)，應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進(jìn)行。（7）氣體密度繼電器、壓力表和壓力動作閥的校驗(yàn)。氣體密度繼電器及壓力動作 閥的動作值，應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。壓力表指示值的誤差及其變差，均應(yīng)在產(chǎn) 品相應(yīng)等級的允許誤差范圍內(nèi)。6、認(rèn)真進(jìn)行日常巡視GIS日常巡視的主要項(xiàng)目如

9、下。（1）斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)的位置指示器是否正常；閉鎖 位置是否正常。（2）各種指示燈、信號燈的指示是否正常，加熱器是否按規(guī)定投入或切除。（3）對隔離開關(guān)、接地開關(guān)，可以以窺視孔中檢查其觸頭接觸是否正常。（4）密度計(jì)、壓力表的指示值是否正常。（5）斷路器、避雷器的指示動作次數(shù)是否正常。（6）裸靂在外面的母線，其溫度計(jì)的指示是否正常。（7）二次端子有沒有發(fā)熱現(xiàn)象，熔斷器是否正常。（8）在GIS設(shè)備附近有無異味、異聲。（9）設(shè)備有無漏氣、漏油現(xiàn)象。（10）所以閥門的開、閉位置是否正常，金厲支架有無銹蝕；有無發(fā)熱現(xiàn)象。（11）可見的絕緣件，有無老化、剝落，有無裂紋現(xiàn)象。（12）

10、所有金屬支架和保護(hù)罩，外殼有無油漆剝落的現(xiàn)象。（13）SF6氣體的分解物有無泄漏現(xiàn)象。（14）接地端子有無發(fā)熱現(xiàn)象，金屬外殼的溫度是否超過規(guī)定。（15）所有設(shè)備的防護(hù)門是否關(guān)嚴(yán)、密封。（16）所有照明、通風(fēng)設(shè)備、防火器具是否完好。（17）所有設(shè)備是否清潔、齊整、標(biāo)志完善。7、加強(qiáng)在線監(jiān)測的研究在線檢測局部放電是GIS早期診斷的有效手段。近年來，我國對在線檢測局部放 電研究取得一定進(jìn)展，但尚未在現(xiàn)場推廣，還有許多工作要做。如干擾的消除、放電 量的標(biāo)定等。8、認(rèn)真做好檢修工作GIS運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，GIS設(shè)備的小修周期一般為3-5年，大修周期一般在8-10年。 檢修人員應(yīng)熟悉檢修項(xiàng)目、技術(shù)規(guī)程和檢修工

11、藝等。檢修的工藝流程框圖如圖所示。9、常見故障處理方法一、內(nèi)部放電1. 設(shè)備內(nèi)部絕緣放電原因：1）絕緣件表面破壞，絕緣件澆注時有雜質(zhì)；2）絕緣件環(huán)氧樹脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔；3）絕緣件表面沒有清理干凈；4）吸附劑安裝不對，粉塵粘在絕緣件上；5）密封膠圈潤滑硅脂油過多，溫度高時融化掉在絕緣件上；6）絕緣件受潮7）氣室內(nèi)濕度過大，絕緣件表面腐蝕；處理：1）原材料進(jìn)廠時嚴(yán)格控制質(zhì)量2）加工過程時控制工藝3）零部件裝配時清理清理4）庫房、過程管理，真空包裝2. 主回路導(dǎo)體異常原因：1）導(dǎo)體表面有毛刺或凸起2）導(dǎo)體表面沒有擦拭干凈3）導(dǎo)體內(nèi)部有雜質(zhì)4）導(dǎo)體端頭過渡、連接部分倒角不好，導(dǎo)致電場不均勻；5）屏

12、蔽罩表面不光滑，對接口不齊；6）螺栓表面不光滑螺栓為內(nèi)六角的，六角內(nèi)毛刺關(guān)系不大，外表有毛刺時有害7）導(dǎo)線、母線斷頭堵頭面放電，一般為球斷頭處理：1）控制尖角、磕碰、毛刺、劃傷2）清潔度3. 罐體內(nèi)部異常原因：1）罐體內(nèi)部有凸起，焊縫不均勻；2）盆式絕緣子與法蘭面接觸部分不正常3）罐體內(nèi)沒有清潔干凈4）運(yùn)動部件運(yùn)動時可能脫落粉塵；處理：1）認(rèn)真清理，打磨焊縫；2）增加運(yùn)動部件運(yùn)動試驗(yàn)次數(shù)，增加磨合200次3）所有打開部件必須嚴(yán)格處理；二、回路電阻異常1. 電阻過大、發(fā)熱，固定接觸面面積過大。1）接觸面不平整、凸起2）接觸面對口不平整、有凸起，接觸不良3）鍍銀面有局部腐蝕4）螺栓緊固對策：1）打

13、磨2）涂防腐3）按縮緊力矩要求把緊螺絲2. 插入式接觸電阻大1）觸頭彈簧裝設(shè)不良；2）插入式長度小，接觸深度不夠；3）觸頭直徑不合適，對接不好；4）鍍銀腐蝕問題3. 導(dǎo)體本身電阻大1）材質(zhì)本身雜質(zhì)超標(biāo)；2）焊接部分不均勻，有氣孔三、六氟化硫漏氣1. 金屬密封面表面有磕碰、劃傷；2. 鑄件針孔，損傷；3. 鋁合金面時間長老化、腐蝕；4. 加工時表面擦出不足；四、水分超標(biāo)1. 吸附劑安裝不對2. 橡膠、絕緣子的氣室可能會有痊氣，用露點(diǎn)法儀器檢測時，姪氣干擾，導(dǎo)致測 量誤差；3. 抽真空不足；4. 存在空腔；5. 保管不夠，環(huán)境影響；6. 部件受潮；對策：1. 運(yùn)輸、安裝工藝2. 加吸附劑3. 抽真

14、空盡量越低越好，國標(biāo)133Pa,工業(yè)上用50%, 67Pa；4. 陰雨天濕度大不允許安裝；故障現(xiàn)象故障原因處理方法設(shè)備內(nèi)部 絕緣放電1、絕緣件表面破壞，絕緣件澆注時有雜質(zhì)；2、絕緣件環(huán)氧樹脂有氣泡，內(nèi)部有氣孔；3、絕緣件表面沒有清理干凈；4、吸附劑安裝不對，粉塵粘在絕緣件上；5、密封膠圈潤滑硅脂油過多，溫度高時融化掉在 絕緣件上；6、絕緣件受潮7、氣室內(nèi)濕度過大，絕緣件表面腐蝕；1、原材料進(jìn)廠時嚴(yán)格控制質(zhì)量2、加工過程時控制工藝3、篆部件裝配時清理清理4、庫房、過程管理，真空包裝主回路導(dǎo) 體異常1、導(dǎo)體表面有毛刺或凸起2、導(dǎo)體表面沒有擦拭干凈3、導(dǎo)體內(nèi)部有雜質(zhì)4、導(dǎo)體端頭過渡、連接部分倒角不好

15、，導(dǎo)致電場 不均勻；5、屛蔽罩表面不光滑，對接口不齊；6、螺栓表面不光滑，螺栓為內(nèi)六角的，六角內(nèi)毛 刺關(guān)系不大，外表有毛刺時有害7、導(dǎo)線、母線斷頭堵頭面放電，一般為球斷頭1、控制尖角、磕碰、毛刺、劃傷2、清潔度罐體內(nèi)部 異常1、罐體內(nèi)部有凸起，焊縫不均勻；2、盆式絕緣子與法蘭面接觸部分不正常3、罐體內(nèi)沒有清潔干凈4、運(yùn)動部件運(yùn)動時可能脫落粉塵；1、認(rèn)真清理，打磨焊縫；2、增加運(yùn)動部件運(yùn)動試驗(yàn)次數(shù)，增 加磨合200次3、所有打開部件必須嚴(yán)格處理；電阻過大、 發(fā)熱，固定 接觸面面 積過大1、接觸面不平整、凸起2、接觸面對口不平整、有凸起，接觸不良3、鍍銀面有局部腐蝕4、螺栓緊固1、打磨2、涂防腐3、按縮緊力矩要求把緊螺絲插入式接 觸電阻大1、觸頭彈簧裝設(shè)不良；2、插入式長度小，接觸深度不夠；3、觸頭直徑不合適，對接不好；4、鍍銀腐蝕問題導(dǎo)體本身