摘要:GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备,但由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响,容易出现故障。提高GIS的可靠性,减少GIS故障,是目前GIS工作的重要内容之一,除提高产品的制造质量,最重要的措施还要加强GIS运行维护管理。
关键词:高压电气;运行维护
1 GIS设备的故障
GIS设备由于具有安全性好、占地面积少、无污染、检修工作量小等优点,在110kV及220kV电压等级中得以广泛采用,并且随着国家对农网和城网的大力改造,GIS在城网供电中已迅速普及推广。GIS虽然具有广泛的优点,但在近几年的运行中表现出的使用缺点也较明显,主要是故障较多,GIS故障与其它输变电设备有所不同,其故障表现为:
(1)气体泄漏
气体泄漏是较为常见的故障,使GIS需要经常补气,严重者将造成GIS被迫停运。
(2)水分含量高
SF6气体水分含量增高通常与SF6气体泄漏相联系。因为泄漏的同时,外部的水汽也向GIS其室内渗透,致使SF6气体的含水量增高。SF6气体水分含量高是引起绝缘子或其他绝缘件闪络的主要原因。
(3)内部放电
运行经验表明,GIS内部不清洁、运输中的意外碰撞和绝缘件质量低劣等都可能引起GIS内部发生放电现象。
(4)内部元件故障
GIS内部元件包括断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、避雷器、互感器、套管、母线等。运行经验表明,其内部元件故障时有发生。
GIS设备故障出现主要是设计、安装、运行、维护方面存在问题造成,下面介绍如何做好运行维护工作,减少故障发生。
2 变电站GIS设备运行注意事项
2.1 操作前,应确认无人在GIS设备外壳上工作,如发现有人在GIS房内,则应通知其离开外壳后,方可进行操作。操作完后,应到GIS开关站检查现场设备的位置指示是否正常,检查是否达到“三对应”,即现场控制柜模拟、操作机构和中控室返回屏(计算机监控系统画面)三指示对应,位置指示以操作机构上的指示器为准。
2.2 GIS的开关、隔离刀闸、快速接地刀闸、检修接地刀闸除电动操作外,还有手动操作的功能,一般情况下禁止手动操作,只有在检修、调试时经值长联系厂部、生产技术部同意方能使用手动操作,操作时必须有有关专业人员在现场进行指导。
2.3 需在现地控制柜上进行操作GIS设备时,首先要看清楚各设备的实际位置,确定要操作某一设备时,在控制柜上将操作方式选择开关打至“现地”,联锁方式选择开关仍在“联锁”位置(特殊情况下经值长同意后才用“不联锁”方式),然后一手按要操作的开关的控制电源按钮,同时另一手按该开关的分(合)闸按钮。操作完后,要把控制方式选择开关放“远方”,联锁方式选择开关在“联锁”位置。最后查看设备的位置指示是否正确。操作前,需认真看清和选择好设备相应编号的各选择开关和分、合闸按钮。手动操作设备,需专用的钥匙和操作把手进行操作。
2.4 当GIS设备某一间隔发出“闭锁”或“隔离”信号时,此间隔上任何设备禁止操作,并迅速向总调汇报情况,并汇报发电部、生产技术部、厂部,通知检修人员处理,待处理正常后方可操作。
2.5 凡GIS设备的维修或调试,需要合上、分开相应的接地刀闸时,均使用现地控制方式操作。操作前,首先联系调度并检查该接地刀闸两侧相应的隔离刀闸、开关确已在分闸位置,然后才能操作,操作完成后及时报告值长。
3 变电站GIS设备运行维护管理
3.1运行中的维护
(1)检查液压机构
每天抄油压表值一次,检查与额定压力的差值是否在正常范围内。
(2)气体检漏
每周抄压力表值一次,并将数据换算成统一温度下的压力值,检查是否漏气,确定信号是否正确。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若发现漏气报警,且SF6气体压力下降至第二报警指示,密度继电器动作,发出“分闸闭锁”、“合闸闭锁”信号时,断路器不能分、合闸,应向上一级电力调度申请该断路器停止运行,进行检修。
(3)水分监督
SF6气体中的水分是影响设备可靠运行的关键指标,应特别关注。设备投入运行后,每三个月取样测定一次水分含量。若发现超出规定标准值时,应用气体回收装置进行干燥处理,直至合格,并做好记录。测量气体中水分的方法有重量法、露点法、五氧化二磷(P205)电位测量法及水分测量仪测量法等。本站所采用的为水分测量仪测量法。设备中SF6气体水分含量的交接试验值和运行中最高允许值都列表张贴显示。
(4)SF6断路器的补气
如果检查没有漏气,而属于长时间运行中的气压下降,应由专业人员带电补气。
3.2 GIS设备的日常维护
(1)每日巡视检查按规定项目进行设备巡视,重点检查各气室SF6气体压力是否良好。例如在规定范围环温200℃时,断路器和电流互感器气室正常SF6压力0.5MPa、报警压力0.45MPa、闭锁压力0.4MPa。其它气室:额定电流2000A及以下、额定压力0.4MPa、报警压力0.3MPa;额定电流3150A、额定压力0.5MPa、报警压力0.4MPa;电压互感器、额定压力0.4MPa、报警压力0.35MPa;避雷器、额定压力0.4MPa、报警压力0.3MPa。
(2)监盘人员注意监视GIS设备各回路三相电流平衡;每旬和高峰负荷对GIS设备接头、GIS壳体及二次盘柜工作进行红外测温;
(3)每周日按设备点检规定对GIS设备及就地控制箱进行点检巡视;
(4)每月按站月工作计划,对GIS设备进行盘面进行清扫工作;
(5)GIS设备的正常巡视工作按工区、站制定的设备巡视制度执行;
(6)GIS设备的特巡工作:1)当负荷增大时及时大负荷增加对设备的巡视和测温工作;2)气候发生变化时,如气温突降或高温天气、雪、雷雨、冰雹、大风、沙尘暴等,根据气候情况增加特巡工作,雷雨天气后及时检查各线路避雷器动作情况;3)倒闸操作后检查操作机构传动机构是否良好、断路器电机是否良好、机构和本体是否处于良好状态;4)GIS设备发生故障时,如弹簧未储能、气室压力降低、气室红外测温温度偏高等,及时进行设备检查,在故障未消除前,值班长需制定反事故措施落实责任人;5)事故眺闸故障后,对相关设备进行特巡检查。
3.3检修措施
(1)GIS设备检修时必须执行工作票制度。对被解体的部分必须确定完全处于停电状况并进行可靠的工作接地后,方可进行解体检查。
(2)GIS设备解体检查前,如有必要及条件许可时,可取气样做生物毒性试验、气相色谱分析和可水解氟化物的测定。
(3)GIS设备解体检查前,SF6气体回收并抽真空后,要有高纯氮(纯度应达99.99%)冲洗,且每次排放氮气后应抽真空,每次充氮压力应接近SF6额定压力。排放及抽真空应用专用导管,工作人员必须站在上风方位。
(4)工作人员必须穿防护服、戴手套,配备有氧气呼吸器的防毒面具,做好防护措施。封盖打开后,工作人员暂时撤离现场30min,让残留的SF6气体及其气态分解物经通风系统排至室外,然后才能进入作业现场。
(5)GIS设备解体检查前,应确认临近气室没有向待修漏气的现象。分解GIS设备时,必须先用真空吸尘器吸除零部件上的固态分解物,然后才能用无水乙醇或丙酮清洗金属零部件及绝缘件。
(6)检修工作结束后,工作人员应立即清洗手、脸及身体外露部分。
4 结束语
综上所述,随着我国电力系统的不断升级改造,GIS设备也逐渐广泛应用于我国的变电站中,因此我们要与时俱进、开拓创新,在实践的基础上创新,在创新的基础上实践,从而提高变电站GIS设备的安全性和可靠性。虽然在多年的发展过程中,变电站GIS设备的运行维护与管理还存在诸多问题,发生老化和故障的比例也逐年增多,但通过提高相关技术,能够对其进行有效的检测和治理。
参考文献
[1]李旭.对变电站220kV GIS设备安装的探讨[J].科技资讯,2015(5):129-130.
[2]沈志伟.220kV变电站内GIS设备常见故障分析及处理[J].中国电业(技术版),2016(10):24-26.
[3]陈丹,崔国胜,方宝元.变电站GIS设备运行维护管理研究[J].农电管理,2016(S1):87-88.
论文作者:杨飞,郭爱,赵鹏里,曹霞,王睿乾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:设备论文; 操作论文; 气体论文; 压力论文; 故障论文; 水分论文; 变电站论文; 《基层建设》2019年第10期论文;