110kV GIS六氟化硫封闭式组合电器解体检修问题分析及对策

110kV GIS六氟化硫封闭式组合电器解体检修问题分析及对策

安咏刚[1]张思俊2 范岗岗3

（中国石油独山子石化公司供水供电公司  新疆独山子，833699）

摘 要：本文主要探讨了110kV GIS 封闭式组合电器在检修过程中所遇到的常见问题，并详细阐述了相应的解决办法及对策。通过对实际检修案例的分析和研究，为提高该类设备的检修效率和质量提供了有益的参考。

关键词：GIS是六氟化硫封闭式组合电器；液压机构、气室、断路器检修。

引 言

某变电站ZF5-126新型封闭式组合电器(简称ZF5型GIS)1994年投运，至今已30年的运行历史，作为电力系统中的重要设备，其稳定运行对于保障电力供应的可靠性至关重要。然而，在长期运行和检修过程中，不可避免地会遇到各种问题。因此，深入研究这些问题并提出有效的解决办法及对策具有重要的现实意义。

1GIS的简介

六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas lnsulated Switchgear)简称GIS.包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。结构形式：如图1

图1                    

2产生故障的原因

粉尘和其他杂物残留在GIS内部；不遵守工艺规程造成零件错装、漏装现象；材料质量不合格；安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮、被腐蚀。在运行中，GIS可能受到雷电过电压、操作过电压等的作用。雷电过电压往往使绝缘水平较低的元件内部发生闪络或放电。隔离开关切合小电容电流引起的高频暂态过电压可能导致GIS对地（外壳）闪络。

2.1液压机构常见故障及原因分析：主要原因包括密封件老化、损坏、连接件松动，液压管道破裂等。泄漏会导致液压系统压力下降，影响机构的正常动作。油泵故障可能表现为油泵不启动、油泵噪声过大或油泵输出压力不足等。造成油泵故障的原因可能有电机故障、油泵内部磨损、油泵吸油口堵塞等。液压机构的压力异常通常表现为压力过高或过低，压力过高可能是安全阀故障、压力传感器故障或液压系统内部堵塞等原因引起；压力过低是由于泄漏、油泵故障或储能器故障等导致。动作迟缓或卡涩是由于液压油污染、运动部件磨损、导向装置故障等原因造成，这会影响机构分合闸速度和准确性，严重时可能导致设备故障。

2.2气室常见故障及原因分析：原因可能包括密封件老化、损坏，焊接或连接部位存在缺陷，气室外壳受到外力损伤等。内部放电故障可能由以下因素引起：气室内存在异物、金属颗粒，绝缘件表面污秽、受潮，绝缘件老化、劣化等；气体压力异常通常表现为压力过高或过低：压力过高可能是由于充气过量、温度变化导致的压力变化未得到及时调整；压力过低则是由于气体泄漏、气体分解等原因。操作机构故障：操作机构与气室配合出现问题，如操作机构卡涩、传动部件损坏等，会影响气室的正常开合操作。

上述原因会使GIS投入运行后，造成内部闪络、绝缘击穿、内部接地短路和导体过热等故障。根据目前国内GIS设备运行情况，盆式绝缘子和隔离开关造成故障的比率最高。

3六氟化硫封闭式组合电器解体检修前存在问题

气室泄漏处理；局放测试间隔异常；液压机构渗漏油、压力低于额定压力不能准确打压；隔离开关不能正确动作；密度继电器分相安装监测各相气室压力；密度继电器加装校表阀便于密度继电器校验。

4主要检修内容

检修后局部放电试验；气室微水测试；断路器SF6 气体全部更换，液压机构组件更换。各间隔断路器进行特性试验；气室泄漏处理；三相共用密度继电器分开气室加装密度继电器、校表阀、逆止阀并检定密度继电器。加装避雷器泄漏电流表；更换断路器两侧绝缘件及密封件；更换母线内支持绝缘子；电流互感器接线端子更换；间隔断路器及110kV母线耐压试验。

5解体检修

5.1液压机构：

5.1.1泄漏故障：液压油泄漏故障，首先找到泄漏点。通过观察、涂抹检漏剂等方法进行查找。找到泄漏点后，根据泄漏的原因采取相应的措施，如更换密封件、紧固连接件或修复管道等。在更换密封件时，要选择合适的材质和规格，并确保安装正确。

5.1.2油泵故障：油泵不启动，应检查电机电源是否正常、电机是否损坏、接触器是否动作等。若油泵噪声过大，可能是油泵内部磨损严重，需要拆开油泵进行检查和维修。油泵输出压力不足时，应检查油泵的吸油口是否堵塞、油泵内部是否泄漏等。

5.1.3压力异常：压力过高时，应检查安全阀是否正常工作，如有故障应及时更换。压力传感器故障时，要对其进行校准或更换。对于液压系统内部堵塞的情况，需要对系统进行清洗和疏通。压力过低时，要检查泄漏情况、油泵工作状态和储能器性能，找出问题并进行处理。

5.1.4动作迟缓或卡涩：对于动作迟缓或卡涩的故障，应先对液压油进行过滤或更换，去除油中的杂质和污染物。然后检查运动部件的磨损情况，如有磨损应及时更换。液压机构修理需更换组件、密封圈。

检修完成后，对液压机构试验，包括压力试验、动作试验等，验证其性能是否符合要求。试验合格后，进行验收工作，确保设备能够正常投入运行。

5.1.5预防措施：

5.1.5.1维护：制定科学合理的定期维护计划，对液压机构进行检查、清洁、紧固、润滑等工作，及时发现和处理潜在的问题。

5.1.5.2监测：安装压力传感器、温度传感器等监测设备，实时监测液压机构的运行参数，以便及时发现异常情况。

5.1.5.3优质液压油：选用符合标准的优质液压油，并定期对液压油进行检测和更换，确保油质良好。

5.1.5.4提高人员的技术水平：加强对检修人员的技术培训和考核，提高其业务能力和技术水平，确保检修质量。

5.2气室:GIS 凭借其优越的性能在电力系统中得到了广泛应用。在其运行过程中，气室可能会出现一些故障，影响设备的正常运行。其常见故障和原因进行分析及相应的解决办法：

5.2.1气体泄漏：采用检漏仪等设备确定泄漏位置。密封件问题，及时更换新的密封件，并安装正确。对焊接或连接部位的缺陷进行修复，必要时重新焊接或紧固。

5.2.2内部放电：停电后，对气室进行清理，去除异物和金属颗粒。对绝缘件进行清洁、干燥处理，恢复其绝缘性能。对于老化、劣化的绝缘件及时更换。

5.2.3气体压力异常：压力过高时，放气至规定压力值。压力过低时，查找泄漏点并修复，补充气体至正常压力。安装压力监测装置，实时监控压力变化。

5.2.4操作机构故障：对卡涩的操作机构进行润滑、调整。更换损坏的传动部件，确保操作机构与气室的动作协调一致。

5.2.5预防措施

定期进行巡检，检查气室外观、压力等参数；加强气室的密封，选用优质密封件并定期更换；严格控制安装质量，确保焊接、连接部位牢固可靠；对气室进行定期的维护和试验，及时发现潜在问题；并用超声波局放检测，特高频局放检测见图2图3。

图2特高频PRPD                           图3特高频PRPS

5.3断路器：断路器具有切换负荷功能，操作过程中将产生高温电弧形成SF6分解物及杂质、密封失效等现象，需要对断路器进行解体检查及清理并更换SF6气体。

5.3.1检修方法：断路器灭弧室开盖检查：打开断路器灭弧室上盖板，重点检查灭弧室内部触头烧损情况，绝缘拉杆、绝缘台和盘式绝缘子并根据情况进行检修；更换密封圈后恢复性装配；更换SF6气体。测量断路器动作时间或动作特性测量并做好记录。断路器灭弧室开盖检查见图4图5。

 图4断路器内异物             图5密封面缺陷

6结语

110kV GIS在检修中会遇到多种问题，但通过采取有效的解决办法，可以提高设备的可靠性和稳定性，保障电力系统的安全运行。在实际工作中，应不断总结经验，加强技术创新，进一步完善检修工艺和方法，以适应电力系统发展的需求。

参考文献

[1] 平高集团GIS 封闭式组合电器简介

[2] GIS 封闭式组合电器检修报告

[3] ZF5-126 六氟化硫封闭式组合电器检修项目策划书

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[1] 作者简介：安咏刚（1974～），男，变电运行高级技师，现在中国石油独山子石化分公司供水供电公司

从事变电站电力设备运行维护工作；E-mail： dlgs_ayg@petrochina.com.cn。