SF6全封闭组合电器GIS常见故障及其处理

1、SF6全封闭组合电器 GIS常见故障及其处理SF6全封闭组合电器GIS常见故障及其处理一、故障分类GIS的常 见故障可分为以下两大类。(1)与常规设备性质相同的故障，如断路器操动机构的故障等。(2) GIS的特有故障，如GIS绝缘系统的故障等。这类故障的重大 故障率为0.1-0.2次/(所年)。一般认为，GIS的故障率比常规变电所低一 个数量级，但GIS事故后的平均停电检修时间则比常规变电所长。运行经验表明，GIS设备的故障多发生在新设备投入运行的一年之 内，以后趋于平稳。二、常见特有故障 GIS的常见特有故障如下。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G

2、IS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。根据运行经验，各种元件的故障率如表所示元件名称 开关盆式绝缘子 母线 电压互感器 断路器 其他故障率30% 26.

3、6% 15% 1.6% O% 6.7%F关包括隔离开关和接地开关。三、产生故障原因分析 1、源于制造厂 (1)车间清洁度差。GIS制 造厂的制造车间清洁度差，特别是总装配车间，将属金属微粒、粉末和而 其他杂物残留在 GIS内部，留下隐患，导致故障。(2)装配误差大。在装配过程中，使一可动元件与固定元件发生摩 擦，从而产生金属粉末和残屑并遗留在零件的隐蔽地方，在出厂前没有清 理干净。(3)不遵守工艺规程。在 GIS零件的装配过程中，不遵守工艺规 程，存在把零件装错、漏装及装不到位的现象。(4)制造厂选用的材料质量不合格。当GIS存在上述缺陷时，在投入运行后，都可能导致GIS内部闪络、绝缘击穿、内

4、部接地短路和导体过热等故障。2、源于安装 (1)不遵守工艺规程。安装人员在安装过程中不遵守 工艺规程，金属件有划痕、凸凹不平之处未得到处理。(2)现场清洁度差。安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮，被腐蚀；外部的尘埃、杂物等侵入 GIS内部。(3)装错、漏装。安装人员在安装过程中有时会出现装错、漏装的 现象。例如屏蔽罩内部与导体之间的间隙不均匀；或没有装上去，及漏 装；螺栓、垫圈没有装或紧固不紧。(4)异物没有处理。安装工作有时与其他工程交叉进行。例如上建工程、照明工程、通风工程没有结束，为了赶工期，强行进行GIS设备的安装工作，可能造成异物存在于 GIS中而没有处理。有时甚至将工具遗留 在GIS

5、内部，留下隐患。上述缺陷都可能导致 GIS内部闪络、绝缘击穿、导体过热等故障。3、源于设计 设计不合理或绝缘裕度较小，也是造成故障的原因之 一。例如，GIS中支撑绝缘子的使用场强是一个重要的设计参数。目前， 环氧树脂浇注绝缘子的使用场强可高达6kV/mm而不致发生问题。如果使用场强高达10kV/mm ,起初可能没有局部放电现象，但运行几年后就 可能会击穿。4、源于运行 在GIS运行中，由于操作不当也会引起故障。例如将接 地开关合到带电相上，如果故障电流很大，即使快速接地开关也会损坏。5、源于过电压 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

6、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。据报道，加拿人安大略水电站的500KV GIS有4次闪络与隔离开关操作有关。四、处理对策1、选择质量好的产品 由上述，即使是国外产品也会 发生事故或故障。因此，应当选用质量好的制造长的产品，并进行严格检 测。2、选择素质好的施工单位由上述，由于安装工艺不良引起的故障率 也是较高的。所以为减少故障率，应当选用管理水平高、工艺优秀的施工 单位进行安装。3、改进设计 在设计盆型绝缘子时，应尽量垂直安装；若平放时凸面应向上。这样可以避免GIS元件里的金属微粒、粉末聚集在盆型绝缘子底 部。4、严格进行出厂试验 包

7、括试验时间和试验项目。例如，盆型绝缘子 的故障率高，制造厂应对其进行长时问耐压试验，在额定电压下持续加压 1000h以上。另外，对每个盆型绝缘子都要进行局部放电试验。5、严格进行现场试验 现场试验包括交接试验和预防性试验。根据国家标准 GB*-1991, GIS交接试验项目及要求如下。(1)测量主回路的导电电阻。测量值不应超过产品技术条件规定值的1.2倍。(2)主回路的耐压试验。主回路的耐压试验程序和方法，应按产品技术条件的规定进行，试验电压值为出厂试验电压的80%(3)密封性试验。采用灵敏度不低于lx 1-6 (体积比)的检漏仪对各气压室密封部 位、管道接头等处进行检测时，检漏仪不应报警。采

8、用收集法进行气体泄漏测量时，以 24h的漏量换算，每一个气 室年漏气率不应大于1%得注意的是测量应在 GIS充气24h后进行。(4)测量SF6气体微量水含量。微量水含量的测量也应在GIS充气24h后进行，测量结果应符合如下规定： 有电弧分解的隔室应小于 150Ppm (以L/L); 无电弧分解的隔 室应小于250ppmM L/L) ;(5) GIS内部各元件的试验。对能分开的元件，应按标准进行相应试验，试验结果应符合规定的要求。(6) GIS的操动试验。当进行 GIS的操动试验时，连锁与闭锁装置 动作应准确可靠。电动、气动或液压装置的操动试验，应按产品技术条件 的规定进行。(7)气体密度继电器

9、、压力表和压力动作阀的校验。气体密度继电 器及压力动作阀的动作值，应符合产品技术条件的规定。压力表指示值的 误差及其变差，均应在产品相应等级的允许误差范围内。6、认真进行日常巡视GIS日常巡视的主要项目如下。(1)断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关的位置指示器是 否正常；闭锁位置是否正常。(2)各种指示灯、信号灯的指示是否正常，加热器是否按规定投入 或切除。(3)对隔离开关、接地开关，可以以窥视孔中检查其触头接触是否 正常。(4)密度计、压力表的指示值是否正常。(5)断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。(6)裸露在外面的母线，其温度计的指示是否正常。(7)二次端子有没有发热现象，熔断器

10、是否正常。(8)在GIS设备附近有无异味、异声。(9)设备有无漏气、漏油现象。(10)所以阀门的开、闭位置是否正常，金属支架有无锈蚀；有无发热现象(11)可见的绝缘件，有无老化、剥落，有无裂纹现象。(12)所有金属支架和保护罩，外壳有无油漆剥落的现象。(13) SF6气体的分解物有无泄漏现象。(14)接地端子有无发热现象，金属外壳的温度是否超过规定。(15)所有设备的防护门是否关严、密封。(16)所有照明、通风设备、防火器具是否完好。(17)所有设备是否清洁、齐整、标志完善。7、加强在线监测的研究在线检测局部放电是 GIS早期诊断的有效手段。近年来，我国对在线 检测局部放电研究取得一定进展，但

11、尚未在现场推广，还有许多工作要 做。如干扰的消除、放电量的标定等。8、认真做好检修工作 GIS运行规程规定，GIS设备的小修周期一般 为3-5年，大修周期一般在 8-10年。检修人员应熟悉检修项目、技术规程和检修工艺等。检修的工艺流程 框图如图所示。9、常见故障处理方法 一、内部放电1.设备内部绝缘放电 原因:1)绝缘件表面破坏，绝缘件浇注时有杂质；2)绝缘件环氧树脂有气泡，内部有气孔；3)绝缘件表面没有清理干净；4)吸附剂安装不对，粉尘粘在绝缘件上；5)密封胶圈润滑硅脂油过多，温度高时融化掉在绝缘件上；6)绝缘件受潮7)气室内湿度过大，绝缘件表面腐蚀； 处理：1）原材料进厂时严格控制质量2）

12、加工过程时控制工艺 3）零部件装配时清理清理4）库房、过程管理，真空包装 2.主回路导体异常 原因：1）导体表面有毛刺或凸起 2）导体表面没有擦拭干净 3）导体内部有 杂质4）导体端头过渡、连接部分倒角不好，导致电场不均匀；5）屏蔽罩表面不光滑，对接口不齐；6）螺栓表面不光滑 螺栓为内六角的，六角内毛刺关系不大，外表有毛刺时有害7）导线、母线断头堵头面放电，一般为球断头处理：1）控制尖角、磕碰、毛刺、划伤 2）清洁度3.罐体内部异常 原 因：1）罐体内部有凸起，焊缝不均匀；2）盆式绝缘子与法兰面接触部分不正常3）罐体内没有清洁干净 4）运动部件运动时可能脱落粉尘； 处理：1）认真清理，打磨焊缝

13、； 2）增加运动部件运动试验次数，增加磨 合200次3）所有打开部件必须严格处理；二、回路电阻异常1.电阻过大、发热，固定接触面面积过大。1）接触面不平整、凸起 2）接触面对口不平整、有凸起，接触不良3）镀银面有局部腐蚀 4）螺栓紧固对策：1）打磨2）涂防腐3）按缩紧力矩要求把紧螺丝 2.插入式接触电阻 大1）触头弹簧装设不良； 2）插入式长度小，接触深度不够；3）触头直径不合适，对接不好； 4）镀银腐蚀问题3.导体本身电阻大1）材质 本身杂质超标；2）焊接部分不均匀，有气孔 三、六氟化硫漏气1.金 属密封面表面有磕碰、划伤； 2.铸件针孔，损伤； 3.铝合金面时间长老化、腐蚀；4.加工时表面

14、擦出不足；四、水分超标1,吸附剂安装不对2.橡胶、绝缘子的气室可能会有烧气，用露点法仪器检测时，烧气 干扰，导致测量误差；3.抽真空不足；4.存在空腔；5,保管不够，环境影响；6.部件受潮； 对策：1.运输、安装工艺 2.加吸附剂3.抽真空尽量越低越好，国标133Pa,工业上用50% 67Pa； 4,阴雨天湿度大不允许安装；故障现象故障原因 处理方法 设备内部绝缘放电1、绝缘件表面破坏，绝缘件浇注时有杂质；2、绝缘件环氧树脂有气泡，内部有气孔；3、绝缘件表面没有清理干净；4、吸附剂安装不对，粉尘粘在绝缘件上；5、密封胶圈润滑硅脂油过多，温度高时融化掉在绝缘件上；6、绝缘件受潮7、气室内湿度过大

15、，绝缘件表面腐蚀； 1、原材料进厂时严格控制质量 2、加工过程时控制工艺 3、零部件装配 时清理清理4、库房、过程管理，真空包装主回路导体异常1、导体表面有毛刺或凸起 2、导体表面没有擦拭干净 3、导体内部 有杂质4、导体端头过渡、连接部分倒角不好，导致电场不均匀；5、屏蔽罩表面不光滑，对接口不齐；6、螺栓表面不光滑，螺栓为内六角的，六角内毛刺关系不大，外表有毛刺时有害7、导线、母线断头堵头面放电，一般为球断头 1、控制尖角、磕碰、毛刺、划伤 2、清洁度罐体内部异常1、罐体内部有凸起，焊缝不均匀；2、盆式绝缘子与法兰面接触部分不正常3、罐体内没有清洁干净 4、运动部件运动时可能脱落粉尘；1、认真清理，打磨焊缝；2、增加运动部件运动试验次数，增加磨合200次3、所有打开部件必须严格处理；电阻过大、发热，固定接触面面积过大1、接触面不平整、凸起 2、接触面对口不平整、有凸起，接触 不良3、镀银面有局部腐蚀 4、螺栓紧固1、打磨2、涂防腐3、按缩 紧力矩要求把紧螺丝插入式接触电阻大1、触头弹簧装设不良；2、插入式长度小，接触深度不够；3、触头直径不合适，对接不好；4、