十八项反事故措施GIS开关部分常见故障

十八项反事故措施GIS开关部分常见故障供用电技术专业国家级教学资源库标准化课程制作人：贾涛防止GIS、开关设备事故12.1防止断路器事故12.2防止GIS事12.3防止敞开式隔离开关、接地开关事故12.4防止开关柜事故第一部分注释条文12.1.1.2断路器出厂试验前应进行不少于200次的机械操作试验（其中每100次操作试验的最后20次应为重合闸操作试验）。投切并联电容器、交流滤波器用断路器型式试验项目必须包含投切电容器组试验，断路器必须选用C2级断路器。真空断路器灭弧室出厂前应逐台进行老炼试验，并提供老炼试验报告；用于投切并联电容器的真空断路器出厂前应整台进行老炼试验，并提供老炼试验报告。断路器动作次数计数器不得带有复归机构。12.1防止断路器事故整合2012年版反措12.1.1.5、10.2.1.1。罐式断路器和GIS在200次机械操作试验后应开罐清理。真空断路器机械操作试验有助于动、静触头磨合，制造厂可结合老炼试验进行。吸收了特高压断路器对重合闸机械磨合试验的要求。注释条文12.1.1.3开关设备用气体密度继电器应满足以下要求：12.1.1.3.1

密度继电器应装设在与被监测气室处于同一运行环境温度的位置。对于严寒地区的设备，其密度继电器应满足环境温度在-40℃～-25℃时准确度不低于2.5级的要求。2012年版反措12.1.1.6修订。SF6密度继电器在-25℃以下严寒环境使用时，发现指示不准确及电接点误拒动问题。针对-40℃～-25℃温度范围的指示准确度，参照现行六氟化硫气体密度继电器校验规程补充了允许误差不超过满量程±2.5%（准确度等级不低于2.5级）的要求。12.1防止断路器事故注释条文12.1.1.4断路器分闸回路不应采用RC加速设计。已投运断路器分闸回路采用RC加速设计的，应随设备换型进行改造。2012年版反措12.1.1.9修订。采用RC加速设计的断路器分闸控制回路可使分闸线圈在动作带电瞬间获得较大电流，以快速启动铁心。运行中可能因直流电缆或跳闸回路触点压降造成断路器拒动，不应继续采用。已投运设备取消RC加速回路会对断路器时间特性产生影响，应随设备换型，整体改造。12.1防止断路器事故注释条文12.1.1.6开关设备二次回路及元器件应满足以下要求：12.1.1.6.2断路器出厂试验、交接试验及例行试验中，应进行中间继电器、时间继电器、电压继电器动作特性校验。继电器类元件损坏失效导致机构不正常动作事件频繁发生，应校验中间继电器、时间继电器、电压继电器动作特性，检查动作电压、动作功率、整定时间等。12.1防止断路器事故注释条文12.1.1.6开关设备二次回路及元器件应满足以下要求：12.1.1.6.4新投的分相弹簧机构断路器的防跳继电器、非全相继电器不应安装在机构箱内，应装在独立的汇控箱内。布置在弹簧机构箱内的防跳继电器、非全相继电器在断路器操作过程中可能受振动影响误动。断路器防跳继电器、非全相继电器等直接作用于跳合闸回路的元件应布置在独立的汇控柜内。12.1防止断路器事故注释条文12.1.1.7新投的252kV母联（分段）、主变压器、高压电抗器断路器应选用三相机械联动设备。新增条款。母线、主变设备不允许非全相运行，也不涉及自动重合闸的使用。电气联动开关需增加三相不一致保护，可靠性较差。三相电气联动断路器较难保证极间时间特性一致，三相不同期可能导致较高的合闸涌流，不利于变压器、电抗器的安全运行。363kV及以上断路器受限于机构操作功及极间距等因素限制，难以实现三相机械联动。12.1防止断路器事故注释条文12.1.1.10断路器液压机构应具有防止失压后慢分慢合的机械装置。液压机构验收、检修时应对机构防慢分慢合装置的可靠性进行试验。新增条款。参考设备物资技术规范提出将液压机构应具有防止失压后慢分慢合的机械装置的要求前移至设计制造阶段，并提出验收、运维阶段检查该功能的要求。12.1防止断路器事故注释条文12.1.2.2

断路器产品出厂试验、交接试验及例行试验中，应对断路器主触头与合闸电阻触头的时间配合关系进行测试，并测量合闸电阻的阻值。2012年版反措12.1.2.6修订。合闸电阻因为其结构复杂，故障率较高。随着试验技术的进步，目前已能较有效开展现场合闸电阻阻值动态测试，将原条款“有条件时”修订为强制要求。多断口断路器可整体测量合闸电阻阻值。12.1防止断路器事故注释条文12.1.2.6

断路器交接试验及例行试验中，应进行行程曲线测试，并同时测量分/合闸线圈电流波形。2012年版反措12.1.3.6修订。机械行程特性曲线测试能够反映触头磨损、机构传动不良、弹簧老化、拉杆连接变位松动、异常弹跳、行程过冲等各类问题。本次修订提高了各阶段开展行程曲线测试的要求，提出分合闸线圈电流波形测试要求。12.1防止断路器事故注释条文12.1.3.3

3年内未动作过的72.5kV及以上断路器，应进行分/合闸操作。新增条款。断路器长期未动作时，可能因二次元件失效、机械传动部件卡滞等原因形成拒动隐患，带电检查往往难以发现此类缺陷。近年来，国网设备部组织防拒动专项隐患排查，成效显著。12.1防止断路器事故注释条文12.1.3.4对投切无功负荷的开关设备应实行差异化运维，缩短巡检和维护周期，每年统计投切次数并评估电气寿命。新增条款。SF6断路器、真空断路器用于投切电容器、电抗器时，操作频繁，易出现关合涌流时弧触头烧损、触头熔焊及开断时介质恢复强度下降问题。应每年统计操作次数，评估断路器电气寿命，防止发生开断失败事故。12.1防止断路器事故注释条文12.2.1.1用于低温（年最低温度为-30℃及以下）、日温差超过25K、重污秽e级或沿海d级地区、城市中心区、周边有重污染源（如钢厂、化工厂、水泥厂等）的363kV及以下GIS，应采用户内安装方式，550kV及以上GIS经充分论证后确定布置方式。2012年版《十八项反措》12.1.1.8修订。根据运行调研，GIS设备在低温、日温差大、沿海及重污秽地区及周边存在重污染源时，易出现壳体锈蚀、漏气、汇控柜、机构箱漏雨、二次端子锈蚀等问题，在重污染源附近设备受影响程度尤其严重。

本次修订提高了条款的强制性。12.2防止GIS事故注释条文

12.2.1.2.1

GIS最大气室的气体处理时间不超过8h。252kV及以下设备单个气室长度不超过15m，且单个主母线气室对应间隔不超过3个。2012年版《十八项反措》12.1.1.3修订。GIS单个气室过大，故障影响多个间隔，给检修带来不便。在原条款基础上，进一步明确了252kV及以下设备单个气室长度不超过15m，单个主母线气室对应间隔不超过3个的要求，便于现场执行。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.3

GIS制造厂应在设备投标、资料确认等阶段提供工程伸缩节配置方案，并应纳入工程设联会审核内容。方案包括伸缩节类型、数量、位置、每个伸缩节的“伸缩节（状态）伸缩量-环境温度”对应明细表等调整参数。室外安装跨不同基础、室内安装跨伸缩缝部位应设置伸缩节。新增条款。户外GIS伸缩节设计、安装不当导致GIS设备基础开裂、漏气故障频发，参照《国家电网电网公司户外GIS设备伸缩节反事故措施》提出伸缩节设计要求。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.4双母线、单母线或桥形接线中，GIS母线避雷器和电压互感器应设置独立的隔离开关。3/2断路器接线中，GIS母线避雷器和电压互感器不应装设隔离开关，宜设置可拆卸导体作为隔离装置。可拆卸导体应设置于独立的气室内。架空进线的GIS线路间隔的避雷器和线路电压互感器宜采用外置。2012年版反措12.1.1.7修订。参考2017年版《电网设备技术标准差异条款统一意见》，根据二次系统运行方式需要，明确了不同接线型式下GIS避雷器和电压互感器与主回路间设置便于试验的断开装置的要求。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.6户外GIS法兰对接面宜采用双密封，并在法兰接缝、安装螺孔、跨接片接触面周边、法兰对接面注胶孔、盆式绝缘子浇注孔等部位涂防水胶。新增条款。户外GIS长期经受雨水腐蚀，法兰对接面、接缝等部位容易发生漏气。对接面采用双密封并在各表面接缝位置涂防水胶的工艺在实际运行中取得良好的效果。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.9盆式绝缘子应尽量避免水平布置。新增条款。据运行经验对盆式绝缘子布置方式提出要求，建议避免盆式绝缘子水平布置设计，尤其是在断路器、隔离开关及接地开关等具有插接式运动磨损部件的下部，避免触头动作产生金属屑造成盆子沿面放电。案例某变电站GIS现场交流耐压试验中发生多起水平布置的盆式绝缘子凹面沿面闪络。

12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.12GIS内绝缘件应逐只进行X射线探伤试验、工频耐压试验和局部放电试验，局部放电量不大于3pC。2012年版反措12.1.1.4修订，增加X射线探伤和工频耐压试验要求。X射线探伤和工频耐压试验能有效发现裂缝、气孔、夹杂等缺陷。试验可采用等效工装，在组装前进行逐支检测。检测报告应随出厂报告一起交付用户。案例某变电站800kVGIS母线支柱绝缘子高压端嵌件与绝缘子接合部位存在气隙、绝缘子内存在气泡，导致绝缘子放电开裂。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.13生产厂家应对金属材料和部件材质进行质量检测，对罐体、传动杆、拐臂、轴承（销）等关键金属部件应按工程抽样开展金属材质成分检测，按批次开展金相试验抽检，并提供相应报告。新增条款。部分制造厂对外协部件和原材料入厂把关不严，影响关键部件性能。近年国网设备部组织金属检测，取得良好成效。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.15生产厂家应对GIS及罐式断路器罐体焊缝进行无损探伤检测，保证罐体焊缝100%合格。新增条款。制造厂应开展GIS罐体及罐式断路器的A、B类焊缝X射线探伤，必要时进行着色探伤和抽样超声探伤，保证罐体焊缝100%合格，检测报告随出厂报告一起交付给用户。12.2防止GIS事故注释条文12.2.1.16装配前应检查并确认防爆膜是否受外力损伤，装配时应保证防爆膜泄压方向正确、定位准确，防爆膜泄压挡板的结构和方向应避免在运行中积水、结冰、误碰。防爆膜喷口不应朝向巡视通道。新增条款。GIS防爆膜装配质量不佳导致故障频发，对防爆膜装配质量和安装位置提出要求。案例某变电站刀闸气室防爆膜低压破裂。制造厂装配质量不良，爆破片曲面部位的尺寸出现偏差，造成曲面损伤，爆破片在低压状态下破裂。12.2防止GIS事故注释条文12.2.2.3

GIS、罐式断路器现场安装时应采取防尘棚等有效措施，确保安装环境的洁净度。800kV及以上GIS现场安装时采用专用移动厂房。GIS间隔扩建可根据现场实际情况采取同等有效的防尘措施。2012年版反措12.1.2.1修订。罐式及组合电器安装过程中引入异物导致的放电故障高发，对800kV及以上GIS安装环境控制提出更高要求。12.2防止GIS事故注释条文12.2.2.4GIS安装过程中应对导体插接情况进行检查，按插接深度标线插接到位，且回路电阻测试合格。2012年版反措12.1.2.3修订。新增检查插接深度标线及回路电阻测试的要求，明确检查导体插接良好的具体措施。为了避免导体插接不良，制造厂应标识插接深度，制造厂、施工单位、监理三方人员应见证母线对接环节。安装过程中应逐点进行回路电阻测试。12.2防止GIS事故注释条文12.2.3.1倒闸操作前后，发现GIS三相电流不平衡时应及时查找原因并处理。新增条款。GIS三相电流不平衡可能为母线插接不良所致，将引发严重故障，应立即分析处理。12.2防止GIS事故注释条文12.3.1.1风沙活动严重、严寒、重污秽、多风地区以及采用悬吊式管形母线的变电站，不宜选用配钳夹式触头的单臂伸缩式隔离开关。新增条款。单臂伸缩式隔离开关（包含单柱单臂垂直伸缩式隔离开关及双柱水平伸缩式隔离开关）破冰能力较差；钳夹式触头易受污秽和结冰影响，产生运动卡涩。在大风作用下，导电臂可能大幅摆动，造成合闸不到位。悬吊式管形母线存在微风振动，可能造成隔离开关触头接触不良发热及伸缩臂变形无法分合操作等问题。12.2防止GIS事故注释条文12.3.1.5隔离开关和接地开关的不锈钢部件禁止采用铸造件，铸铝合金传动部件禁止采用砂型铸造。隔离开关和接地开关用于传动的空心管材应有疏水通道。新增条款。铸造不锈钢元件容易因酸洗、热处理等除氢工艺处理不当造成“氢脆”应力腐蚀断裂，采用砂型铸造的铝合金件内部常存在砂眼、气孔等铸造缺陷，运行中受力可能发生脆性断裂。部分设备垂直连杆等采用封口设计，导致内部积水腐蚀或结冰胀裂。12.3防止敞开式隔离开关和接地开关事故案例1案例2某变电站隔离开关驱动拐臂万向轴承断裂，连杆开裂。经检测，试样的金相组织为奥氏体不锈钢铸造件。裂纹由边部萌生，沿着晶界逐步向组织内部生长，为典型的应力腐蚀沿晶裂纹。某变电站隔离开关机构输出轴法兰断裂。断裂部位位于法兰中部，断口平齐，周边无塑性变形痕迹，呈典型的脆性断裂特征，同时断口上有较多气孔存在，为典型的砂型铸造成型件。12.3防止敞开式隔离开关和接地开关事故注释条文12.3.1.9隔离开关、接地开关导电臂及底座等位置应采取能防止鸟类筑巢的结构。新增条款。鸟类在隔离开关、接地开关导电臂及底座筑巢，将导致运动卡涩等问题。案例

某220kV变电站隔离开关传动机构及触头间鸟类筑巢问题突出，影响隔离开关动作。12.3防止敞开式隔离开关和接地开关事故注释条文12.3.2.1新安装的隔离开关必须进行导电回路电阻测试。交接试验值应不大于出厂试验值的1.2倍。除对隔离开关自身导电回路进行电阻测试外，还应对包含电气连接端子的导电回路电阻进行测试。2012年版《十八项反措》12.2.2.2修订。参照《电网设备技术标准差异条款统一意见》进行了细化。导电回路电阻测试应在设备完全安装、连接完毕后进行，避免导线连接后设备接触情况发生变化。电气接线端子安装工艺不良造成的发热是高压隔离开关主要的导电回路过热缺陷类型，交接试验应一并检查。12.3防止敞开式隔离开关和接地开关事故注释条文3212.4.1.2空气绝缘开关柜的外绝缘应满足以下条件12.4.1.2.3新安装开关柜禁止使用绝缘隔板。即使母线加装绝缘护套和热缩绝缘材料，也应满足空气绝缘净距离要求。新增条款。许多厂家采用SMC绝缘隔板和热缩绝缘护套加强开关柜柜内绝缘。运行后绝缘隔板憎水性丧失，拉伸强度和绝缘性能大幅度降低，无法满足正常运行要求；绝缘护套和热缩绝缘材料缺乏行业检测手段，长期运行后开裂、脱落、阻燃性能不良，造成火烧连营等严重后果。12.4防止开关柜事故某省公司电科院模拟开关柜实际运行工况对使用SMC隔板的40.5kV开关柜进行老化试验、憎水性试验和工频耐压试验。新绝缘隔板能够通过工频耐压试验，雷电冲击试验不合格。老化绝缘隔板表面降解、憎水性快速下降，无法通过工频耐压试验。序号试验项目试验条件试验结果1工频耐压试验老化隔板不合格新隔板（干燥）通过85kV耐压试验，A相铜排尖端与AB相隔板、触头盒挡板尖端与固定隔板横担间有弧光。23新隔板（水中浸泡18h）不合格4雷电冲击试验新隔板（干燥）不合格12.4防止开关柜事故注释案例某220kV变电站35kV1号所变307开关柜内发生相间短路，造成1号主变近出口短路。原因为开关柜导体相间距离为220mm，相间加装的SMC绝缘隔板劣化造成沿面放电。12.4防止开关柜事故注释条文12.4.1.3

开关柜及装用的各种元件均应进行凝露试验，开关柜整机应进行污秽试验，生产厂家应提供型式试验报告。新增条款。参考GB3906《3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》和DL/T404《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》最新要求编制。开关柜实际运行中的可靠性受温湿度和污秽程度等运行环境因素影响，因此提