浅谈gis设备的故障诊断与检测技术

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1、浅谈GIS设备的故障诊断与检测技术刘小军（国网湖南省电力公司怀化供电分公司418000）摘要：GIS设备是220kv变电站应用极广的一种高压配电装置，但在长期实践过程中也不泛有运行故障的出现，为保证GIS设备运行更安全、高效，木文就GIS设备的故障诊断与检测技术进行了简单的分析。关键词：GIS；设备；故障一、GIS设备的巡视检查1.六氟化硫气体的压力。维持和控制六氟化硫全封闭组合电器中气体的压力是非常重要的。设置带有温度补偿的压力开关对于六氟化硫气体压力进行自动监视，还可以通过压力表进行辅助监视。因此定期地监视六氟化硫气体压力，就有可能在温度补偿压力开关发出警报以前发现漏气的征兆，预防故

2、障发牛。2.异常声音。与其它机器相同，将压缩空气操作机构的漏气声音，压气机、电动机等辅助机不正常旋转的声音作为预定检查的项目。一旦在金属罐内主回路中出现不正常的局部放电时，就能够听到从金属罐壁中传出来的，具有某种特征的六氟化硫气体通过的声音。此外，由于电流通过内部导体产生的电磁力、静电力而出现的微振动，螺母松动等不正常情况，都可从金属罐中传出的声音变化反映出来。3.发热异臭。万一带电的内部导体接触不正常，将会在不正常部位附近的金属罐上出现发热现象。当操作机构的控制继电器、电动机等出现发热，气味异常时，检查要点与其它设备相同。4.牛锈。牛锈表明沾水，牛锈可能会导致被腐蚀、滑动不灵、接触不良

3、的情况。金属罐法兰的连接部分、露在外面的连接导体或操作机构部件等都是需要检查预防生锈的部件。1.其它结构的目测检查。检查组合电器的操作机构、连接机构的轴销、弹簧挡圈、开口销等有无损伤，有无漏气、漏油的痕迹，连杆有无变形，水是否渗入外壳，结构件有无变形，漆层有无脱落等方面，其检查要点与其它电力设备相同。六氟化硫全封闭电器独特的结构部分有压力表、温度补偿压力开关、法兰的绝缘装配、外部连接导体、六氟化硫管道系统、阀门，都应通过目测检查，确定这些部件有无损伤。当GIS断路器累计分合3000-4000次或累计开断电流4MA以上时，检查一次其动静耐弧触头，一般需运行20年及以上时才会达到上述数字。当

4、GIS隔离开关和接地开关分合闸3000次以上吋，应检查其磨损情况。而GIS装置的第一次解体大修是在运行20年后进行或在GIS事故后进行，目前通常是委托制造厂进行。二、GIS内部故障定位监测1.常规的内部故障定位监测GIS内部闪络故障可分为两类。一类发生在耐压试验中，另一类发生在运行的设备中。这两类故障电弧特性差别很大。在耐压试验中，如果采用工频谐振装置，燃弧吋间一般为微秒级。电弧能量等于被试段储存的能量。可按12CU2计算，其中C为被试段电容值，U为击穿电压。对于500kV的GIS,—次击穿释放的电弧能量大约为20J/击穿对导体造成的损坏很小，目测检查十分困难。对于试验中的永久性故障，通

5、常可采用声波监测法定位。2.新型的内部故障定位监测（1）超高频法超高频方法用于局部放电监测的原理如下。通过接受GIS内部放电吋发出的电磁波来监测局部放电。这种方法的基础是在高压力的六氟化硫中，局部放电总是在很小范围内发生，因此具有极短击穿时间的特征。这种具有快速上升时沿的局部放电脉冲包括有从直流到超过1GHz的频率成分。GIS的同轴结构是一个良好的波导,超高频(300MHz-3000MHz)电磁波可在内部有效地传播。电力系统中的电晕放电等主要电磁干扰信号的频率一般在1500MHz以下，而且因其在空气中传播、衰减很快。所以，可选择超高频段的电磁信号作为监测信号，以避开常规电气测试方法中难以

6、识别的电力系统中的干扰，从而提高局部放电监测的信噪比。(2)外壳振动法大量的试验研究结果表明，由于GIS内部电极不平整、金属飞边在电场作用下的放电，以及由于零部件加工工艺不严格及安装过程中遗留下来的导电杂质，在电场作用下漂浮击穿导致的外壳振动都具有典型的频率特性。内部放电引起外壳振动具有典型的频率特性。同吋，振动信号与局部放电信号出现的相位相接近,并具有重复性。试验表明，由于内部放电引起的金属外壳振动是随内部放电强度的强弱而变化的，局部放电量越强，振动强度就越大。振动信号和局部放电信号的区别金在于导电材料不同、放电源不同，振动强度随着放电强度而增长的趋势各不相同。(3)GIS故障定位器G

7、IS在岀厂试验及在现场进行耐压试验中，一旦发生对地闪络故障，通常采用多次分段重复加压的方式，依靠人的听觉进行判断。这种做法既不准确，也会使有些部位受到多次耐压，对绝缘有害并延误工期。故障定位器则可以在耐压的同时正确地判断发生短路的间隔，极大地缩短了检修周期，提高了工作效率，同吋减少对GIS某些部分绝缘垂复加压所带来的损坏。当组合电器发生短路时，短路电弧产生的冲击波引起外壳振动，这种振动波沿金属外壳传递，在金属与绝缘子交界面上产生波的