gis故障诊断系统开发和研制

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1、GIS故障诊断系统开发和研制　　摘要：以SF6气体为绝缘介质的GIS组合电器设备具有紧实小型化、运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的特点，现已广泛应用于电力系统中。但对GIS电气设备运行情况的监测以及发生故障后故障点的查找缺乏行之有效的手段，GIS故障诊断系统开发和研制将弥补国内GIS电气设备在线监测和故障诊断技术的空白，为GIS故障诊断系统的开发和研制提供了思路。关键词：GIS；在线监测；故障诊断中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）23-0227-021引言11以SF6气体为绝缘介质的GIS组合电器设备具有紧实小型化、运行可靠性高、维护工作量少

2、、检修周期长的特点。SF6气体是绝缘性能和灭弧性能优良的气体，而电气部件均密封在充满SF6绝缘气体的容器中，因而设备内部不受大气影响，其安全可靠性能是其它高压电器不能比拟的。自二十世纪八十年代末开始投入电力系统运行以来，得到电力系统客户的高度评价，现已成为变电应用的首选，但在实际运行中也存在问题，开发研制GIS故障诊断系统可以及时发现设备运行中存在的问题，成为GIS运行状况的主要监测和诊断手段。2GIS运行中存在的问题及GIS故障诊断系统研制思路2.1GIS设备内部故障GIS设备内部故障后，难以确定故障发生的具体气室位置。由于GIS设备全部密封在里面，GIS设备内部故障，发生开关跳闸

3、，检修人员往往无法判断故障发生的具体位置，只有将气室逐一打开进行检查，耗费很大的人力、物力和时间。由此，需要一套装置来监测GIS内部故障发生的气室位置，提高检修针对性，缩短检修时间。当GIS设备内部故障时，内部放电将有大量的能量释放，迅速转变为分子势能，使气室内局部温度升高，压力急剧增大，持续时间较短，放电的大小正比于分子势能的增加。开发研制GIS故障诊断系统可以设置现场采集装置，通过现场采集装置将数据传送给工业计算机，工业计算机可设置放电大小的阀值，超过阀值时，将事件记录下来。通过查看GIS故障诊断系统监控计算机的历史数据，确定故障在哪个气室。2.2GIS运行过程中设备的局部放电或

4、设备发热在运行过程中，GIS设备的局部放电、设备发热等问题，运行人员无法通过巡视来发现，虽然当时设备还能正常运行，但长时间运行下去就可能引起设备故障。11原理同GIS设备内部故障，内部放电将有大量的能量释放，转变为分子势能，使气室内局部温度升高，压力急剧增大，持续时间较短，放电的大小正比于分子势能的增加，GIS故障诊断系统通过其现场采集装置将数据传送给工业计算机，工业计算机可设置放电大小的阀值，超过阀值时，将事件记录下来。对于同一环境下的静止气室，可判断它们之间的温度差异，找出温度异常的气室。同时将气室的温度与环境温度相比较，找出温差大的气室。这些可作为辅助诊断的一个手段。2.3SF

5、6气体的泄漏11GIS设备气室多，其SF6泄漏点也相对多，而往往泄漏要等到压力降到很低，密度继电器报警才被发现。SF6电力设备某些部件发生泄漏，必将使SF6气体的绝缘强度、灭弧能力下降，给设备的安全运行带来严重隐患。因此，SF6电力设备压力值的实时准确监测十分重要。当压力降低，报警信号的传输应及时可靠，应能智能化地显示出异常数据，以告知运行人员处理。目前，变电站一般采用GIS气室上安装压力表，压力表指示压力变化，这种检测方式只适用于压力变化较大时，不能防患于未然，且读数时的视觉误差较大，靠维护人员的巡视不能动态及时发现气室的实际压力状态及变化，增加维护的工作量，同时温度的变化会引起压

6、力的相应变化，不能真实反映是否漏气；另外，GIS气室上还装有密度继电器，密度继电器上有两个硬触点，由于压强受温度的变化，以及只有两个阀值点，所以只有压力变化很大密度继电器才有反应。运行实践证明，SF6断路器易漏部位主要有：各检测口、焊缝、充气嘴、法兰连接面、压力表连接管、密封底座等。GIS的常见漏气点有：焊缝、法兰结合面、充气嘴和压力表等处。国标上规定GIS气室年漏气率不大于1%，按照GB11023-89《高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法》，无论压力降法、扣罩法、挂瓶法、局部包扎法，实际中或没有很好的仪器测量，或实施的工作量很大。因此，对更有效、更准确、更快速、更方便的年漏气率检

7、测装置的需求迫在眉睫。开发研制GIS故障诊断系统克服压力表的诸多缺点，可在现场数字显示当前压力值及压力的变化值，同时设置阀值点和有压力过高、压力过低的闭锁硬触点，所测压力值均换算成20℃下的压力值，由此显示出来的压力值不受温度影响，直接反映气室内SF6的变化量，实测的压力值上传到工业计算机保存，计算出年漏气率。可曲线表示、生成报表供分析用，并给出事件报警。2.4SF6电力设备水分渗入11SF6气体作为绝缘和灭弧介质封闭在GIS设备中，由于制造质量和安装工艺