李冰

摘 要：變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)組織單位，在運(yùn)行中發(fā)生異?，F(xiàn)象或者事故會(huì)代來(lái)其大的危害，本文就變電站GIS組合電器設(shè)備的各種異常現(xiàn)象及故障進(jìn)行分析并提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：變電站；GIS；異常及故障處理

變電站是電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)組織單位，在運(yùn)行中會(huì)發(fā)生各種異常現(xiàn)象或事故，而這些異?，F(xiàn)象或事故很可能給電力系統(tǒng)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等帶來(lái)巨大的危害，此時(shí)，能夠正確及時(shí)處理各種異常運(yùn)行或事故，是變電站運(yùn)行值班人員一項(xiàng)重要的基本職責(zé)[1]。本文就變電站GIS組合電器設(shè)備的一些異常運(yùn)行及故障進(jìn)行分析并提出了相應(yīng)的處理方法。此外，電氣設(shè)備的熱效應(yīng)是引發(fā)變電站多種故障和異常的重要原因，及早發(fā)現(xiàn)過(guò)熱并排除，可以大大減少電力系統(tǒng)的故障與事故，提高供電的可靠性，保證正常供電。本文以最新的技術(shù)紅外熱成像檢測(cè)作為手段，變電站為背景，淺要地分析了電氣設(shè)備發(fā)熱故障與對(duì)策，為檢修、運(yùn)行、維護(hù)提供了有益的借鑒。

一、GIS組合電器設(shè)備的異常及故障處理方法

1.GIS斷路器故障處理方法

（1）GIS斷路器拒絕合閘處理：

1）若是斷路器操作電源斷電，運(yùn)行人員應(yīng)檢查斷路器操作電源是否空開(kāi)或熔絲，如果發(fā)現(xiàn)是操作電源空開(kāi)或熔絲熔斷，運(yùn)行人員應(yīng)試合空開(kāi)或更換熔絲，還應(yīng)檢查匯控柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)“遠(yuǎn)方-就地”選擇開(kāi)關(guān)是否在遠(yuǎn)方位置；

2）若是控制回路問(wèn)題，應(yīng)重點(diǎn)檢查控制回路易出現(xiàn)故障的位置，如同期回路、控制開(kāi)關(guān)、合閘線圈、分相操作箱內(nèi)繼電器等，對(duì)于二次回路問(wèn)題，一般應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理；

3）若匯控柜內(nèi)“遠(yuǎn)方-就地”控制把手置于就地位置或接點(diǎn)接觸不良，則可將“遠(yuǎn)方-就地”控制把手置遠(yuǎn)方位置或?qū)咽种貜?fù)操作兩次，若接點(diǎn)回路仍不通，應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理；

4）如果是彈簧機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能，應(yīng)檢查其電源是否完好，若屬于機(jī)構(gòu)問(wèn)題應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員處理；

5）若是斷路器SF6壓力降低而閉鎖開(kāi)關(guān)，運(yùn)行人員應(yīng)斷開(kāi)斷路器操作電源空開(kāi)，申請(qǐng)停用重合閘，通知專(zhuān)業(yè)人員處理；

6）如若是故障造成斷路器不能投運(yùn)時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)匯報(bào)調(diào)度將斷路器隔離（斷開(kāi)斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)）待專(zhuān)業(yè)人員處理。

（2）GIS斷路器拒絕分閘處理：

1）若是分閘電源斷電，運(yùn)行人員應(yīng)檢查斷路器操作電源是否空開(kāi)或熔絲，如果發(fā)現(xiàn)是操作電源空開(kāi)或熔絲熔斷，運(yùn)行人員應(yīng)試合空開(kāi)或更換熔絲，還應(yīng)檢查匯控柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)“遠(yuǎn)方-就地”選擇開(kāi)關(guān)確在遠(yuǎn)方位置；

2）若是控制回路存在故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查分閘線圈、分相操作箱繼電器、斷路器控制把手，在確定故障后應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理；

3）若是斷路器輔助接點(diǎn)轉(zhuǎn)換不良，應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理；

4）若是匯控柜內(nèi)“遠(yuǎn)方-就地”把手位置在就地位置，應(yīng)將把手放在對(duì)應(yīng)的位置，若是把手輔助接點(diǎn)接觸不良，應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行處理；

5）如果是彈簧機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能，應(yīng)檢查其電源是否完好，若屬于機(jī)構(gòu)問(wèn)題應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員處理；

6）若是斷路器SF6壓力降低閉鎖開(kāi)關(guān)，運(yùn)行人員應(yīng)斷開(kāi)斷路器操作電源空開(kāi)，申請(qǐng)停用重合閘，匯報(bào)調(diào)度，通知專(zhuān)業(yè)人員處理；

7）當(dāng)故障造成斷路器不能分閘時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度，經(jīng)調(diào)度同意用母聯(lián)串代故障斷路器，即將非故障出線斷路器倒換至另一母線，用母聯(lián)斷路器切除故障斷路器；并將故障斷路器接的那段母線轉(zhuǎn)檢修，通知專(zhuān)業(yè)人員處理。

2.GIS斷路器操作機(jī)構(gòu)異常處理方法

（1）GIS斷路器液壓操作機(jī)構(gòu)異常處理：

發(fā)生液壓機(jī)構(gòu)無(wú)油位或漏油嚴(yán)重導(dǎo)致斷路器分合閘閉鎖時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)切斷其電機(jī)電源，立即匯報(bào)調(diào)度，經(jīng)調(diào)度同意用母聯(lián)開(kāi)關(guān)串代故障斷路器，即將非故障出線斷路器倒換至另一母線，用母聯(lián)斷路器切除故障斷路器；將故障斷路器接的那段母線轉(zhuǎn)檢修，通知專(zhuān)業(yè)人員處理。

（2）GIS設(shè)備隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)異常處理：

1）正常操作GIS設(shè)備隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，如遇無(wú)法電動(dòng)操作，運(yùn)行人員應(yīng)檢查控制回路電壓或電機(jī)電壓查看是否過(guò)低或失壓，如屬于過(guò)低或失壓時(shí)應(yīng)立即恢復(fù)，并檢查熱繼電器是否動(dòng)作，如果熱繼電器動(dòng)作應(yīng)按動(dòng)熱繼電器復(fù)位按鈕。無(wú)法電動(dòng)操作時(shí)應(yīng)進(jìn)行手動(dòng)操作，操作前應(yīng)先斷開(kāi)操作電源。

2）若連手動(dòng)也無(wú)法操作時(shí)，當(dāng)母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法操作時(shí)應(yīng)馬上匯報(bào)調(diào)度，經(jīng)調(diào)度同意，立即將非故障出線斷路器倒換至另一母線，將其故障隔離開(kāi)關(guān)所接母線轉(zhuǎn)檢修，并將其開(kāi)關(guān)也轉(zhuǎn)檢修，然后通知檢修人員進(jìn)行處理；線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法操作時(shí)馬上匯報(bào)調(diào)度，經(jīng)調(diào)度同意，在保證開(kāi)關(guān)確已斷開(kāi)的情況下，斷開(kāi)母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，將本側(cè)停電并轉(zhuǎn)檢修（對(duì)側(cè)應(yīng)將線路轉(zhuǎn)檢修），然后通知檢修人員進(jìn)行處理。

3.GIS組合電器設(shè)備遇到SF6氣壓降低故障時(shí)的處理方法：

1）當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)GIS組合電器設(shè)備SF6氣體降低至報(bào)警值時(shí)應(yīng)上報(bào)運(yùn)行檢修部，由檢修人員對(duì)其補(bǔ)氣；

2）當(dāng)運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)GIS組合電器設(shè)備SF6氣體降低至閉鎖值時(shí)應(yīng)立即應(yīng)將操作電源拉開(kāi)，并鎖定操動(dòng)機(jī)構(gòu)，在手動(dòng)操作把手上掛禁止操作的標(biāo)示牌，立即報(bào)告調(diào)度，根據(jù)命令，采取措施將故障開(kāi)關(guān)隔離；匯報(bào)部門(mén)通知運(yùn)行檢修部門(mén)進(jìn)行處理。

4.GIS組合電器設(shè)備如遇SF6發(fā)生嚴(yán)重漏氣故障時(shí)的處理方法：

1）應(yīng)立即斷開(kāi)該開(kāi)關(guān)的操作電源，在手動(dòng)操作把手上掛“禁止操作”的標(biāo)示牌；

2）匯報(bào)調(diào)度，根據(jù)調(diào)度命令，采取措施將故障開(kāi)關(guān)隔離；

3）在接近設(shè)備時(shí)要謹(jǐn)慎，盡量選擇從“上風(fēng)”接近設(shè)備，必要時(shí)要戴防毒面具、穿防護(hù)服。

5.GIS組合電器設(shè)備發(fā)生意外爆炸處理：

SF6設(shè)備發(fā)生意外爆炸事故，事故處理人員接近設(shè)備要謹(jǐn)慎，對(duì)戶(hù)外設(shè)備，盡量選擇從上風(fēng)接近設(shè)備。當(dāng)處理SF6氣體大量外泄時(shí)，進(jìn)行緊急處理時(shí)的注意事項(xiàng)：

1）人員進(jìn)入戶(hù)外設(shè)備10m內(nèi)，必須穿防護(hù)服、戴防護(hù)手套及防毒面具；

2）在室外應(yīng)站在上風(fēng)處進(jìn)行工作。

二、常見(jiàn)熱故障原因解析

1.變壓器內(nèi)部熱故障的診斷

對(duì)于那些比較接近設(shè)備外殼，或傳熱途徑較為簡(jiǎn)單、直接的部位發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，還是很有可能利用熱像診斷的，可以結(jié)合油色譜的分析結(jié)果，有針對(duì)性地對(duì)變壓器整體進(jìn)行溫度分布的檢測(cè)。根據(jù)熱像檢測(cè)結(jié)果可分部位分析，從上到下進(jìn)行，先從套管及其引出線接頭到升高座、三相分接開(kāi)關(guān)、箱體各個(gè)部位及散熱器等。進(jìn)行初步診斷后，可根據(jù)情況處理，必要時(shí)可停運(yùn)放油，進(jìn)入變壓器內(nèi)部觀察以準(zhǔn)確定位故障；也可以采用吊罩后進(jìn)行空載和短路試驗(yàn)，并用熱像再檢測(cè)的方法進(jìn)行進(jìn)一步確診。

2.變壓器套管缺陷診斷

變壓器套管的內(nèi)部缺陷一般有三類(lèi)，一類(lèi)是因其絕緣不良而使tgδ增大，其熱像顯示本體溫度高于正常相；第二類(lèi)是套管內(nèi)部接觸不良，造成接觸電阻過(guò)大而過(guò)熱，引起將軍帽局部發(fā)熱；第三類(lèi)是因套管泄露或者注油時(shí)氣未排盡而造成的缺油現(xiàn)象，其熱像顯示是在無(wú)油處溫度偏低，且可顯示缺油界面。

3.斷路器動(dòng)靜觸頭接觸不良的診斷

斷路器動(dòng)靜觸頭接觸不良的故障，其熱像特征顯示為頂帽下部溫度Td最高，下法蘭的溫度Tf次之，瓷套溫度Tc最低；在進(jìn)行相間比較時(shí)，若溫度比正常相相差高10K的應(yīng)判斷為有缺陷。

4.隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭接觸不良診斷

隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良的熱像特征是刀口溫度高。判定無(wú)缺陷的標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)相間比較，溫差不應(yīng)大于2K。

5.電容型電壓互感器內(nèi)部故障診斷

電容型電壓互感器的內(nèi)部故障包括電容器內(nèi)部缺陷和中間變壓器內(nèi)部缺陷。他們正常的熱像特征是三相溫升與溫差都不大，本題溫度分布均勻，不應(yīng)有局部過(guò)熱現(xiàn)象。其內(nèi)部故障的診斷采用相間比較，即相間溫差（對(duì)于35kV及以上設(shè)備）不應(yīng)超過(guò)2K。

6.電流互感器內(nèi)部故障診斷

電流互感器的內(nèi)部故障主要是內(nèi)部連接接觸不良和絕緣介質(zhì)缺陷兩類(lèi)。當(dāng)設(shè)備正常時(shí)，熱像特征是三相溫升溫差均很小，當(dāng)不考慮外部風(fēng)力對(duì)流冷卻的作用時(shí)，對(duì)于35kV及以上的設(shè)備，其整體最大相間溫差只在1.3K左右，而實(shí)際運(yùn)行的戶(hù)外設(shè)備，由于微風(fēng)對(duì)流經(jīng)常存在，故相間溫差更微小。故在診斷電流互感器內(nèi)部是否存在絕緣缺陷時(shí)，采用相間比較法；若內(nèi)部連接接觸不良時(shí)，可能引起溫升，導(dǎo)致其相應(yīng)的局部表面過(guò)熱，可達(dá)數(shù)十度，考慮到互感器頂帽內(nèi)外部溫差可能達(dá)30～45K，所以判斷電流互感器內(nèi)部連接不良的最高外部溫度值應(yīng)在55℃以下。

7.避雷器故障診斷

避雷器一般是金屬氧化物避雷器，在正常運(yùn)行時(shí)他們都有輕微發(fā)熱的元器件，是氧化鋅元件本身。

盡管因電壓等級(jí)不同，串聯(lián)元件數(shù)目不同，且各種元件結(jié)構(gòu)相異，但他們的熱像特征還是有共同之處的。在正常運(yùn)行時(shí)，它們的發(fā)熱量都不大，特別在戶(hù)外自然冷卻條件下，避雷器本體溫升很小，比周?chē)h(huán)境溫度高得很少，其熱場(chǎng)分布均勻，同一相設(shè)備的溫度相當(dāng)均勻，或呈現(xiàn)上下兩端溫度稍偏低，而中部稍高的現(xiàn)象，但總的最大溫差僅在1K范圍內(nèi)，相間的溫差也很小。

參考文獻(xiàn)：

[1]李方永.電力變壓器的常見(jiàn)故障分析[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2010（27）

[2]張赪.變電所設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì).2007.04[3]張珂.淺談變電站電氣設(shè)備維修[J]. 中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）. 2011（02）