一 內(nèi)容簡介

文中介紹了一起1 000 kV GIS斷路器局部放電帶電檢測異常的詳細(xì)經(jīng)過、缺陷處理、原因分析以及后續(xù)整改措施。檢修人員通過對(duì)1 000 kV GIS設(shè)備開展局部放電帶電檢測、SF6分解物檢測等工作，分析超聲波和特高頻局部放電異常信號(hào)特征，鎖定異常信號(hào)的位置，判斷出GIS內(nèi)部可能存在輕微故障。然后經(jīng)過現(xiàn)場檢查確認(rèn)了故障的存在，對(duì)故障斷路器進(jìn)行整體更換處理，并將故障斷路器保存原樣返廠進(jìn)行分析。最終通過現(xiàn)場開罐檢查、返廠解體、異物樣品檢測等手段找出局部放電異常的原因，本次1 000 kV GIS斷路器局部放電信號(hào)異常的原因?yàn)槠帘握珠_裂、緊固螺絲松動(dòng)導(dǎo)致。屏蔽罩開裂主要原因是屏蔽罩緊固螺釘松動(dòng)，屏蔽罩受力不均勻，導(dǎo)致屏蔽罩安裝孔附近金屬疲勞開裂，而螺絲松動(dòng)的原因?yàn)殒i固劑涂覆不規(guī)范、螺栓緊固力矩不符合要求。后續(xù)對(duì)同類設(shè)備進(jìn)行整改，優(yōu)化靜側(cè)屏蔽罩結(jié)構(gòu)，增加屏蔽罩的整體強(qiáng)度。在屏蔽罩螺栓連接處增加半圓墊圈，并將屏蔽罩緊固螺絲墊圈更換為外徑更大的特殊墊圈，提高屏蔽罩緊固的可靠性。通過對(duì)該缺陷的處理和分析，在GIS安裝、驗(yàn)收、運(yùn)維檢修等方面制定相應(yīng)對(duì)策防止該類缺陷再次發(fā)生。

二 主要內(nèi)容

由于氣體絕緣全封閉組合電器設(shè)備(GIS)具有占地面積小、維護(hù)成本低、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在各電壓等級(jí)變電站中的運(yùn)用越來越多。斷路器是GIS設(shè)備的重要組成部分，其作用是正常情況下可靠切斷高壓載流線路，或是電力系統(tǒng)故障情況下可靠切斷故障從而保護(hù)系統(tǒng)安全。近年來，電網(wǎng)發(fā)展迅速，GIS設(shè)備在500、750、1 000 kV超特高壓骨干電網(wǎng)中的應(yīng)用非常廣泛，GIS設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，質(zhì)量參差不齊，運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題。常見問題比如儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)機(jī)械故障、二次回路故障、一次回路絕緣故障等，其中一次回路絕緣故障最為嚴(yán)重，檢修耗時(shí)長、停電范圍較大，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著帶電檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，利用特高頻、超聲波檢測技術(shù)能夠較早發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備絕緣類缺陷，也可利用X光檢測技術(shù)發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備內(nèi)部機(jī)械故障，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)進(jìn)行處理，避免問題惡化影響電網(wǎng)安全。

根據(jù)近年來的故障案例可知，絕緣擊穿故障占比最高，主要原因?yàn)橹圃鞆S設(shè)計(jì)不合理、組裝工藝控制不佳、材質(zhì)不佳，設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行后內(nèi)部組部件出現(xiàn)松動(dòng)移位、斷裂等情況，導(dǎo)致電場發(fā)生畸變，或是產(chǎn)生金屬碎屑等異物掉落在絕緣部件上，導(dǎo)致閃絡(luò)擊穿等故障。因此，為提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性，除了要提高產(chǎn)品質(zhì)量和安裝工藝，在GIS設(shè)備運(yùn)行階段，還應(yīng)加強(qiáng)帶電檢測工作開展，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)深入分析原因，制定對(duì)策，消除GIS設(shè)備隱患。

文中針對(duì)在帶電檢測過程中發(fā)現(xiàn)的GIS設(shè)備異常情況，通過現(xiàn)場檢查更換、返廠解體檢查、檢測、試驗(yàn)，找出帶電檢測異常現(xiàn)象的原因，制定整改措施，對(duì)同類設(shè)備問題進(jìn)行整改，消除隱患。

1 設(shè)備及缺陷概述

2 現(xiàn)場檢查

3 返廠檢查及分析

3.1 斷路器解體檢查

3.2 屏蔽罩附近異物分析

4 原因分析

5 整改措施

三 結(jié)論

本次1 000 kV GIS斷路器局放信號(hào)異常的原因?yàn)槠帘握珠_裂、緊固螺絲松動(dòng)導(dǎo)致。GIS斷路器屏蔽罩開裂主要原因是屏蔽罩緊固螺釘松動(dòng)，屏蔽罩受力不均勻，導(dǎo)致屏蔽罩安裝孔附近金屬疲勞開裂，而螺栓松動(dòng)的原因?yàn)殒i固劑涂覆不規(guī)范、螺栓緊固力矩不符合要求。由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行了處理，沒有引起其他擴(kuò)大事故，但也給正常的生產(chǎn)運(yùn)行造成一定影響，該類設(shè)備隱患應(yīng)引起重視。為防止該類故障再次發(fā)生，建議如下：

1)針對(duì)斷路器屏蔽罩的廠內(nèi)裝配和現(xiàn)場清理，實(shí)施專項(xiàng)檢查，其具體要求為：①加強(qiáng)裝配人員螺紋鎖固劑涂敷的專項(xiàng)培訓(xùn)，并加強(qiáng)抽檢；②對(duì)靜側(cè)屏蔽罩的6個(gè)螺栓的力矩檢查，由抽檢改為復(fù)檢；③斷路器在現(xiàn)場清理時(shí)，對(duì)屏蔽罩螺栓的緊固標(biāo)記進(jìn)行檢查。以上檢查措施，需固化在廠內(nèi)及現(xiàn)場的作業(yè)指導(dǎo)書和檢查卡中，并對(duì)全體裝配和清理人員進(jìn)行培訓(xùn)。

2)針對(duì)1 000 kV GIS設(shè)備，加強(qiáng)帶電檢測工作開展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并提前消除隱患；

3)加強(qiáng)設(shè)備驗(yàn)收，嚴(yán)控現(xiàn)場安裝工藝，對(duì)GIS設(shè)備內(nèi)部清潔度、部件材質(zhì)、緊固力矩、螺栓緊固膠等關(guān)鍵部位進(jìn)行專項(xiàng)檢查驗(yàn)收。

隨著對(duì)電力設(shè)備可靠性要求越來越高，應(yīng)加強(qiáng)GIS等設(shè)備的維護(hù)與管理，降低其非計(jì)劃停運(yùn)率，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有非常重要的意義。為防止類似問題發(fā)生，下一步對(duì)該隱患開展全面排查。

原文發(fā)表在《高壓電器》2024年第6期。