电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析

电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析

张午扬，刘威，卢志鹏，张瑞，陈功（国网合肥供电公司，合肥 230022）摘要：GIS的电气开关设备在现阶段的电气系统内部具有关键的地位，此类开关设备能够维持较好的运行灵敏性，并且还能实现对于系统整体性能的全面优化。然而电气开关如果经过了长期运行，那么设备绝缘层很易受到磨损，进而造成程度较为显著的内部绝缘故障。因此针对电气开关设备而言，关键在于明确GIS设备目前常见的内部绝缘故障，并且结合电气开关系统现有的运行状态来实现改进与优化。关键词：电气开关；GIS设备；内部绝缘故障中图分类号：TM591　　　　文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）05-0093-020　引言电气开关设备GIS一旦出现突发性的设备绝缘故障，则会明显威胁到整个电气系统的平稳运行。在情况严重时，电气设备还可能被烧毁，并且伤害到操作人员的安全。由此可见，目前针对各类GIS的电气开关设备必须着眼于强化绝缘保护，确保做到灵活选用各类的设备绝缘材料，在此前提下实现了电气开关综合性能的提升。同时，作为维护电气开关设备的具体负责人员也要做到全面监管现有的电气设备运行。如果察觉到内部绝缘故障的潜在风险，那么立即对其予以必要的处理。放，避免激烈碰撞。技术人员在安装过程中需要严格按照相关规范进行，提高变电站运行效率。技术人员在安装导线时，需要对导线的质量、长度等进行核查，并全面排查导线线路，在安装过程中，如果需要使用多根导线，技术人员要相应的增加平垫片进行辅助，从而有效提高电气设备的调试水平[3]。3　变电电气设备调试中容易引发的质量问题3.1　管道预埋时容易引发的问题管道预埋是电气设备安装中极其重要的一步，能够直接影响电气设备安装的整体效果。管道预埋过程中，施工单位如果缺乏管理，会导致管道预埋缺乏防水措施，从而为电气设备安装埋下巨大的安全隐患，另外，如果管道弯曲位置没有进行科学的弯管处理，会为电气设备安装的后续工作带来困扰。管道预埋时，施工单位如果没有按照相关要求选择钢管，或管道预埋深度没有达到规范需求，均会造成管道与设计图纸出现偏差，为电气设备的安装带来极大隐患。3.2　防雷接地容易引发的问题防雷接地也是电气设备中比较容易出现质量隐患的一部分。如施工单位没有按照设计要求对防雷装置进行预埋，导致接地电阻增大，一旦投入运行在雷雨天气受雷击时，会对电流减泄速度带来不良影响，从而为变电站的安全运行造成巨大威胁。另外，一些施工单位为了减少成本支出，选择材料较差的防雷装置，加上在施工过程中焊接不合理，最终导致防雷装置不能符合设计标准，从而引发严重的质量问题，不但不能充分发挥防雷装置的性能，还会造成施工单位面临巨大经济损失[2]。5　变电电气设备维护技术电气设备维护主要可以从3个方面入手：①电气设备的运行维护，定期维护能够保证变电系统稳定运行，减少安全事故的发生几率。电气设备维护检修工作需要以预防为主，运行维护环节中需要贯彻和落实综合性原则，即维护检修过程中技术人员需要在停电和带电状态下任意切换，从而提高电气设备的维护水平。②优化设备缺陷管理制度，电力企业需要优化设备缺陷管理制度，有利于了解和掌握电气设备出现的问题，从而对问题进行准确记录，为后续工作提供科学依据，如果电气设备中出现较小的缺陷问题，虽然短时间内不会造成不良影响，但是如果不及时解决，会引发严重的故障问题因此电力企业需要对缺陷问题加以完善，从而促进电力企业稳定发展。③设备运行维护管理，随着科学技术的不断发展，网络技术和计算机技术逐渐深入到设备运行维护管理工作中，为电力企业的发展提供了广泛的技术支撑。电气设备维护需要充分利用科学技术，将计算机技术运用到检测环节中，从而能够及时准确的掌握设备运行状态。6　结束语提高变电电气设备的安装调试技术以及维护技术，能够促进变电站稳定运行，从而提高电力系统的安全性，对电力企业的稳定发展有积极作用。参考文献[1]郑祥红.变电设备安装调试与运行维护技术[J].科技创新导报,2018(35):43-44.[2]李建红.变电电气设备安装调试及其运行维护技术[J].科技视界,2017(10):63,97.[3]林雄明.变电电气设备安装调试与运行维护技术分析[J].机电信息,2010(18):83,121.4　变电电气设备调试技术想要有效提升变电站运行具有安全性和稳定性，施工单位需要制定健全的配电箱安装管理制度，并做好充分的准备工作。同时，施工单位需要加强对技术人员进行培训，提高技术人员的专业能力和安全意识，充分了解电气设备安装的相关规范和步骤，在安装过程中避免出现接线错误现象，充分保证导线安装符合实际需求。施工单位还需组织专业人员对配电箱安装进行实施监督和管理，在监督过程中如果发现问题需要第一时间采取措施进行解决，避免影响后续工作。技术人员需要在配电箱安装完毕后对数据显示以及相关性能进行再次检验，确保其符合标准。2019.5·今日自动化 93Electromechanical maintenance 机电与维修

1　电气开关设备GIS常见的内部绝缘故障第一类为绝缘表皮遭受外界的污染。对于各种绝缘构件而言，绝缘表层污染有可能来自于装配、制造或者运输GIS设备的环节。这是由于，杂质与灰尘附着于设备的绝缘表皮，从而造成了程度较为明显的设备表皮损伤。对于绝缘设备如果未能做到经常予以彻底的设备表皮清洗，那么过多的杂质与油渍将会出现堆积现象，不利于整个系统绝缘性能的优化。并且，受到污染后的设备绝缘表皮还会迅速增大绝缘子的电荷量，从而造成表层放电事故的产生[1]。第二类为脱落与松动的开关系统部件现象。具体在制造GIS的开关设备时，某些生产商本身并未达到应有的设备生产资质，并且未能做到全面进行前期的开关设备检验。在此种状态下，欠缺正常设备性能的金属屏蔽罩以及其他设备部件很易出现脱落现象或者松动现象。绝缘开关一旦出现了脱落或者松动，则可能引发悬浮电位的情况产生，或者出现异常的设备运行声响。并且在剧烈振动的状态下，设备外部的屏蔽罩就会出现扭曲或者变形，甚至造成较为明显的绝缘击穿现象。第三类为机械损伤或者绝缘部件固有的内部缺陷。从目前的现状来看，对于盆式绝缘子、绝缘拉杆与支柱式的绝缘子都应当包含在GIS绝缘部件的范围内。绝缘设备的固有缺陷主要体现在设备内部出现气泡、出现裂纹或者夹带金属杂质。此外，绝缘子如果受到过大的施工力度影响或者受到外力撞击，则会造成较为显著的局部裂痕，并且显著降低了表面的绝缘子电压。在情况严重时，击穿接地或者绝缘子闪络的事故也可能会产生[2]。2　探析杜绝设备内部绝缘故障的要点GIS的电气开关设备目前已经能够适用于很多的行业领域，因此构成了整个电气系统不可缺少的核心开关设备。但是实际上，技术人员针对GIS开关设备如果未能做到经常予以养护与检查，则会导致潜在的GIS开关运行风险。在出现绝缘故障的状态下，电气系统很可能突然表现为中断运行的情形，并且造成显著的开关设备性能损失。因此为了达到杜绝GIS开关绝缘故障的目标，那么核心措施主要体现为如下要点。2.1　定期开展绝缘测试与局部放电测试图1 局部放电测试仪局部放电现象构成了潜在的绝缘劣化风险，并且容易直接导致突发性的开关绝缘故障。通常来讲，开关设备如果表现为较高的局部放电量，那么意味着存在程度显著的绝缘劣化倾向。因此，针对各类开关设备都要做到经常测试设备现有的绝缘性能，并且定期予以局部放电测试。在目前的现状下，技术人员可以借助于灵敏度较高的局放检94今日自动化·2019.5

测仪来完成上述的测试。此外，对于程度并不显著的绝缘劣化故障而言，通常可以借助超声波加以检测。局部放电测试仪如图1所示。现场绝缘试验涉及交流耐压测试、气体湿度的测验以及设备泄露测试。在这其中，测试气体湿度重点针对于SF6的气体。这是由于，SF6气体能否维持较好的气体质量与气体压力，其直接决定GIS绝缘性能。通过运用交流耐压测试的方式，对于潜在的工具遗留以及绝缘子污染隐患都能够做到及时进行察觉，避免上述隐患出现迅速扩大的趋向。并且在必要的时候，技术人员还需要借助于气体分解测试以及局部放电压力测试的方式来有效控制开关设备。2.2　全面管控GIS的开关设备质量对于潜在的绝缘事故风险如果要在根源上进行彻底消除，那么核心措施应当体现在全面控制以及监管GIS设备目前现存的运行状态。通过开展综合性的设备验收以及产品质量检测，应当能够保障最根本的GIS开关质量。因此可见，全面开展设备质量管控的举措具有明显的必要性。具体针对开关设备的全面质量管控而言，关键应当体现在选择适当的GIS开关型号，避免由于不当选型进而引发显著的设备故障产生[3]。除此以外，技术人员针对GIS设备需要做到严格查看现有的设备安装以及设备生产工艺，运用全面测试的方式来测查开关设备现有的清洁程度。为了在根源上控制GIS的开关运行风险，那么必须致力于防潮措施与防止污染措施的推广。对于即将进入现场组装操作的GIS设备首先需要运用出场测试的方式来进行检测，如此才能达到规避开关运行隐患的效果。在必要的时候，应当反复测查某些开关设备的质量，运用检测冲击电压的方式来进行。2.3　在线诊断与监测GIS开关设备GIS开关设备必须经过前期的设备在线诊断，进而对于目前现存的设备微水量、气体压力、SF6气体分解物与局部放电量实现精确的监测。与原有的人工监测方式相比，运用在线监测方式能够实现任何时间段的GIS开关监测，并且还能有效实现针对潜在的监测误差控制。具体在测定GIS开关的各项基本性能时，关键在于及时预警并且进行动态化的开关在线诊断，避免由于受到突发性的绝缘故障影响，因此造成开关停止运行的状态。3　结束语电气开关设备GIS主要表现为绝缘外皮遭受污染、系统机械损伤、构件固有缺陷导致绝缘故障以及部件松动引发的绝缘故障。在很多情况下，由于受到外界因素或者人为操作因素给电气开关设备 GIS造成的干扰，因此将会出现程度较为显著的电气绝缘故障。为了在根源上实现针对上述各类故障的切实避免，那么核心措施在于经常进行现场绝缘测试与局部放电测验，并且还要切实增大管控GIS设备质量的力度。参考文献[1]

陈武真.10 kV开关柜运行中的常见故障及处理对策[J].山东工业技术,2018(15):145.

[2]

吴湘黔,曾伟,李巍,等.高山高湿地区开关柜绝缘性能评估及故障隐患分析治理[J].电力大数据,2018,21(4):30-36.[3]蔡智超.电气开关设备GIS内部绝缘故障的分析及处理研究[J].科技视界,2017(33):120-121.