ＧＩＳ设备 ２２０ｋＶ ＧＩＳ故障原因分析及处理 靳英 （广东电网公司梅州供电局变电管理所，广东梅州 ５１４０２１） ［摘要］ 针对一起２２０ｋＶ ＧＩＳ故障进行分析，从产品质量、安装质量、工程验收、运行管理等方面查找故障成因，并 提出了相应的防范措施，希望引起业内人员重视。 关键词 ＧＩＳ故障解体检查电弧局放动静触头安装质量 ０引言 ＧＩＳ与传统敞开式电气设备相比具有可靠性高、检修 周期长、结构紧凑占地面积小、安装施工周期短、对外界 无干扰等优点，如今已越来越多地被应用于城市供电系统 中。但是，由于其所有元件被封闭在金属壳体内，无法直 兴线、嘉梅乙线、＃２主变变高挂２Ｍ运行；雁梅乙线（正 常挂于２Ｍ）正处于冷备用状态。 ２故障后检查及处理情况 ２．１故障后检查情况 短路故障发生后，现场检查ＧＩＳ设备外观无异常。化 学检查发现，除２２０ｋＶ雁梅乙线２９０２２刀闸Ａ相气室Ｓ（）２ 达３９３．４／ｚＩ…／ｉ Ｈ：Ｓ为１ ７０．３４／￣Ｉ ／ｉ 外，其它气室气体分 接了解设备的运行状态，只能通过各种信号、机械位置指 示、局部放电检测、红外热成像检测等手段来判断ＧＩＳ内 部元件的实际工况；同时，由于ＧＩＳ备品备件问题，一旦 发生故障，修复时间一般较长，对于进口ＧＩＳ则需更长时 间，因此导致的后果也很严重。这就要求运维人员具备相 当高的专业水平，采用更先进的管理和技术手段加强ＧＩＳ 运行维护，提高ＧＩＳ的运行可靠性，避免ＧＩＳ发生故障。 解物均正常。于是初步判断２２０ｋＶ雁梅乙线２９０２２刀闸Ａ 相气室存在故障且是唯一故障点。 经核查，２２０ｋＶ雁梅乙线两侧保护未动作，２２０ｋＶ梅 县站２２０ｋＶ母差保护一和二装置的“跳Ｉ１母”灯亮，母 差保护动作；所有二次保护动作正确；短路电流约为 １４ｋＡ（最大差电流为ｌ１．９１Ａ，ＴＡ变比为１ ２００：１）。 １故障概述 ２０１２年７月６ Ｅｌ，梅州局２２０ｋＶ梅县站２２ＯｋＶ雁梅 现场检查发现故障刀闸仍能进行正常分、合闸操作， 但在操作机构合闸完成后，通过拐臂定位孔检查 相刀闸 发现Ａ相合闸严重不到位，Ａ相刀闸位置孔与拐臂的定位 乙线２９０２线路按计划停电检修，进行线路玻璃绝缘子更 换及开关检修工作。工作结束后，于当日１９时∞分按调 孔之间中心偏离半个圆，位置销无法插入，如图２所示。 度令恢复线路送电，操作２９０２２刀闸合闸时发生了放电闪 络，导致２２ＯｋＶ ２Ｍ跳闸失压，所幸未造成严重负荷损 失。 为弄清此次事故原因，现场对故障ＧＩＳ回收气体，并做好 防护措施后解体进行详细检查。 ２２０ｋＶ梅县站为ＧＩＳ站，其２２０ｋＶ部分采用双母线、 设专用母联断路器的接线方式，如图１所示。故障跳闸 梅 线嘉梅 厂梅线 甲线 嘉梅 乙线雁梅甲线 雁梅乙线 图２现场检查故障刀闸定位子Ｌ位置图 检查雁梅乙线间隔事故刀闸及母线伸缩节气室，末发 现此气室的外壳内表面有明显严重的集中拉弧点，气室壳 体的内表面比较均匀分散着电弧的分解物。故障２９０２２刀 图１ 梅县站２２０ｋＶ ＧＩＳ主接线图及故障位置示意图 闸动静触头均被高温气流烧黑且覆盖深绿色放电粉末；动 静触头屏蔽罩、静主触头及静弧触头有烧伤痕迹，刀闸中 间电连接导体部件结构完好无缺损，仅外表面被深绿色的 前，２２０ｋＶ １Ｍ、２Ｍ并列运行（母联２０１２开关合）；雁梅 甲线、嘉梅甲线、＃１主变变高挂１Ｍ运行；厂梅线、梅 收稿日期：２０１４—０３ ０４ 作者简介：靳英（１９８３），研究方向为高压试验、变电设备检修，研究课题为变压器中段电感补偿及避雷器带电测试技术现场应用、局 放在线监测应用及判断。 ２８ｌ ＷＷＷ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔ Ｉ中国电工网 ＰＬＣ技术 板。 段，其中Ｍ１７０．０开始的１２字节用于发送，Ｍ２３４．０开始 第二步，精炼炉主ＰＬＣ侧硬件配置。先在项目中添 的１２字节用于接收，发送与接收都是１２字节，与步骤二 中设定的数字量点数和模拟量点数之和相对应，不一致会 加风机房ＰＬＣ站，具体做法是在西门子Ｓｔｅｐ７主界面内将 原风机房Ｓ７项目中整个风机Ｓ７—３００ ＰＬＣ站复制到主体 ＰＬＣ项目，然后打开主ＰＬＣ硬件配置，增加类型为 ＣＰ３４２—５的ＤＰ从站，存储区暂定为ＤＩ／Ｄ（）各４个字节， ＡＩ／ＡＯ各８个字节，ＤＰ地址设定为２１。数字量起始地址 为ＩＷ０和ＱＷＯ，模拟起始地址为ＰＩＷ５２８和ＰＱＷ５２８。 第三步，风机房从站ＰＬＣ硬件配置。打开风机Ｓ７— 报通信错误。根据第五步的设定，Ｍ２３４．０起始的６个点 为精炼炉炉况信息。 第六步，风机房触摸屏画面修改。在原ＴＰ１７０画面上 增加炉况信息显示，这需使用ＰｒｏＴｏｏｌ软件进行相关编 程。炉况信息与相应地址对应，显示于触摸屏上，便于风 机操作人员及时调节风机转速。 ３００ ＰＩ Ｃ硬件配置，增加模板ＣＰ３４２—５，网络连接为同一 条Ｐｒｏｆｉｂｕｓ—ＤＰ网络，板子工作模式为Ｓｌａｖｅ，地址为２１， 与步骤二主站中设定的地址值保持一致。 第四步，精炼炉程序修改。把主ＰＬＣ内精炼炉炉况 第七步，精炼炉主控室画面修改。在精炼炉主控室 ＷｉｎＣＣ项目中增加画面，对步骤二中在主ＰＬＣ中增加的 变量建立变量连接，并在ＷｉｎＣＣ画面上指示，在相对应 的Ｉ／Ｏ表中写入，完成风机的启停、升降速。由于ＷｉｎＣＣ 的报警、趋势记录比触摸屏完善，因此在ＷｉｎＣＣ上增加 相应的除尘风机转速、电流等的记录，以提高对设备的掌 控能力 相关信息发送到风机ＰＬＣ。风机房需要显示的精炼炉炉况 信息主要有“Ａ车工作位”、“Ｂ车工作位”、“没有钢 包车在位”、“有车而且炉盖已压下”、“正在送电”、 “送电已超过２０００ｋＷ・ｈ”几个数字量点。对应于步骤二 中地址，在主ＰＬＣ内采集相应的钢包车限位信息、冶炼 断路器状态信息等，并写人ＱＷ０的前６个点地址，即可 ４结束语 精炼炉除尘ＰＬＣ系统与精炼炉本体ＰＬＣ系统建立通 信后，能够根据精炼炉冶炼情况进行风机调速，从而降低 电能消耗。本次精炼炉除尘ＰＬＣ系统改造，充分发挥了 设备的软件功能。 完成炉况信息的发送。 第五步，风机房程序修改。在ＰＬＣ中增加存储区 域，用于保存精炼信息。ＣＰ３４２—５作为从站必须使用西门 子功能块ＦＣ１、ＦＣ２完成数据的发送与接收。增加程序 （上接第２９页） 零件，到现场后再重新安装Ａ相本体及刀闸连杆，由于现 场安装时间短、厂家技术人员指导不到位，未使用定位销 安装技术人员询问如何判断刀闸是否分合到位，但因安装 工期紧、与厂家沟通不到位等原因未能及时掌握正确的验 收方法，导致验收时遗漏缺陷，未将其列入验收整改通知 单中。 核对分、合闸位置，从而为此次故障埋下了安全隐患。为 避免今后再出现类似故障，在ＧＩＳ安装、验收及运维管理 等方面总结出以下几点建议。 （１）提高ＧＩＳ安装质量，需专门的技术人员现场指 ３．４运行管理因素 （１）检查接地开关气室无放电现象，可排除带接地开 关送电的因素；结合调度命令记录、五防流程及送电操作 步骤，可排除因人为误操作而导致短路放电故障。 （２）局放检测手段不够先进实效。该故障ＧＩＳ设备的 盆式绝缘子为全金属屏蔽且无开窗，内部局放产生的特 高频信号无法传播到外部被外置式传感器采集到，平时 的局放检测只能采用超声局放测量，而超声局放测量无 论在检测灵敏度、有效性及局放类型上均与特高频局放 存在一定差距，可能无法及时监测到疑似存在的局放故 障。 导，由专业施工队伍严格按照ＧＩＳ安装作业指导书及厂方 提供的安装质量检验卡进行安装，并签名落实到具体的责 任人。 （２）应加强验收环节管理，要求厂家对工程验收人员 进行专业知识培训，并提供验收质量控制作业卡，确保参 与验收的专业班组人员了解验收标准，具备在验收过程中 发现问题的能力。 （３）做好ＧＩＳ运维管理。预埋ＧＩＳ特高频局放内置式 传感器，其数量应满足监测要求，建立ＧＩＳ特高频局放在 线监测系统，以便进行实时监测。 （４）加大运行监测力度。ＧＩＳ运维部门要加强巡视， ４结束语 通过现场检查及分析，大致找出了此次ＧＩＳ故障的原 因：故障２９０２２刀闸的三相操作连杆在现场安装过程中Ａ 相联杆未调整到正确位置。据了解，目前绝大部分２２０ｋＶ 利用红外测温、特高频及超声波局放、ＳＦ。气体分解产物 测试等相应的检测手段进行测试，严防故障发生。 （５）将问题反馈给上级部门，要求在设备招投标的技 术规范书中明确ＧＩＳ的整体运输及现场安装要求，确保 质量关键点的可控，防止类似因现场安装导致的故障发 生。 ＧＩＳ都是整体、整个间隔运输到现场的，现场只进行对接 母线安装；而梅县站ＧＩＳ运输时拆掉了最高的Ａ相及部分 （编辑 曼宁） 电工技术Ｊ ２０１４ Ｊ ８期Ｉ３７
