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GIS設(shè)備的質(zhì)量問題及其施工的安全措施

文檔作者：梁漢城1 曾國(guó)慶2 黃裕文文檔來源： 1.廣東省電力技術(shù)改進(jìn)公司 2. 深圳供電局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月06日
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2 石禧漂易羔. - 一- - 一.里主竺全蘭竺一一一一一一遇蘭蘭止三旦旦了竺蘭三塑2
6 15設(shè)備的質(zhì)量問題及其施工的女全措施
梁漢城1，曾國(guó)慶2，黃裕文
(1.廣東省電力技術(shù)改進(jìn)公司，廣東廣州51 01 60 ; 2. 深圳供電局，廣東深圳51 80 1)
〔摘要〕隨著GI S設(shè)備在電力系統(tǒng)中使用量的日趨增長(zhǎng)，為保證電力安全生產(chǎn)，GI S設(shè)備的制造質(zhì)量
監(jiān)控尤其重要。敘述T 由于引5 的安裝、檢修、管理經(jīng)驗(yàn)不足而導(dǎo)致的一些不安全事件，對(duì)Gt S 設(shè)備的質(zhì)量
和安全措施進(jìn)行探討、分析，并給出了一些有效的建議以確保人身和設(shè)備的安全。
〔關(guān)鍵詞〕GI S; 質(zhì)量; 安全; 措施
GI S 設(shè)備經(jīng)過30 多年的研制開發(fā)得以迅速發(fā)
展，并被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，
廣東省2005 年度運(yùn)行的110 kV 以上GIS 間隔有
2 082 個(gè)，新增的l lo kV 以上GIS 間隔有519 個(gè)。
GIS 設(shè)備以常規(guī)設(shè)備無法比擬的優(yōu)越性越來越多地
被應(yīng)用于電站建設(shè)中，因此，對(duì)各廠生產(chǎn)的GI S 設(shè)
備工藝質(zhì)量和安裝過程遇到的情況及安全問題進(jìn)行
回顧總結(jié)，以積累經(jīng)驗(yàn)，為今后電力建設(shè)工程中的
GI S 設(shè)備安裝工作提供借鑒和參考。
I GI S 設(shè)備質(zhì)量問題回顧
(1) 2004 年，中山220 kV 同益變電站投產(chǎn)僅
幾個(gè)月后，110 kV n 母一v 母分段位置就出現(xiàn)了
SF6氣體壓力下降情況，停電檢查后發(fā)現(xiàn)是由盒式
絕緣子有裂縫漏氣引起的。事實(shí)上出廠檢漏時(shí)就發(fā)
現(xiàn)母線筒有泄漏，為了省工時(shí)在未拆下密封圈和盒
式絕緣子的情況下就對(duì)母線筒進(jìn)行補(bǔ)漏處理，然后
用油漆覆蓋補(bǔ)焊位置就出廠了。補(bǔ)焊引起絕緣子過
熱、烘焦，在螺栓的壓力下就會(huì)產(chǎn)生裂縫引起漏氣。
此外，絕緣子烘焦部分長(zhǎng)時(shí)間帶電運(yùn)行還會(huì)引起對(duì)
地放電和母線短路故障。這是一起嚴(yán)重的制造廠質(zhì)
量事故。
(2) 2004 年，中山220 kV 旗樂變電站進(jìn)行
l ro kV GIS 母線耐壓試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)閃絡(luò)聲，雖然
最終通過了耐壓時(shí)間且電源無脫扣，但安裝單位為
了安全起見仍將母線筒拆開檢查，發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)發(fā)生在
垂直母線筒現(xiàn)場(chǎng)不用拆開的位置，此外，水平位置
的盒式絕緣子上也存在雜物和放電痕跡。這主要是
由出廠時(shí)未將雜物清理干凈引起的。
(3) 2005 年11月，深圳220 kV李朗站在起吊
22OkV GIS 出線套管時(shí)，只綁扎套管頭部的金屬
位置，使金屬板承受整個(gè)套管的重量。由于綁扎不
科學(xué)，使套管可能受到損壞，故運(yùn)行一段時(shí)間后就
出現(xiàn)套管頂泄漏的情況。
(4) 2006 年8 月，東莞220 kV 黎貝站、中
山220 kV 迪光站安裝設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)到貨的110 kV
GIS 母線筒的蓋板太薄，母線筒沒有在先氮?dú)饣蚋?
燥空氣的情況下運(yùn)輸，密封螺栓又是隔1個(gè)螺栓孔
才裝1個(gè)，密封不嚴(yán)，導(dǎo)致母線筒進(jìn)水受潮。廠家
應(yīng)選用厚鐵板封堵，且要全部螺栓孔都裝上，才能
防止進(jìn)水現(xiàn)象。
(5) 2006 年8 月，東莞220 kV 陳屋變電站擴(kuò)
建工程中，110 kV GI S 安裝后發(fā)現(xiàn)母線接觸電阻
不合格，且電阻值很不穩(wěn)定，最后將母線動(dòng)觸頭上
的觸子帶( 俗稱“表帶”) 由國(guó)產(chǎn)件元件全部更換
為進(jìn)口元件，才解決了此問題。
(6) 2006 年8 月，深刀11220 kV 奮進(jìn)站220 kV
Gls 3 號(hào)主變間隔中斷路器間的接地刀閘安裝完成
后進(jìn)行試驗(yàn)操作時(shí)，出現(xiàn)和其他接地刀閘操作時(shí)不
同的聲響。檢查發(fā)現(xiàn)這是由于該接地刀閘B 相觸
頭出廠時(shí)未將靜觸頭固定，4 顆固定螺栓被遺忘在
屏蔽筒內(nèi)造成的。這也是一起嚴(yán)重的廠家質(zhì)量事故。
(7) 2005 年度廣東電網(wǎng)公司GIS 設(shè)備緊急( 重
大) 缺陷統(tǒng)計(jì)的詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。
20 05 年度廣東電網(wǎng)公司GI S設(shè)備緊急( 重大) 缺陷統(tǒng)計(jì)( 次數(shù)〕
500 kV 220 kV l lo kV 合計(jì)
SF6氣體漏氣
斷路器本體缺陷
CT 缺陷
PT 缺陷
隔離開關(guān)及地刀缺陷
操作機(jī)構(gòu)缺陷
其他缺陷
合計(jì)
14
(j
2 8 4 7
74
31
41
18
4
19
7
64
3
18
3
39
0
6
4
15
Z GIS 設(shè)備施工安全措施
(1) 不能直接由氣瓶向氣室充SF6氣體，必須
先經(jīng)過減壓閥減壓; 充氣壓力不得超過額定值，嚴(yán)
禁為省充氣時(shí)間超額定值充氣; 在抽真空前，應(yīng)迅
速放置干燥劑，以盡量縮短其在大氣中暴露的時(shí)間。
2 6
第9卷( 2007年第9期) 電力安全技術(shù)Z 專題討論
h U8 n t it a o !Un
(2) 抽真空和充氣前應(yīng)用定位螺母將GIS 設(shè)備
伸縮節(jié)固定，以防止抽真空和充氣過程產(chǎn)生的外力
將設(shè)備損壞; 在完成充氣后，再將定位螺母松開，
使伸縮節(jié)恢復(fù)至要求的尺寸。
(3) 抽真空時(shí)必須專人監(jiān)護(hù)，因不可預(yù)見的原
因中途停泵時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉抽氣閥，并打開真空泵排
氣閥，以防真空泵內(nèi)潤(rùn)滑油吸進(jìn)封閉組合電氣內(nèi)部。
(4) 在裝配擴(kuò)建間隔時(shí)或其他返修作業(yè)前，必
須確認(rèn)SF6氣體已回收，且表壓力為0，才能松開
蓋板或法蘭的螺栓連接，法蘭螺栓必須沿圓周方向
均勻松動(dòng)，不要拆卸螺母，只撬松蓋板排出余氣，
此時(shí)人員不要站在蓋板的正面，當(dāng)確認(rèn)無正壓存在
時(shí)才可拆卸螺母，以防止氣室內(nèi)有壓力傷人。
(5) 由于GIS 站從外觀上看一次設(shè)備帶電部分
不如常規(guī)站直觀，所以在施工中更換或安裝避雷器
和放電記數(shù)器時(shí)，為防止感應(yīng)電或雷擊傷人，一定
要先將線路接地刀閘合上，或在進(jìn)線接上臨時(shí)接地
線。
(6) 在大修和更換SF6斷路器時(shí)，應(yīng)防止中毒
事件。因?yàn)镾F6氣體經(jīng)過高溫拉弧放電分解出金屬
氟化物粉末、氟化亞硫酸(SOFZ)、四氟化硫(SF4)
等具有強(qiáng)烈腐蝕性的有毒物質(zhì)和氣體，吸人會(huì)引起
肺組織急性水腫，影響肺部的氧交換，導(dǎo)致缺氧而
窒息死亡，所以工作時(shí)一定要戴橡膠手套和防毒口
罩，充分重視安全防護(hù)問題。
(7) 充SF6氣體時(shí)應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護(hù)，以免發(fā)生將
GI S PT 的防爆片充破等類似事故，，造成設(shè)備損壞。
(5) 不要重?fù)艋蚴┘宇~外的力于套管、管路、
箱體等部分; 戶外安裝時(shí)，應(yīng)避免雨天作業(yè)。
(9) 安裝過程中要防止灰塵和潮氣進(jìn)人GI S 內(nèi)
部，因此，安裝前應(yīng)用塑料套蓋住法蘭孔。
(10 ) 氣體密封膠通常不用于SF6氣體側(cè)，而
只在空氣側(cè)的整個(gè)法蘭面薄薄地涂敷一層以防止雨
水的浸入和防銹。因?yàn)殡娀∽饔煤蟮腟F6氣體會(huì)產(chǎn)
生HF( 氫氟酸)，而HF 對(duì)密封膠會(huì)產(chǎn)生腐蝕，造
成斷路器內(nèi)雜質(zhì)含量增加，這對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行很
不利。
(n ) 補(bǔ)充SF6氣時(shí)禁止用火焰加熱氣瓶來加
快SF6的汽化。
(12) 進(jìn)行GI S 殼體內(nèi)部安裝時(shí)，應(yīng)先回收SF6
氣體，然后吹入干燥空氣，并用氧氣濃度表檢查，
當(dāng)氧氣濃度大于18 %時(shí)，才能開始工作; 進(jìn)人殼
體內(nèi)工作時(shí)，應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護(hù)。
(13) 螺栓緊固時(shí)，用力矩扳手按廠家要求的
力矩進(jìn)行緊固作業(yè)，緊固后作好標(biāo)記，以便檢查。
(14) 使用上海通用電氣公司的(SF6) 氣體回收
充氣裝置時(shí)，只能在對(duì)開關(guān)充氣或充灌鋼瓶時(shí)，需
對(duì)已充分氣化的液體SF6進(jìn)行加壓時(shí)才使用電加熱
器，其他情況特別是液態(tài)貯存容器內(nèi)無SF6液體時(shí)，
嚴(yán)禁開啟氣化加熱器，否則易發(fā)生事故。
(15) 回收裝置真空泵在大氣壓力(0 表壓) 情
況下連續(xù)工作不得超過3min 。
(16) 真空計(jì)電源應(yīng)經(jīng)常處于關(guān)閉狀態(tài)，只有
在確認(rèn)0 表壓以下時(shí)，才能開啟檢測(cè)真空值，否則
會(huì)對(duì)真空表造成損壞，并易發(fā)生事故。
(17) 為保證適當(dāng)?shù)臍怏w壓力，當(dāng)GIS 正在運(yùn)
行時(shí)，禁止打開或關(guān)閉任何閥門。
(18) 當(dāng)發(fā)生大量SF6氣體外漏時(shí)，應(yīng)立即撤
離現(xiàn)場(chǎng)，開啟室內(nèi)通風(fēng)設(shè)備，并做好防止sF6氣體
壓力突然下降引起母線閃絡(luò)事故的措施。
(19) SF6的密度比空氣大，且合格的SF6氣體
雖然無毒，但也存在使人窒息的危險(xiǎn)，所以SF6氣
體應(yīng)存放在通風(fēng)良好的地方，要注意防曬、防潮，
工作人員進(jìn)入低位區(qū)前應(yīng)先進(jìn)行通風(fēng)并檢測(cè)該區(qū)的
氧含量。
3 總結(jié)及建議
(1) 多起由制造廠質(zhì)量問題造成的GI S 設(shè)備事
故應(yīng)引起廠家重視，加大GI S 進(jìn)廠監(jiān)造及驗(yàn)收工作
的力度，尤其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不需打開的部件(如斷路器等)，
加強(qiáng)制造質(zhì)量和工藝的驗(yàn)收，改變傳統(tǒng)的監(jiān)造模式，
采取業(yè)主與制造廠共同進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量驗(yàn)收，并
將此納人設(shè)備制造供貨合同條款。選擇設(shè)備供應(yīng)商
的同時(shí)也應(yīng)委托具有資質(zhì)的設(shè)備監(jiān)造單位進(jìn)行工廠
監(jiān)造。
(2) GI S 是一種具有高清潔度的精密設(shè)備，環(huán)
境條件的控制必不可少，要做好防止SF6氣體泄
漏，防止灰塵、水分、異物侵人，防止外力對(duì)設(shè)備
的損傷，防止元件間隔室氣體傷人等安全措施。
(3) GIS 耐壓試驗(yàn)出現(xiàn)放電時(shí)，雖然未經(jīng)處理
重新加壓就通過了試驗(yàn)，仍應(yīng)對(duì)GI S 設(shè)備解體檢查
并清理雜質(zhì)和放電痕跡，以免對(duì)日后安全運(yùn)行留下
隱患。
(4) 目前不少GIS 設(shè)備生產(chǎn)廠家出廠試驗(yàn)時(shí)只
給出整個(gè)間隔主回路電阻的管理值，沒有各支路接
地開關(guān)的測(cè)量值和管理值，存在測(cè)量死區(qū)，對(duì)系統(tǒng)
安全存在隱患，所以建議廠家對(duì)分支作全面的測(cè)
量。這樣通過將廠家給出的設(shè)計(jì)值和實(shí)際測(cè)量值作
2 7
Z 專 題 討 論 電力安全技術(shù)
h Ua n t it 8 0 lUn
第9卷(2007 年第9期)
2 。曰BO丁開關(guān)站:繼電保護(hù)危險(xiǎn)點(diǎn)分析
葉文德
(柳州供電局，廣西柳州545005)
BOT 開關(guān)站是一個(gè)全部使用國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的
220 kV變電站。該變電站由法國(guó)AlsthOm 公司投
資建造，線路主保護(hù)采用ABB公司的REL561 和
REL521 保護(hù)，母差保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)和操作
繼電器箱均采用法國(guó)Alsthom 公司的保護(hù)設(shè)備。
由于國(guó)內(nèi)外在設(shè)計(jì)思想、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、施工維護(hù)等方
面存在著一定的差異，所以根據(jù)國(guó)外理念設(shè)計(jì)施工
的BOT 開關(guān)站有許多與國(guó)內(nèi)習(xí)慣、規(guī)程規(guī)定不相
符的地方。特別是在一些非常重要的回路中存在的
差異，對(duì)于維護(hù)人員來說，如果沒有一個(gè)非常清楚
的認(rèn)識(shí)，就會(huì)很容易造成事故。從安全的角度來說，
這些回路就是重要的危險(xiǎn)點(diǎn)，對(duì)這些回路中存在的
差異，維護(hù)人員必須有清楚的認(rèn)識(shí)，才能確?，F(xiàn)場(chǎng)
工作的安全。
其中SF6氣壓低、油壓低、開關(guān)三相不一致這3 個(gè)
接點(diǎn)來自開關(guān)機(jī)構(gòu)箱。
直跳一直跳二氣壓低油壓低
”F‘} ”F‘1
341 341
入3 3 \ 一K 3 4 \ -
不一致
BF+1
母差保護(hù)
34
K48 \
3 1
(088一2)
3 l
(088一3)
3 l
(088一4)
3 衛(wèi)
(盯3一3)
BF+
洲K
14\衛(wèi)
75-5)
叼叫詞
啟動(dòng)失靈
1 斷路器失靈保護(hù)回路
1. 1 存在的差異
如圖1所示，在斷路器的三相啟動(dòng)失靈回路中，
共有6 種情況會(huì)啟動(dòng)本開關(guān)的失靈保護(hù)。它們分別
是收信直跳一、收信直跳二、開關(guān)5凡氣壓低、開
關(guān)油壓低、開關(guān)三相不一致和母差保護(hù)跳本開關(guān)。
圖1 斷路器失靈保護(hù)回路
國(guó)內(nèi)的相關(guān)規(guī)定是: 斷路器失靈保護(hù)的起動(dòng)回
路應(yīng)由能瞬時(shí)復(fù)歸的保護(hù)出口接點(diǎn)與相電流元件以
及可供選擇的負(fù)序、零序電流元件接點(diǎn)串聯(lián)組成。
1.2 危險(xiǎn)點(diǎn)分析
由于在工作人員的印象中用于啟動(dòng)失靈的通常
是電氣故障量，非電氣故障量( 如瓦斯保護(hù)) 是不
允許啟動(dòng)失靈的，因此本站的sF6氣壓低、油壓低、
開關(guān)三相不一致啟動(dòng)失靈回路很容易被工作人員所
忽略。由于相電流元件要有足夠的靈敏度，一般整
定得比較靈敏，因而在線路負(fù)荷較大的情況下，相
電流元件就有可能動(dòng)作。如果在這個(gè)時(shí)候剛好SF6
氣體泄漏使氣壓或油壓低到啟動(dòng)值，或誤碰壓力繼
電器，都有可能導(dǎo)致斷路器失靈保護(hù)誤動(dòng)作，而實(shí)
比較，確保不出現(xiàn)回路接觸不良的情況。
(5) 室內(nèi)吊物口的尺寸應(yīng)滿足GI S 設(shè)備最長(zhǎng)部
位的提吊要求; 在110 kV 室內(nèi)配電裝置樓中布置
時(shí)，應(yīng)考慮到110 kV 電纜轉(zhuǎn)彎半徑大和出線樓板
的開孔尺寸不能太小的情況; 在室內(nèi)安裝耐壓試驗(yàn)
的套管時(shí)，樓房和墻面之間的凈距應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。
(6 ) 廣東電網(wǎng)有關(guān)資料顯示，選用小2 圓鋼
敷設(shè)的接地網(wǎng)只能正常運(yùn)行16 年，而銅材壽命可
達(dá)40 多年，所以建議設(shè)計(jì)室內(nèi)Gls 站時(shí)，應(yīng)考慮
使用年腐蝕率低使用壽命長(zhǎng)的銅地網(wǎng)。
(7) 目前，10，110，220 kV 的GIS 設(shè)備，由
于各自的設(shè)計(jì)系統(tǒng)范圍不同，在有聯(lián)系的地方只給
出了表示有電閉鎖合閘的文字標(biāo)識(shí)。對(duì)于主變?nèi)齻?cè)，
當(dāng)22OkV側(cè)帶電時(shí)，110 kV側(cè)接地刀閘不能合閘，
反之亦然。所以，建設(shè)單位在圖紙會(huì)審時(shí)應(yīng)及早提
出增加線路有電檢測(cè)裝置，或用開關(guān)輔助接點(diǎn)完成
三側(cè)主變地刀閉鎖功能的要求，完善GI S 電氣閉鎖
系統(tǒng)。
(8) 出廠的GIS 設(shè)備應(yīng)帶( 干燥空氣或氮?dú)?
正壓運(yùn)輸和保管，以防止母線筒內(nèi)受潮引起設(shè)備質(zhì)
量下降。
(9) 對(duì)于5風(fēng)氣體絕緣交流無間隙金屬氧化物
避雷器，建議用外置型的常規(guī)避雷器，以避免無法
進(jìn)行避雷器預(yù)試。
(10 ) 土建設(shè)計(jì)時(shí)可考慮多些地錨的設(shè)置，以
方便大型GIS 設(shè)備的位移和對(duì)接。
(11) 對(duì)于觸頭使用的觸子帶，建議采用進(jìn)口
產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的材質(zhì)易氧化，使接觸電阻不穩(wěn)定，
而進(jìn)口產(chǎn)品的接觸電阻值較小且穩(wěn)定。
(12 ) Gls 技術(shù)雖然有檢修周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，但難
免會(huì)出現(xiàn)故障，建議選型時(shí)最好能選擇結(jié)構(gòu)合理、
拆裝便的產(chǎn)品，以便能直接從組合電器中間拆裝
或更換故障元件。
( 收稿日期: 2006 一12一31; 修回日期: 2007一02一28)
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