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GIS設備的質量問題及其施工的安全措施

文檔作者：梁漢城1 曾國慶2 黃裕文文檔來源： 1.廣東省電力技術改進公司 2. 深圳供電局		點擊數(shù)：	更新時間： 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設備的質量問題及其施工的女全措施
梁漢城1，曾國慶2，黃裕文
(1.廣東省電力技術改進公司，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設備在電力系統(tǒng)中使用量的日趨增長，為保證電力安全生產(chǎn)，GI S設備的制造質量
監(jiān)控尤其重要。敘述T 由于引5 的安裝、檢修、管理經(jīng)驗不足而導致的一些不安全事件，對Gt S 設備的質量
和安全措施進行探討、分析，并給出了一些有效的建議以確保人身和設備的安全。
〔關鍵詞〕GI S; 質量; 安全; 措施
GI S 設備經(jīng)過30 多年的研制開發(fā)得以迅速發(fā)
展，并被廣泛應用于電力系統(tǒng)中。據(jù)有關資料統(tǒng)計，
廣東省2005 年度運行的110 kV 以上GIS 間隔有
2 082 個，新增的l lo kV 以上GIS 間隔有519 個。
GIS 設備以常規(guī)設備無法比擬的優(yōu)越性越來越多地
被應用于電站建設中，因此，對各廠生產(chǎn)的GI S 設
備工藝質量和安裝過程遇到的情況及安全問題進行
回顧總結，以積累經(jīng)驗，為今后電力建設工程中的
GI S 設備安裝工作提供借鑒和參考。
I GI S 設備質量問題回顧
(1) 2004 年，中山220 kV 同益變電站投產(chǎn)僅
幾個月后，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。事實上出廠檢漏時就發(fā)
現(xiàn)母線筒有泄漏，為了省工時在未拆下密封圈和盒
式絕緣子的情況下就對母線筒進行補漏處理，然后
用油漆覆蓋補焊位置就出廠了。補焊引起絕緣子過
熱、烘焦，在螺栓的壓力下就會產(chǎn)生裂縫引起漏氣。
此外，絕緣子烘焦部分長時間帶電運行還會引起對
地放電和母線短路故障。這是一起嚴重的制造廠質
量事故。
(2) 2004 年，中山220 kV 旗樂變電站進行
l ro kV GIS 母線耐壓試驗時，出現(xiàn)閃絡聲，雖然
最終通過了耐壓時間且電源無脫扣，但安裝單位為
了安全起見仍將母線筒拆開檢查，發(fā)現(xiàn)閃絡發(fā)生在
垂直母線筒現(xiàn)場不用拆開的位置，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，只綁扎套管頭部的金屬
位置，使金屬板承受整個套管的重量。由于綁扎不
科學，使套管可能受到損壞，故運行一段時間后就
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 迪光站安裝設備時，發(fā)現(xiàn)到貨的110 kV
GIS 母線筒的蓋板太薄，母線筒沒有在先氮氣或干
燥空氣的情況下運輸，密封螺栓又是隔1個螺栓孔
才裝1個，密封不嚴，導致母線筒進水受潮。廠家
應選用厚鐵板封堵，且要全部螺栓孔都裝上，才能
防止進水現(xiàn)象。
(5) 2006 年8 月，東莞220 kV 陳屋變電站擴
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，最后將母線動觸頭上
的觸子帶( 俗稱“表帶”) 由國產(chǎn)件元件全部更換
為進口元件，才解決了此問題。
(6) 2006 年8 月，深刀11220 kV 奮進站220 kV
Gls 3 號主變間隔中斷路器間的接地刀閘安裝完成
后進行試驗操作時，出現(xiàn)和其他接地刀閘操作時不
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。這也是一起嚴重的廠家質量事故。
(7) 2005 年度廣東電網(wǎng)公司GIS 設備緊急( 重
大) 缺陷統(tǒng)計的詳細數(shù)據(jù)見表1。
20 05 年度廣東電網(wǎng)公司GI S設備緊急( 重大) 缺陷統(tǒng)計( 次數(shù)〕
500 kV 220 kV l lo kV 合計
SF6氣體漏氣
斷路器本體缺陷
CT 缺陷
PT 缺陷
隔離開關及地刀缺陷
操作機構缺陷
其他缺陷
合計
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
禁為省充氣時間超額定值充氣; 在抽真空前，應迅
速放置干燥劑，以盡量縮短其在大氣中暴露的時間。
2 6
第9卷( 2007年第9期) 電力安全技術Z 專題討論
h U8 n t it a o !Un
(2) 抽真空和充氣前應用定位螺母將GIS 設備
伸縮節(jié)固定，以防止抽真空和充氣過程產(chǎn)生的外力
將設備損壞; 在完成充氣后，再將定位螺母松開，
使伸縮節(jié)恢復至要求的尺寸。
(3) 抽真空時必須專人監(jiān)護，因不可預見的原
因中途停泵時應立即關閉抽氣閥，并打開真空泵排
氣閥，以防真空泵內(nèi)潤滑油吸進封閉組合電氣內(nèi)部。
(4) 在裝配擴建間隔時或其他返修作業(yè)前，必
須確認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，不要拆卸螺母，只撬松蓋板排出余氣，
此時人員不要站在蓋板的正面，當確認無正壓存在
時才可拆卸螺母，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，為防止感應電或雷擊傷人，一定
要先將線路接地刀閘合上，或在進線接上臨時接地
線。
(6) 在大修和更換SF6斷路器時，應防止中毒
事件。因為SF6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)
等具有強烈腐蝕性的有毒物質和氣體，吸人會引起
肺組織急性水腫，影響肺部的氧交換，導致缺氧而
窒息死亡，所以工作時一定要戴橡膠手套和防毒口
罩，充分重視安全防護問題。
(7) 充SF6氣體時應設專人監(jiān)護，以免發(fā)生將
GI S PT 的防爆片充破等類似事故，，造成設備損壞。
(5) 不要重擊或施加額外的力于套管、管路、
箱體等部分; 戶外安裝時，應避免雨天作業(yè)。
(9) 安裝過程中要防止灰塵和潮氣進人GI S 內(nèi)
部，因此，安裝前應用塑料套蓋住法蘭孔。
(10 ) 氣體密封膠通常不用于SF6氣體側，而
只在空氣側的整個法蘭面薄薄地涂敷一層以防止雨
水的浸入和防銹。因為電弧作用后的SF6氣體會產(chǎn)
生HF( 氫氟酸)，而HF 對密封膠會產(chǎn)生腐蝕，造
成斷路器內(nèi)雜質含量增加，這對設備的安全運行很
不利。
(n ) 補充SF6氣時禁止用火焰加熱氣瓶來加
快SF6的汽化。
(12) 進行GI S 殼體內(nèi)部安裝時，應先回收SF6
氣體，然后吹入干燥空氣，并用氧氣濃度表檢查，
當氧氣濃度大于18 %時，才能開始工作; 進人殼
體內(nèi)工作時，應設專人監(jiān)護。
(13) 螺栓緊固時，用力矩扳手按廠家要求的
力矩進行緊固作業(yè)，緊固后作好標記，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，只能在對開關充氣或充灌鋼瓶時，需
對已充分氣化的液體SF6進行加壓時才使用電加熱
器，其他情況特別是液態(tài)貯存容器內(nèi)無SF6液體時，
嚴禁開啟氣化加熱器，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) 真空計電源應經(jīng)常處于關閉狀態(tài)，只有
在確認0 表壓以下時，才能開啟檢測真空值，否則
會對真空表造成損壞，并易發(fā)生事故。
(17) 為保證適當?shù)臍怏w壓力，當GIS 正在運
行時，禁止打開或關閉任何閥門。
(18) 當發(fā)生大量SF6氣體外漏時，應立即撤
離現(xiàn)場，開啟室內(nèi)通風設備，并做好防止sF6氣體
壓力突然下降引起母線閃絡事故的措施。
(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，所以SF6氣
體應存放在通風良好的地方，要注意防曬、防潮，
工作人員進入低位區(qū)前應先進行通風并檢測該區(qū)的
氧含量。
3 總結及建議
(1) 多起由制造廠質量問題造成的GI S 設備事
故應引起廠家重視，加大GI S 進廠監(jiān)造及驗收工作
的力度，尤其對現(xiàn)場不需打開的部件(如斷路器等)，
加強制造質量和工藝的驗收，改變傳統(tǒng)的監(jiān)造模式，
采取業(yè)主與制造廠共同進行關鍵點的質量驗收，并
將此納人設備制造供貨合同條款。選擇設備供應商
的同時也應委托具有資質的設備監(jiān)造單位進行工廠
監(jiān)造。
(2) GI S 是一種具有高清潔度的精密設備，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，防止外力對設備
的損傷，防止元件間隔室氣體傷人等安全措施。
(3) GIS 耐壓試驗出現(xiàn)放電時，雖然未經(jīng)處理
重新加壓就通過了試驗，仍應對GI S 設備解體檢查
并清理雜質和放電痕跡，以免對日后安全運行留下
隱患。
(4) 目前不少GIS 設備生產(chǎn)廠家出廠試驗時只
給出整個間隔主回路電阻的管理值，沒有各支路接
地開關的測量值和管理值，存在測量死區(qū)，對系統(tǒng)
安全存在隱患，所以建議廠家對分支作全面的測
量。這樣通過將廠家給出的設計值和實際測量值作
2 7
Z 專 題 討 論 電力安全技術
h Ua n t it 8 0 lUn
第9卷(2007 年第9期)
2 。曰BO丁開關站:繼電保護危險點分析
葉文德
(柳州供電局，廣西柳州545005)
BOT 開關站是一個全部使用國外進口設備的
220 kV變電站。該變電站由法國AlsthOm 公司投
資建造，線路主保護采用ABB公司的REL561 和
REL521 保護，母差保護、斷路器失靈保護和操作
繼電器箱均采用法國Alsthom 公司的保護設備。
由于國內(nèi)外在設計思想、電網(wǎng)結構、施工維護等方
面存在著一定的差異，所以根據(jù)國外理念設計施工
的BOT 開關站有許多與國內(nèi)習慣、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，對于維護人員來說，如果沒有一個非常清楚
的認識，就會很容易造成事故。從安全的角度來說，
這些回路就是重要的危險點，對這些回路中存在的
差異，維護人員必須有清楚的認識，才能確?，F(xiàn)場
工作的安全。
其中SF6氣壓低、油壓低、開關三相不一致這3 個
接點來自開關機構箱。
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
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
啟動失靈
1 斷路器失靈保護回路
1. 1 存在的差異
如圖1所示，在斷路器的三相啟動失靈回路中，
共有6 種情況會啟動本開關的失靈保護。它們分別
是收信直跳一、收信直跳二、開關5凡氣壓低、開
關油壓低、開關三相不一致和母差保護跳本開關。
圖1 斷路器失靈保護回路
國內(nèi)的相關規(guī)定是: 斷路器失靈保護的起動回
路應由能瞬時復歸的保護出口接點與相電流元件以
及可供選擇的負序、零序電流元件接點串聯(lián)組成。
1.2 危險點分析
由于在工作人員的印象中用于啟動失靈的通常
是電氣故障量，非電氣故障量( 如瓦斯保護) 是不
允許啟動失靈的，因此本站的sF6氣壓低、油壓低、
開關三相不一致啟動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，因而在線路負荷較大的情況下，相
電流元件就有可能動作。如果在這個時候剛好SF6
氣體泄漏使氣壓或油壓低到啟動值，或誤碰壓力繼
電器，都有可能導致斷路器失靈保護誤動作，而實
比較，確保不出現(xiàn)回路接觸不良的情況。
(5) 室內(nèi)吊物口的尺寸應滿足GI S 設備最長部
位的提吊要求; 在110 kV 室內(nèi)配電裝置樓中布置
時，應考慮到110 kV 電纜轉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
的套管時，樓房和墻面之間的凈距應滿足試驗要求。
(6 ) 廣東電網(wǎng)有關資料顯示，選用小2 圓鋼
敷設的接地網(wǎng)只能正常運行16 年，而銅材壽命可
達40 多年，所以建議設計室內(nèi)Gls 站時，應考慮
使用年腐蝕率低使用壽命長的銅地網(wǎng)。
(7) 目前，10，110，220 kV 的GIS 設備，由
于各自的設計系統(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識。對于主變?nèi)齻龋?
當22OkV側帶電時，110 kV側接地刀閘不能合閘，
反之亦然。所以，建設單位在圖紙會審時應及早提
出增加線路有電檢測裝置，或用開關輔助接點完成
三側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 設備應帶( 干燥空氣或氮氣)
正壓運輸和保管，以防止母線筒內(nèi)受潮引起設備質
量下降。
(9) 對于5風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
進行避雷器預試。
(10 ) 土建設計時可考慮多些地錨的設置，以
方便大型GIS 設備的位移和對接。
(11) 對于觸頭使用的觸子帶，建議采用進口
產(chǎn)品，國產(chǎn)產(chǎn)品的材質易氧化，使接觸電阻不穩(wěn)定，
而進口產(chǎn)品的接觸電阻值較小且穩(wěn)定。
(12 ) Gls 技術雖然有檢修周期長的特點，但難
免會出現(xiàn)故障，建議選型時最好能選擇結構合理、
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)
2 8

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