GIS常見故障

GIS設(shè)備運(yùn)行可靠性高、維護(hù)工作量小、檢修周期長的優(yōu)點(diǎn)已體現(xiàn)出來。但也先后出現(xiàn)過一些故障，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1、SF6氣體泄露這類故障通常發(fā)生在組合電器的密封面、焊接點(diǎn)和管路接頭處。主要原因是由于密封墊老化，或者焊縫出現(xiàn)砂眼引起。每年因此需要對GIS補(bǔ)充大量的SF,氣體來保證正常工作壓力。這類故障比較普遍。

2、SF6氣體微水超標(biāo)運(yùn)行時(shí)斷路器氣室SF6氣體微水量要<=300*10-6(ppm=10-6)，其他氣室<=500*10-6。SF6氣體含水量太高引起的故障易造成絕緣子或其他絕緣件閃絡(luò)微水超標(biāo)的主要原因是通過密封件泄露滲入的水份進(jìn)入到SF6氣體中。經(jīng)過多年的運(yùn)行，氣體中含水量持續(xù)上升無疑是外部水蒸汽向設(shè)備內(nèi)部滲透的結(jié)果。水分子呈V型結(jié)構(gòu)，其等效分子直徑為SF6分子的0.7倍，因此水的滲透力極強(qiáng)，而且大氣中水蒸汽分壓力通常為設(shè)備中水份分壓力的幾十倍，甚至幾百倍在這一壓力作用下，大氣中的水份會(huì)逐漸透過密封件進(jìn)入氣體絕緣設(shè)備。

3、開關(guān)故障

斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)或接地開關(guān)等元件的氣體擊穿。還有動(dòng)、靜觸頭在合閘時(shí)偏移，引起接觸不良。

4、GIS內(nèi)部放電

由于制造工藝等原因，在GIS內(nèi)部某些部件處于懸浮電位，導(dǎo)致電場強(qiáng)度局部升高，進(jìn)而產(chǎn)生電暈放電，GIS中金屬雜質(zhì)和絕緣子中氣泡的存在都會(huì)導(dǎo)致電暈放電或局部放電的產(chǎn)生。

5、液壓機(jī)構(gòu)出現(xiàn)滲漏油或打壓頻繁等故障

出現(xiàn)這類故障大多是由于液壓機(jī)構(gòu)密封圈老化，或安裝位置偏移、或儲壓筒漏氮等原因引起。這類故障在GIS中比較普遍。

二、傳統(tǒng)診斷方法

傳統(tǒng)的診斷方法利用物理和化學(xué)的原理和手段，通過伴隨故障出現(xiàn)的各種物理和化學(xué)現(xiàn)象，直接檢測故障例如利用振動(dòng)、聲、光、熱、電、磁、射線、化學(xué)等多種手段，觀測其變化規(guī)律和特征，用以直接檢測和診斷故障這種方法形象、快捷、十分有效，但只能檢測部分故障。

機(jī)械振動(dòng)法(在設(shè)備外壁安裝加速度測量儀檢測局部放電)

利用機(jī)械振動(dòng)法檢測局部放電，是一種不停電的監(jiān)測技術(shù)。其基本原理是一旦有局部放電發(fā)生，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，在設(shè)備外壁安裝加速度測量儀很容易檢測出來。因此，檢測局部放電可以從探測外殼上的機(jī)械振動(dòng)入手。氣體局部放電會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)波，經(jīng)過傳遞后會(huì)在金屬外殼上引起輕微振動(dòng)，采用敏感度高的加速度傳感器有可能探測出這種信號，但設(shè)備操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作及運(yùn)行中的噪聲會(huì)影響對局部放電的監(jiān)測。

區(qū)別局放信號與干擾信號的方法有用帶通濾波器除去設(shè)備自身的振動(dòng)信號和周圍干擾信號的低頻成分，以及電氣干擾信號的高頻成分;進(jìn)行輸入信號的基準(zhǔn)值判斷，將某一定數(shù)值以上的信號作為干擾信號除去:進(jìn)行與試驗(yàn)電源同期的脈沖調(diào)制，對波形的絕對值進(jìn)行平均化處理調(diào)整其周期性，局放信號具有明顯周期性，而干擾信號波形是無周期的，以此將二者區(qū)分開。

檢測管檢測法(色譜分析)

SF6氣體經(jīng)過長期運(yùn)行或內(nèi)部放電會(huì)分解出SF4、SOF2、HF、SO2,等氣體，對這些成分的監(jiān)測，可以診斷出設(shè)備是否有放電發(fā)生，或是監(jiān)測原理類似于變壓器油的色譜分析對運(yùn)行中氣體組分進(jìn)行檢測，有助于了解運(yùn)行中的運(yùn)行狀態(tài)和可能潛伏的故障。

其工作原理是：通過檢測裝置從高壓電氣設(shè)備中提取一定體積的SF6氣體分別通過SO2、HF檢測管，這些分解產(chǎn)物會(huì)在檢測管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)改變顏色，可根據(jù)變色柱的長度，讀出SF6氣體中的SO2、HF的濃度。

超聲波檢測法(在設(shè)備外壁安裝壓電元件，接收超聲波，檢測局部放電)

工作原理是：當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，在放電處產(chǎn)生超聲波向四周傳播，一直達(dá)到電氣設(shè)備容器的表面。在設(shè)備外壁裝上壓電元件，在超聲波作用下，壓電元件兩個(gè)端面上產(chǎn)生交變的束縛電荷，引起端部金屬電極上電荷變化或在外回路上產(chǎn)生交變電流。因此，可以檢測此電信號來判斷設(shè)備內(nèi)部是否發(fā)生局放。超聲波局部放電探測器檢測的特點(diǎn)是抗干擾性較強(qiáng)，使用方便，可以在運(yùn)行中和耐壓試驗(yàn)時(shí)檢測絕緣內(nèi)部的放電，傳感器與設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系，而且便于故障定位。

電測法(測量外殼接地線中的局部放電脈沖,通過外殼電容,耦合到阻抗Z上，再顯示。利用GIS帶電體與缸體的靜電電容進(jìn)行測量，或利用GIS帶電部分與缸體保持絕緣的絕緣子的靜電電容進(jìn)行局放監(jiān)測。使用該方法時(shí)可以采用電容耦合法對高壓導(dǎo)體進(jìn)行測量，也可以對外殼的接地線進(jìn)行測量。

用環(huán)氧支撐絕緣子中預(yù)埋的金屬圈來進(jìn)行測量，金屬圈與高壓導(dǎo)體之間的電容起耦合電容的作用。

如支撐絕緣子中無預(yù)埋的金屬圈，則可用外部電極法進(jìn)行測量。在外殼上覆蓋一薄絕緣層和一電極片，構(gòu)成對外殼的電容。由于外殼的接地線有電阻和電感，因此在等值頻率很高的局部放電電流流過接地線時(shí)，外殼會(huì)有一對地電位，通過上述電容耦合加到阻抗Z上，阻抗Z上信號經(jīng)放大后送到顯示儀器。