不同施加電壓下GIS絕緣狀態檢測及絕緣缺陷分類-國浩電氣
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不同施加電(diàn)壓下(xià)GIS絕緣狀態檢測及絕緣缺陷分類

發布時(shí)間:2021-03-10 08:33:00人氣:

GIS電氣組合開關(guān)
GIS電氣組合開關
近年來,隨著我國工業水平的提升,以及大規模電網建設對電力設備生產技術發展的要求,氣體絕(jué)緣金屬全封閉式開關電器(Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear,GIS)逐步實現了國產化。但因GIS在生產過程中出現的質量(liàng)問題(如材料缺陷和主附件裝配失誤)以及在運輸和安裝過程中產生的潛在缺陷(如(rú)部件鬆動脫落、電極刮傷(shāng)、錯位及絕緣(yuán)裂紋等)所導致的故障和事故呈逐年增多的趨勢。相關研究機構和國際大電網組織(CIGRE)的統計表明:交流耐壓試驗和交流局部放電試驗一般能(néng)夠暴露GIS中大多數缺陷,但對於電極刮傷、尖(jiān)刺等存在(zài)電場異常的潛在缺(quē)陷,其檢測有效性有(yǒu)限。為了預防GIS事故的(de)發生,保證電力(lì)係統的安全,函需更加可靠的(de)手段來提高GIS設備絕緣診斷水平。研究表明,不同類型施加電壓的作用機製有較大差(chà)異,相比工頻電壓,衝擊電壓能夠有效限製局部放電電暈穩定性,促(cù)進放電的(de)產生和發展。從絕緣診斷(duàn)角度而言,在衝擊耐壓試驗的同時進行局部放電檢測,能夠更有效地發現GIS中電場異常等絕緣缺陷,從而更好地了解GIS絕(jué)緣狀態。

根據2003年以來的高壓輸變電設備事故(gù)分析報告(gào)所進行的不完全統計,造成運行中的絕緣類型故障的原因有以下幾大類:

1)因設計不合理、不完善引起的故障。此類故障大多是由於較高電壓等(děng)級下的GIS設備(bèi)運行經驗缺乏,以及設計人員對(duì)GIS設備在快速暫態(tài)過電壓下的絕緣(yuán)特性認識不足造成的;

2)因生產加工缺陷導致的故障。對於一些隱形缺陷(如微小的絕緣氣隙、導體突刺等),在出廠試驗和現場試驗中(zhōng)未能被及時(shí)發現,這(zhè)些缺陷在設備長期運行中不斷(duàn)積累加(jiā)重,最終導致嚴重的絕緣故障(zhàng);

3)因運輸問(wèn)題或現場安裝時產生的故障。這類故障主要由運輸和現場安裝過程中的零件脫落,金屬碎屑、絕緣開裂(liè)等問題造成;

4)其它。該類缺陷在例行試驗或發生故障後的解體設備中被發現,但(dàn)未能(néng)確定造成該缺陷的初始原因,因此無(wú)法歸為以上(shàng)三大類。

上述前三類故障共占80%。將GIS中具體的絕緣缺陷(xiàn)類型和其造成絕緣事故的比例總結如下:

1)屏蔽和電接觸:事故由(yóu)屏蔽鬆動或不良的電接觸引起,占29%,此類絕緣故障如圖(a)和(b)所示;

2)隔離開關設計:在(zài)開合電容(róng)負荷時(shí)由於(yú)隔離開關的絕緣耐受電壓不夠而引起的事(shì)故,占10% ;

3)高壓導體上的突起/刮傷:由高壓導體(tǐ)上的尖銳突起、異物刮傷或安(ān)裝錯位引起的造成的事故,占5%,此類絕緣故障如圖(c)所示;

4)殼體內部件遺落、絕緣子外來顆粒汙染:占15%,此類絕緣故障如圖(d)和(約(yuē)所示;

5)絕緣子缺陷:由於絕緣子裂紋、氣隙或其它(tā)缺(quē)陷而產生的絕緣事故,占10%,此類(lèi)絕(jué)緣故障如圖(e)所示;

6)接觸(chù)不良:占11%,此(cǐ)類絕緣故障如圖(g)和(h)所示。

通過出(chū)廠和現場的工頻耐壓、交流(liú)局部放電檢測以及衝擊耐壓試驗,能夠檢(jiǎn)驗出含有上述大多數缺陷類型的GIS設備,但實際中仍有相當比例存在潛在絕緣缺陷的(de)GIS雖能夠通(tōng)過常規的出廠試驗和現場試驗而投入運行,但在投入運行後不久發展(zhǎn)為絕緣
故障,導致電力事故。
GIS設備具(jù)體絕緣故障實例照片
GIS設備具(jù)體絕緣故障實例照片

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