【正文】 GIS構(gòu)架，地基完好，無(wú)沉降。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P51 220kV 4＃母線第 6氣室側(cè)絕緣盆子 B相梅花觸頭下方均壓罩已被電弧燒熔了約為 100 100mm的缺口，觸指被燒損 2片。 220kV光左線、光花二回線、 4主變中壓側(cè)以及母聯(lián)開(kāi)關(guān)三相跳閘， 220kV保護(hù)小室故障錄波器動(dòng)作。技術(shù)組核查了制造商提供的相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)完好相的同類零部件進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量，測(cè)量結(jié)果與圖紙標(biāo)注尺寸基本相符，未發(fā)現(xiàn)明顯制造問(wèn)題。 分析表明，電弧首先從導(dǎo)體 1端部與滑動(dòng)觸頭的接觸面燒起，電弧擴(kuò)散，引發(fā)“ A部位”對(duì)外殼放電。 圖 414 電纜終端罐體 圖 415 滑動(dòng)觸頭外罩及觸指殘留物 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P40 (5)解體隔離開(kāi)關(guān)單元 隔離開(kāi)關(guān)解體后檢查，動(dòng)靜觸頭基本良好，外表面覆蓋一層 SF6電弧分解物粉末。圖 49顯示的是 B相（正常相）同一部位結(jié)構(gòu)。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P32 解體檢查： 解體步驟： 2214間隔故障相（ A相）解體檢查分為四個(gè)步驟，見(jiàn)圖 44： 步驟 1 打開(kāi)電纜終端罐體手孔蓋板； 步驟 2 打開(kāi)帶電顯示裝置處法蘭蓋板； 步驟 3 移開(kāi)電纜終端罐體； 步驟 4 解體隔離開(kāi)關(guān)罐體及裝配； 解體后對(duì)故障相（ A相）氣室內(nèi)殘留物進(jìn)行了收集、檢查。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P30 圖 42 防爆膜破裂 圖 43 電纜終端外殼灼燒變色 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P31 技術(shù)組檢查的資料與試驗(yàn)： ? 出廠試驗(yàn)記錄、現(xiàn)場(chǎng)安裝及試驗(yàn)記錄、運(yùn)行巡檢記錄等。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P27 ? 安橋二線轉(zhuǎn)檢修，開(kāi)關(guān)操作順序 ：（接前操作順序） 1）合上安橋一線 2214開(kāi)關(guān)； 2）斷開(kāi)苑橋一線 2213開(kāi)關(guān)； 3）合上苑橋二線 2211開(kāi)關(guān)，帶 150MW負(fù)荷； 4）斷開(kāi)安橋二線 2212開(kāi)關(guān)。全站共 4路220kV電源，分別為苑橋一、二（南苑站至草橋站）、安橋一、二線（安定站至草橋站）。三家企業(yè)均已開(kāi)始批量為我國(guó)750kV輸變電工程提供 GIS和 SF6斷路器。 國(guó)內(nèi) GIS設(shè)計(jì)制造技術(shù)主要為引進(jìn)吸收消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)理念，進(jìn)而開(kāi)始自主開(kāi)發(fā)的過(guò)程。 第三部分 GIS設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P18 技術(shù)創(chuàng)新能力不夠，自主品牌的知名產(chǎn)品甚少。 目前，已有數(shù)百家企業(yè)通過(guò) ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，產(chǎn)品總體質(zhì)量逐步提高。 第二部分 GIS裝用基本情況 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P13 金額（億元） 斷路器 組合電器 隔離和接地開(kāi)關(guān) 合計(jì) 2023年 12 6 34 52 2023年 19 49 9 77 合計(jì) 31 55 43 129 增長(zhǎng)率％ － 表 3 近兩年招標(biāo)采購(gòu)數(shù)量 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2023年集中招標(biāo)采購(gòu)主設(shè)備和材料總價(jià)值 200億元，其中開(kāi)關(guān)設(shè)備共 52億元，占集中招標(biāo)的總數(shù)四分之一多。 ? 2023－ 2023年各電壓等級(jí)變電站增長(zhǎng)率依次為： 500kV＞ 220kV＞110kV＞ 330kV＞ 66kV。近 20年來(lái)伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)高壓輸變電設(shè)備制造業(yè)連續(xù)保持了快速增長(zhǎng)的良好態(tài)勢(shì)，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大幅攀升，在生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量和管理水平的提高等方面都取得了顯著的成效。 西電東送、南北互供、跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造等工程的建設(shè)，帶動(dòng)了我國(guó)輸配電設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展。 第三部分 GIS設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P19 二 、 GIS設(shè)備設(shè)計(jì)理念 GIS設(shè)備在上世紀(jì) 50年代歐洲和日本就開(kāi)始了相關(guān)研究工作，并研發(fā)出相應(yīng)產(chǎn)品。 2. 目前國(guó)內(nèi)西安西開(kāi)高壓電氣股份有限公司和河南平高電氣有限責(zé)任公司分別完成了 550kV單斷口罐式 SF6斷路器產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及全部型式試驗(yàn)，其技術(shù)參數(shù)為額定電壓 550kV，額定電流 4000A，額定短路開(kāi)斷 50kA。其他類似的相關(guān)產(chǎn)品有插接式開(kāi)關(guān)系統(tǒng) PASS (the Plug And Switch System)等。過(guò)程如下： ? 3號(hào)變轉(zhuǎn)檢修，開(kāi)關(guān)操作順序： 1）合上 220kV母聯(lián) 2245開(kāi)關(guān) 。 經(jīng)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)初步檢查，安橋一線 2214間隔 A相線路“隔離開(kāi)關(guān)電纜終端”氣室防爆膜破裂，見(jiàn)圖 42。 ? 投運(yùn)日期： 10月 4日投運(yùn)。 圖 45 A相蓋板 (故障相 ) 圖 46 B相蓋板 (正常相 ) 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P35 （ 2） 打開(kāi)帶電顯示裝置法蘭蓋板，該蓋板內(nèi)側(cè)有電弧噴濺痕跡，見(jiàn)圖 47。 圖 412 電纜終端導(dǎo)體屏蔽罩 圖 413 吸附劑蓋板上方罐體 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P39 (4)移開(kāi)電纜終端罐體（見(jiàn)圖 414） 電纜終端罐體吊開(kāi)后，發(fā)現(xiàn)罐體下部法蘭上積存大量電弧燒蝕殘留物，判斷其中一塊較大的是“ A部位”滑動(dòng)觸頭外殼殘留物，見(jiàn)圖 415。該部位導(dǎo)體連接結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 420，圖中涉及相關(guān)零部件分別為：導(dǎo)體 滑動(dòng)觸頭、導(dǎo)體 2。 220kV安橋一線、苑橋二線保護(hù)動(dòng)作跳閘，切除故障。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P46 5. 建議 : ? 在安裝階段，對(duì)電纜與 GIS 的連接處進(jìn)行回路電阻測(cè)量； ? 有條件時(shí)對(duì)電纜與 GIS 的連接處進(jìn)行局部放電測(cè)量； ? 嚴(yán)格 GIS與電纜終端連接的裝配工藝，進(jìn)行有效質(zhì)量保證，確保滑動(dòng)觸頭裝配接觸可靠。 初步判定故障點(diǎn)為 4母線 13氣室。 第四部分 幾起典型的 GIS設(shè)備故障 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P54 上圖是正常的加裝了限位止釘?shù)挠|頭磨損印跡，可以清楚的看到靜觸頭磨損印跡沒(méi)有超過(guò)限位止釘處。 發(fā)生單相接地故障后，在高溫電弧的作用， SF6氣體快速分解，SF6氣體絕緣特性快速下降，單相接地短路故障迅速發(fā)展為三相相間短路并接地故障。對(duì)于使用 SF6氣體絕緣和滅弧的開(kāi)關(guān)設(shè)備， SF6氣體存在低溫液化的可能，從而影響開(kāi)關(guān)設(shè)備的絕緣和開(kāi)斷性能。 而對(duì)于爬電距離和干弧距離的關(guān)系， IEC的技術(shù)報(bào)告中是這樣說(shuō)明的：增大絕緣子的干弧距離是提高絕緣子爬電距離的一種手段，按制造廠的經(jīng)驗(yàn)，一般情況下爬電距離除以干弧距離小于 4，但對(duì)于大于 4的情況，只要絕緣子通過(guò)了污穢試驗(yàn)和絕緣試驗(yàn)也是可以的。 e Hm 8150/)1000( ?第五部分 與設(shè)備性能密切相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P64 2. GIS結(jié)構(gòu)的基本要求 1） 126kV：斷路器和母線全共箱結(jié)構(gòu)； 2） 252kV：斷路器分箱、母線共箱或分箱結(jié)構(gòu)； 3） 363kV、 550kV：斷路器分箱、母線分箱結(jié)構(gòu)。由于隔離開(kāi)關(guān)和三相母線共氣室，因此與隔離開(kāi)關(guān)為獨(dú)立氣室設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相比，現(xiàn)場(chǎng)抽氣工作量大大增加。而目前國(guó)內(nèi)外制造廠提供的 252kV～ 550 kV GIS（ HGIS）產(chǎn)品一般都按照 IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式試驗(yàn)，對(duì) 252kV~550 kV GIS（ HGIS）的隔離開(kāi)關(guān)合小電容電流值為 ，顯然型式試驗(yàn)報(bào)告時(shí)數(shù)值低于工程的要求值。如：某斷路器額定壓力 ，報(bào)警壓力 ，閉鎖壓力 。因此，故障切除 時(shí)間與斷路器的“合 分時(shí)間”密切相關(guān)。 國(guó)標(biāo)中 E2級(jí)斷路器僅指 － ，電標(biāo)指 ～1100kV斷路器。；分閘為 65％－ 110％（直流）或 85％－ 120％（交流）， ≤30％不應(yīng)脫扣。 2）電標(biāo) DL/T 593－ 2023中規(guī)定：在設(shè)備的 試驗(yàn)。 以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于額定電源電壓以及操作電壓的規(guī)定并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。括號(hào)中的數(shù)值僅適用于SF6斷路器。根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則的要求，為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在系統(tǒng)發(fā)生短路故障后要求確保在 100ms之內(nèi)將故障區(qū)段切除，最短接近80ms。 第五部分 與設(shè)備性能密切相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題 中國(guó)電力科學(xué)研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE P71 2）開(kāi)斷短路故障時(shí)，如一相開(kāi)斷失敗，在電弧壓力和熱膨脹氣體的作用下，開(kāi)斷過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)（電弧生成物、金屬小顆