330kv气体绝缘装置故障分析及处理

330kv气体绝缘装置故障分析及处理

1gis的检修龙羊峡水电站于330kv密封组合装置、砂6气体装置（gis）由日本日立公司生产，安装于电路听板尾水副厂2470开关站。1987年7月开始运营。1996年因3304断路器A相(间隔号NO:16)辅助触头脱落,造成3304断路器A相单相接地故障,为尽量缩短抢修工期,决定将备用出线(间隔号NO:12)3309断路器的A相调换为3304断路器A相(3304断路器的故障A相待修复)。为了杜绝类似故障的发生,1996年～1997年对所运行的断路器(简称GCB)全部进行吊芯(断路器的静侧部分)检查,发现GCB内部分紧固螺栓松动,更为严重的是有些螺栓完全脱落。1999年龙黄线出现快速接地倒闸分闸不到位等现象。鉴于上述问题的出现,为确保330kVGIS安全、稳定运行,2000年12月对GIS未检修部分进行了检查及检修。此次进行了GIS具有代表性检修的I段母线、1个进线间隔、1个出线间隔及I段母线的保护间隔所属的隔离刀闸(简称DS)、接地刀闸(简称ES)和进线间隔分支母线(简称GIB)的内部检查与检修。GIS组合电器检修共分两期进行,此次检修是在日立公司专业技术人员指导下进行的首期检修,见图1。2间隔号no:6gib330kv电缆层斜线(1)DS内部拐臂螺栓部分松动、标记错位。(2)DS操作时动、静触头有撞伤、且在该处有铜沫存积(设备编号为33076DS?C相,间隔号NO:7)。(3)3302GCB(间隔号NO:6),GIB?A相距2#主变压器高压侧垂直母线下法兰端面(内侧)有灰色粉沫存积(约1mm厚且很均匀),见图2。(4)间隔号NO:6GIB330kV电缆层斜线布置向下对接法兰第1个棒式支撑绝缘子,2个固定螺栓M10×30均松动,取出该螺栓发现平垫已不存在,弹簧垫只剩一个月牙形;另一螺栓上的平垫、弹簧垫不存在,2个M10×30的内六角螺栓已磨成锥形、且形状各异。内六角螺栓M10×30的金属固定板内螺纹全部磨损且有一个孔侧面磨穿,这两个螺栓是从上向下紧固在各自的沉头孔内,不易脱落下来。(5)间隔号NO:1,GIB?A相在开关站与电缆层垂直段,棒式支撑绝缘子下端2个固定螺栓M10×30全部脱落,掉在垂直段与斜线布置法兰连接处的母线筒内(恰缝水平段)。(6)间隔号NO:1,B相上母线与GIB连接部位的导电杆上有橡胶垫缠绕、且棒式绝缘子固定螺栓松动。(7)间隔号NO:1,A相C气室测SO2时,试管内粉红色全部变为橘黄色。(8)部分均压罩均有不同程度的过热变色现象。3氟化铁gis安装前hf问题(1)各部螺栓松动、标记错位的原因:一是开关站地处电站尾水上层,运行机组振动和水锤效应振动造成;二是开关站下层是330kV电缆层,无任何支撑、空间大抖动无法减小,设备垂直安装悬空越长,抖动越大;三是紧固螺栓的防松措施不力,虽然是日立公司产品生产的厂家,采用碟型弹簧垫,致使螺栓防松力度不够而松动;四是操作造成的振动,机组断路器的频繁操作,也给GIS的运行增加了强振动。(2)33076DS?C相动、静触头撞击的主要原因:在安装调试中动触头超行程调整尺寸过大而造成。金属铜粉沫是由于动触头超过其正常的超行程范围,碰撞到静触头座的螺栓所致。(3)2#主变压器高压侧垂直下法兰内存积灰色粉沫,取样送西安高压热工研究所化验,其结果为:FeF2含14.6%,FeF3含85.4%,原因分析:GIB支撑导体的棒式绝缘子紧固螺栓2个严重磨损成异状,这种现象并非短时间内形成,而需要相当长的时间。长时间的振动磨损和长时间的铁粉与SF6气体产生形成分解生成物,这种分解生成物,就是氟化铁(FeF)。(4)1#间隔B相GIS(即3301断路器)上母线与GIB连接部位上橡胶垫是由厂家在组装时遗留所致,它并不影响气体绝缘或正常运行。(5)1#间隔GIB棒式支撑紧固螺栓脱落是由于振动引起,这一处的2个内六角螺栓是由下向上紧固的,所配弹簧垫为蝶形,防松能力极差,久而久之,松动造成脱落而掉下来。2000年8月运行人员巡回发现1#间隔GIB?A相有内部放电似的异音,据分析认为,这时的异音是螺栓上所带蝶形弹簧垫在外力的作用下(振动力)而发出的。在2000年11月间,这种异音突然消失,这是由内六角螺栓和蝶形弹簧垫全部脱落掉下,致使异音消失。(6)6#间隔(3302断路器间隔):在停电后,测试C气室A相SO2含量严重超过规定标准,正常情况下气室内应无SO2,要求SO2不超过1μL/L,超过1μL/L说明GIS内部有故障。龙羊峡地区空气干燥,相对湿度也较低(一般在25%～30%左右)。空气湿度较大且SF6气体微水含量超过标准时,应及时测量HF含量。造成SO2含量超标的原因是多方面的,此次检修证明,SO2含量超标与螺栓松动磨损、导体的过热、FeF含量、均压罩过热等均有着密切的关系。(7)6#间隔(即3302断路器)GIB每相内部有4个L形导体(a、b、c、d);1个弧形导体e,见图2。螺栓的松动主要导体上,导体过长,振动造成的抖动也越加严重,L形导体及弧形导体间的导电杆与触指之间的接触电阻随之改变,触指均分铜环在抖动力的作用下碰撞均压罩,抖动频率越高,触指均分铜环接触机率越多,这样碰撞接触均压环,电流会在均压罩上起到分流作用。均压罩壁厚为2mm,触指共18瓣,触指在均压罩上接触越多,均压罩分流次数也越多,那么均压罩过热变色越严重。另外,安装触座与导电杆时,同心度调整较差,同样会造成均压罩、触指、导电杆会不同程度的过热和变色。(8)Ⅰ母检查及保护间隔BLQ?A相检查均正常。综上所述,出现上述问题的主要原因为:a)安装GIS组合电器的地点有较大的振动;b)安装GIS时同心度调整不好;c)运行中的GIS受长期振动所致。总之,为尽量使龙羊峡电站330kVGIS组合电器处于良好的工作状态,在现行的条件下,只有在定期的检修、维护和日常的巡回过程中认真、细致的分析运行中出现的异常,采取相应的措施,及时处理故障,才能确保GIS的安全、稳定运行。此外,SF6气体分析和定期进行局部放电测试是非常重要的,也是行之有效的最好方法。要定期测试、分析、比较、准确判断,彻底消除异常,才能保证GIS健康运行。4工作原理(1)电动弹簧机构。ES机构内部的紧固螺栓所配用的蝶形弹簧垫更换为开口弹簧垫,此次检修部分的相同位置均采用了此项措施。(2)7#间隔C相上母线DS动触头撞伤且有金属粉沫。采取了调整C相操作水平拉杆向分闸方向移动的方法,调整前的动触头与均压罩之间外露部分为+2mm;断口间为112mm;手动操作C组,实际插入(超行程)尺寸为46mm;标准超行程为38±5mm;实际动触头行程尺寸为156mm;标准行程为150±10mm。调整后的动触头与均压罩之间外露部分为-3mm;断口间为112mm;动触头插入(超行程)尺寸为41mm;动触头行程为156mm;撞伤部位用水砂纸研磨砂光。(3)6#间隔的处理方法。A相重新对中调整,更换变色严重的均压罩3个,回装时测量弧形导体触座均压罩距母线筒法兰标准尺寸为19+10mm;实际测量为23mm;这一尺寸是弧形导体座与垂直导体间加了3mm的镀银铝垫片,使之达到了良好的同心度。彻底清扫棒式绝缘子及母线筒内的粉尘,对磨损的螺栓M10×30、平垫、开口弹簧垫、支撑块全部更换,螺栓上涂锁紧剂后紧固。(4)1#间隔GCB。A相棒式绝缘子松动2个M10×30的内六角螺栓且脱落掉到母线筒内,将M10×30的内六角螺栓及平垫、开口弹簧垫全部更换,加锁紧剂后紧固。B相棒式绝缘子处2个螺栓松动,产生了少量的分解生成物,采取方法是更换弹簧垫;松动螺栓加锁紧剂紧固,重新作好标记,并彻底将母线筒内清扫干净。(5)所检修的GIS组合电器内部均作了认真全面、细致的清扫工作,并将附着在各部位的分解生成物用吸尘器吸出,用塑料泡沫(海棉)外包白稠布,绑上白布带在母线筒内拉动清扫。各部位棒式绝缘子固定板和内六角螺栓均涂锁紧剂后紧固、回装。(6)全部恢复各手孔法兰及更换各部位的法兰吸附