核心词：
煤矿 电缆 GIS 绝缘 测试 故障 诊断 技术 探讨 GIS指气体绝缘金属封闭开关设备(组合电器),是60年代发展起来的新一代成套封闭式高压电器设备。它是由断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、母线、连接管和其他过渡元件(如出线套管、电缆终端盒、与变压器的连接结构等)多种高压电器组合在一起,并全部封闭在接地的金属外壳内,壳内充以一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质。某GIS电气主接线如图1-1所示。由它所构成的变电站只有常规变电站占地面积的10%～15%。GIS还具有不受环境污染和高海拔的影响、运行维护工作量少、检修周期长、安全可靠性高,因外壳屏蔽而没有触电危险,也不会产生电晕和静电感应等优点。通常110kV及以下电压等级采用全三相封闭式,220kV级常对断路器以外的其他元件采用三相封闭式;330kV及以上等级一般采用单相封闭式结构,有时对母线采用三相封闭式结构。由于实验所需样品的电容较大,冲击电压发生器的体积较大,往往会引起波的反射,所以在具体的现场试验过程中很少采用雷电冲击电压进行试验。相关标准规定,在进行雷电冲击电压试验时,波前时间可延长到8μs;如采用振荡的雷电冲击波,则波前时间可延长到约15μs。因此,与雷电冲击波比,操作冲击波的优点是能检查出设备被自由导电微粒污染的问题;与交流电压相比,则操作冲击波对异常电场情况的检测灵敏度要高些。
1、由于发电机在产生非周期运行冲击波时效率太低 由于产生非周期的操作冲击波时发生器的效率太低,所以实际上均采用振荡操作波形,到达峰值电压的时间一般应不小于150μs。振荡操作波发生器设备较简单,因此特别适合于较高额定电压的试品。直流电压试验对于交流GIS是不适合的,这是因为自由导电微粒在直流下的运动特性和交流下不同。
此外,绝缘支撑在直流下的电压分布与交流电压下不同,因此直流下闪络电压规律与交流下也是不同的。试验表明,直流电压下SF6气体中的微粒引发的击穿电压具有极大的分散性,其最低击穿电压比交流时低。GIS设备运行可靠性高、维护工作量小、检修周期长的优点已体现出来。一般而言,SF6气体泄漏故障常常发生在GIS的密封面、电焊节点以及管路的接头处。
2、这主要是由于焊接砂眼和垫圈老化造成的 这主要是由于焊缝砂眼以及密封垫老化所造成的。
3、必须补充气体 为保证GIS的正常的工作压力,必须对其补充气体。开关故障主要有隔离开关、真空断路器、接地开关等所造成的气体击穿和接触不良。
4、绝缘子中的金属杂质和气泡将导致GIS中单个零件的悬浮电位 制造工艺不良、金属杂质以及绝缘子内部的气泡都会导致GIS内部个别部位处于悬浮电位,产生电晕放电和局部放电。液压机构渗漏油主要是由于密封垫被腐蚀,安装位置不正引起。一般而言GIS发生故障时,都会伴随着物理的和化学的现象产生,运用检测仪器分别检测出现物理和化学现象时候所伴随的声光、电磁信号,运用故障诊断技术来判断GIS的故障。一般而言,
煤矿电缆局部放电都会伴随着振动的产生,而振动的信号又很容易被检测出来。GIS在长期的运行中以及内部放电都会将SF6气体进行电离分解,通过对分解出相关气体进行检测,从而判断设备是否发生局部放电。具体的方法是从GIS设备中提取一定的气体,将该气体分别通过SO2、HF检测管,观察检测管内部是否会有颜色的变化,从而得出相关气体的浓度,以此来判断高压电气设备内部是否发生局部放电。GIS内部的局部放电会产生超声波,超声波信号会传达到电气设备的表面,在设备表面装设相关检测仪器,检测电气设备内部是否发生局部放电。使用该方法时可以采用电容耦合法对高压导体进行测量,也可以对外壳的接地线进行测量。对GIS进行诊断首先是利用上述各种方法,通过伴随故障出现的各种物理和化学现象,直接检测故障。该方法具有快速的特点,然而只能检测部分故障。第二是利用故障所对应的征兆来诊断故障。可以采取下列方法处理GIS故障。
5、通常使用检测仪对泄漏气体进行一段时间的检测 对GIS气体泄漏故障,常常采用检测仪器对泄漏的气体进行一段时间间隔的检测,找到相应的漏气点,若是焊缝故障,对焊缝进行修补重新焊接。如果是由于密封不严造成的,要及时更换密封垫圈。对于接触不良导致的故障,要对电气设备进行停电,查明故障原因,找出故障原因,从而进行有针对性的处理。对由于液压机构漏油所造成的GIS故障,必须在停电后对液压机构进行泄压处理,深刻查明故障原因,及时处理。
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