GIS组合电器设备受潮故障分析

引言

变电站GIS设备因结构紧凑、安装方便、维护工作量少等优点被广泛应用。大部分GIS设备安装于户外,由于环境中的雨水、潮气影响,在日常运行维护中发现GIS设备受潮现象最为突出。GIS设备受潮后,将导致零部件锈蚀（卡涩）、绝缘下降（直流接地）等问题,严重影响设备的正常运行。因此,对GIS设备受潮故障应给予充分重视,并积极探讨和研究其原因,以便采取必要措施防止该情况的发生。

1GIS设备受潮原因分析

变电站受潮的GIS设备主要包括断路器机构箱、隔离开关机构箱、电流互感器端子箱以及避雷器放电计数器接线盒,引起设备受潮的原因主要有以下几个方面:（1）结构设计、制造工艺引起密封不良;（2）密封条材质不合格引起密封不严;（3）安装工艺或维护不当（加热器未运行）。

1.1断路器机构箱

一般110kV断路器机构箱置于GIS设备顶部,220kV断路器机构箱置于底部,从布置结构上看110kV断路器机构箱更易受潮,因为顶部更易积水。

案例:某110kVGIS断路器机构传动轴箱内存在大量积水,如图1所示。

图1  机构传动轴箱内渗水、锈蚀情况

受潮原因分析:（1）盖板与机构箱之间属于硬接触,无密封圈;（2）盖板与机构箱靠密封胶密封,日久失效。雨水沿着盖板与机构箱贴合面渗入传动轴箱内,下部密封相对严实,雨水被关在轴箱内。

1.2隔离开关机构箱

母线侧隔离开关机构箱安装于母线上面,呈水平布置;出线侧隔离开关机构多安装于隔离开关侧面,呈垂直布置。这两种布置方式从结构上看都存在受潮情况。

案例:110kVGIS隔离开关机构箱受潮,在操作过程中发生卡涩现象,如图2所示。

图2  机构锈蚀情况

受潮原因分析:隔离开关机构箱密封采用螺丝紧固金属面板,密封性受螺丝密集程度、金属板贴合程度以及边缝胶圈等因素影响,箱内无加热器、呼吸孔等除湿措施。水气经过密封面进入机构内,在机构最低位传动轴密封面聚集,导致轴承锈蚀卡涩。

1.3电流互感器端子箱

GIS电流互感器端子箱封盖检修过程中很少开盖检查,易忽视渗水受潮情况,但在开盖检查中发现存在结构不合理、安装工艺等问题导致的渗水情况。

案例:某110kVGIS电流互感器二次接线盒(端子箱）内含有大量雨水,如图3所示。

图3  电流互感器端子箱内渗水情况

渗水原因分析:电流互感器端子箱斜侧安装于GIS筒壁上,封盖通过卡扣固定,开口向上,通过密封胶条密封端子箱与封盖;封盖上有雨水流过的痕迹,该结构倾斜布置,雨水在封盖卡扣处易聚集,渗入到端子箱内,密封胶条在雨水的浸泡下更易老化,加速雨水渗入。

1.4避雷器放电计数器接线盒

GIS避雷器放电计数器接线盒与电流互感器端子箱一样,在检修过程中很少开盖检查,只有在遇到问题时才开盖检查。

案例:运维人员巡视时发现,某110kVGIS母线避雷器放电计数器三相泄漏电流均为零,检修人员解体检查发现接线盒含有大量雨水,且内部阀块严重锈蚀,如图4所示。

受潮原因分析:放电计数器接线盒为倾斜安装,雨水顺着GIS避雷器二次引线渗入接线盒内,接线盒密封良好,导致雨水在接线盒内聚集。

2处理措施

根据上述GIS设备受潮案例,提出如下解决方法:

 (1）针对机构箱受潮不影响其正常运行的。

1）清理机构内的锈蚀及密封胶,重新涂抹密封胶,并在机构箱顶部加装防雨罩;

2）后期对机构箱进行改造,增加加热器及排气孔等除潮装置。

（2）针对机构箱受潮严重影响正常运行的,应整体更换为除潮装置齐全,二次接线采用航空插头,机构箱外沿密封部位为凹槽,且密封凹槽位于固定螺栓内侧的机构箱。

 (3）对于端子箱、接线盒密封不严的,将密封面清理干净,重新密封,加装防雨罩;对结构不合理、加装防雨罩也不能解决的,应联系厂家对其进行升级改造。

3结语

针对GIS设备受潮故障,对运维检修工作做出如下总结:

(1）已运行的设备,联系厂家设计防雨罩,将类似机构箱、端子箱全部安装防雨罩,完善密封结构;

(2）加强质量监控,增强监造力度,选用防水性好、加热除潮装置功能性较强的设备;渗水点

(3）加强作业人员的专业技术培训,提高安装工艺水平。