CN106154131A - 一种针对gis设备的检测方法 - Google Patents

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胡延亮
许宝峰
亓恒杰
曹笃军
岳为国
宋健
李文涛
赵光和
亓蒙
胥光鹏
黄宪才
池守雨
李刚
吴文杰
王萍
宴峤
张超
郑征
巩立民
苏东
王健
颜峰
刘高尚
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种针对GIS设备的检测方法，该方法包括：步骤A，对GIS设备的外壳温度、机构箱内部传动部件、齿轮、二次接线进行检查；步骤B，对各个腔室中的SF6气体微水和分解产物进行检测；步骤C，对故障腔室内的局部放电进行检测。利用该方法，可靠性高，工作效率高，能够确保GIS设备的正常运行。

Description

一种针对GIS设备的检测方法
技术领域
本发明涉及电力设备的检测，特别涉及针对GIS设备的检测方法。
背景技术
GIS ( GAS INSULATED SWITCHGEAR)是气体绝缘全封闭组合电器的简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成。GIS是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率只有常规设备的20%一40%;但GIS也有其固有的缺点，由于SF6气体的泄漏、外部水分的渗人、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致GIS内部闪络故障。
当前情况下，GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，事故后平均停电检修时间比常规设备长，其停电范围大，常涉及非故障元件。
因此，业界需要一种可靠高效的GIS设备故障检测方法。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种可靠高效的GIS设备故障检测方法。
该方法包括：步骤A，对GIS设备的外壳温度、机构箱内部传动部件、齿轮、二次接线进行检查；步骤B，对各个腔室中的SF6气体微水和分解产物进行检测；步骤C，对故障腔室内的局部放电进行检测。
优选地，在步骤C中，采用超高频局放检测仪进行检测，所述超高频局放检测仪包括超高频传感器、高速数据采集单元和分析判断单元构成，利用所述超高频传感器收集由局部放电脉冲激发并能透过绝缘介质向外传播的超高频信号。
优选地，在进行超高频局放检测时，所采用的频率范围为500-1000MHZ，并采用4个测量通道，从而对4台高压设备或者一个高压设备的四个检测点进行测试。
优选地，在进行超高频局放检测时，利用外置传感器和内置传感器同时检测GIS设备的局放信号，并使用噪声天线对外部噪音信号进行识别。
可选地，在步骤C中还利用超声波检测方法对空气中的放电进行检测，其中，利用25KHZ以上的频带进行检测。
可选地，在利用超声波检测方法进行检测时，通过分析所采集信号的有效性、峰值大小、有效值与峰值的比例、50HZ的频率相关性、100HZ的频率相关性，从而判断是否存在自由颗粒、导体上的毛刺、悬浮屏蔽和电晕放电。
优选地，在步骤B中，利用粒子分析法对SF6断路器灭弧后的生产物进行分析判断；或者，通过试剂抽取气体样品，对二氧化硫和氟化氢的含量进行分析；或者，检测气体的微水含量；或者，利用SF6气体对特定波长激光吸收特性对漏点进行定位。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例的GIS设备故障检测的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
GIS设备是一种气体绝缘全封闭组合开关高压电气集合设备，该种设备的绝缘介质是SF6气体，该种设备可以集齐断路器、快速接地开关、电压互感器、隔离开关、电缆终端、避雷器、母线、线套管于一体，能够形成一种成套性的系统。
GIS设备需要封闭于气室之中，如果气室中的元器件出现故障，是很难发现的。与传统设备相比而言，GIS设备中的元器件结构紧密，果其中一个元器件
很容易导致周围元器件出现故障，扩大故障的范围，这也会影响设备的运行工况。另外，GIS设备主要由隔离开关、断路器在车间之中组装而成，对于运行人员而言，GIS设备的结构复杂，难以拆卸，一旦出现故障，定位工作是很长的，也需要花费大量的时间进行检修。
在本发明的一个实施例中，采用的方法包括：步骤A，对GIS设备的外壳温度、机构箱内部传动部件、齿轮、二次接线进行检查；步骤B，对各个腔室中的SF6气体微水和分解产物进行检测；步骤C，对故障腔室内的局部放电进行检测。
在步骤B中，利用粒子分析法对SF6断路器灭弧后的生产物进行分析判断；或者，通过试剂抽取气体样品，对二氧化硫和氟化氢的含量进行分析；或者，检测气体的微水含量；或者，利用SF6气体对特定波长激光吸收特性对漏点进行定位。
在步骤C中，采用超高频局放检测仪进行检测，所述超高频局放检测仪包括超高频传感器、高速数据采集单元和分析判断单元构成，利用所述超高频传感器收集由局部放电脉冲激发并能透过绝缘介质向外传播的超高频信号。
在一个实施例中，在进行超高频局放检测时，所采用的频率范围为500-1000MHZ，并采用4个测量通道，从而对4台高压设备或者一个高压设备的四个检测点进行测试。
在另一个实施例中，在进行超高频局放检测时，利用外置传感器和内置传感器同时检测GIS设备的局放信号，并使用噪声天线对外部噪音信号进行识别。
在又一个实施例中，在步骤C中还利用超声波检测方法对空气中的放电进行检测，其中，利用25KHZ以上的频带进行检测。
在一个实施例中，在利用超声波检测方法进行检测时，通过分析所采集信号的有效性、峰值大小、有效值与峰值的比例、50HZ的频率相关性、100HZ的频率相关性，从而判断是否存在自由颗粒、导体上的毛刺、悬浮屏蔽和电晕放电。
在实际检测中，需要针对GIS设备的故障原因进行针对性的分类和检测。
GIS除进出线套管外没有外露的带电部分，采用SF6气体绝缘，可靠性较高，检修少，但通过发展外部诊断、监视法可减小不必要的拆卸检修工作量。即一种不解体设备而用确切简易的办法从外部进行各种(在线的、离线的、带电的、停电)测量，监视、诊断其内部状态及性能的好坏，包括故障定位。
GIS的绝缘性能是确保其安全运行的重要条件。GIS设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质是引发GIS故障的重要原因。GIS存在导电性杂质时，因局部放电而发出不正常声音、振动、产生放电电荷、发光、产生分解气体等异常现象。因此局部放电将是GIS状态监测重要对象之一。
GIS是采用SF6气体绝缘和灭弧的，其性能状态将是影响GIS的重要参数，因此其将是GIS状态监测重要对象之一。
GIS中的SF6断路器是主要元件，其开断性能和机械操作特性的状态是GIS工况重要判据，因此其将是GIS状态监测重要对象之一。
根据上面的综合分析，在GIS状态监测手段尚未完善的情况下，利用带电测试、预防性试验、运行巡视、停电检查等传统手段，并参照定期检修制度，提出现阶段开展GIS状态检修的策略。GIS状态检修的判据，即如发现有下列缺陷，应作检查或检修处理:
1) GIS进出线瓷套、外壳破损，或金属部件锈蚀。
2) GIS工频耐压试验不合格时，先确定故障部位，再进行相关的处理。
3 ) GIS发生短路等故障或局放带电检测发现异常放电现象;先确定故障部位、程度，以确定检修方案，再进行相关的处理。
4 ) SF6气体含水量超标，应进行更换吸附剂、换气及干燥处理。必要时检查气室密封情况。
5 ) SF6气体异常泄露时，应确定泄露部位，视漏气严重程度作相应处理。
6)隔离开关流过较大短路电流后或断路器满容量开断次数达到制造厂规定值时，应进行解体检修。
7)断路器等效开断次数或累计开断的电流值达到标准极限值时应进行解体检修，必要应更换本体。
8)当断路器等效开断次数或累计开断电流值达到极限值的50时，应进行预防性试验项目检查，在有条件的情况下，可采用新的测试方法，检查触头磨损量，如动态电阻测试，以确定是否需要检修。
9)当断路器、隔离开关导电回路电阻值超标时，应结合负荷电流、故障电流大小及开断情况综合分析，以确定开关的检修方案。
10)当断路器、隔离开关操动机构机械特性不符合要求，或机构变形、卡涩、拒分、拒合，泄露、压力异常及其它缺陷时，应检查、检修机构。
11)开关投运一年后，宜进行机械特性的测试和机构的维护、检查;开关本体大修时就同时进行机构的检修;机构的全面检查一般不宜超过5年;或按制造厂要求进行。
12 ) GIS气站出现空气压缩系统泄漏、压力异常，空气压缩机不能启动或启动频繁，有异声或喷油等缺陷时，应检查、检修空气压缩系统。
13 ) GIS气站的大修一般不宜超过10年，或按制造厂要求进行;必要时更换压缩机或气站。
14 ) GIS是由多种高压电器元件组成的，运行中或预试中发现异常应查明原因，按各自元件要求作相应处理。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对齐限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种针对GIS设备的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤A，对GIS设备的外壳温度、机构箱内部传动部件、齿轮、二次接线进行检查；
步骤B，对各个腔室中的SF6气体微水和分解产物进行检测；
步骤C，对故障腔室内的局部放电进行检测。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中，采用超高频局放检测仪进行检测，所述超高频局放检测仪包括超高频传感器、高速数据采集单元和分析判断单元构成，利用所述超高频传感器收集由局部放电脉冲激发并能透过绝缘介质向外传播的超高频信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行超高频局放检测时，所采用的频率范围为500-1000MHZ，并采用4个测量通道，从而对4台高压设备或者一个高压设备的四个检测点进行测试。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行超高频局放检测时，利用外置传感器和内置传感器同时检测GIS设备的局放信号，并使用噪声天线对外部噪音信号进行识别。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C中还利用超声波检测方法对空气中的放电进行检测，其中，利用25KHZ以上的频带进行检测。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在利用超声波检测方法进行检测时，通过分析所采集信号的有效性、峰值大小、有效值与峰值的比例、50HZ的频率相关性、100HZ的频率相关性，从而判断是否存在自由颗粒、导体上的毛刺、悬浮屏蔽和电晕放电。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于 ，在步骤B中，利用粒子分析法对SF6断路器灭弧后的生产物进行分析判断；或者，通过试剂抽取气体样品，对二氧化硫和氟化氢的含量进行分析；或者，检测气体的微水含量；或者，利用SF6气体对特定波长激光吸收特性对漏点进行定位。
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