气体绝缘开关设备 (GIS) 的元器件组成比较复杂, 有很多潜在故障不易排查, 为此本文就气体绝缘封闭组合电器故障检测方法进行详细的分析和探讨。
1 气体绝缘封闭组合电器的特点和问题
1.1 特点分析
SF6气体常用于气体绝缘封闭组合电器的绝缘介质, 也是保证设备运作的重要构成。首先, SF6气体本身属于惰性气体, 化学属性稳定, 同时带有负电, 能够吸引电子, 而且密度高, 行动速度比较缓慢, 所以符合绝缘条件, 同时GIS设备本身内部的电场是极其不均匀的, 而且属于典型类型, 同时SF6本身具有耐电压的特征, 而且会因为电压大小变化而受到影响, 特别是内部如果产生机械性故障问题, 则会让电场发生转变进而影响到供电设备。
1.2 缺陷分析
对于气体绝缘封闭组合电器来说, 存在诸多的缺陷, 即如安装和运行存在的缺陷, 即像零件接触引发的电极问题, 设备使用的正常老化, 还有材料本身加工存在的介质空间都会让设备运作出现故障, 同时根据多次实践经验总结, 外界物质以及悬浮颗粒会让设备出现较多故障, 同时这两类物质的来源可以归结为多个方面, 即如安装制造过程中;设备本身运作产生, 比如设备上的磨损脱离等等[1]。
2 气体绝缘封闭组合电器故障检测方法分类
2.1 交流电压与局部放电检测
对于交流电压检测可以通过相关实验进行, 即如利用现场实验, 检测进行老练实验与耐压性实验, 根据图示和数据进行分析, 例如设备的最高电压数据以及交流耐压的电压。同时在运用交流电压后, 气体绝缘开关设备中会产生大量的悬浮粒子, 从而让整个设备出现安全问题, 同时设备会对这些悬浮粒子产生巨大的压力, 同时在加压状态中, 电压值不断升高, 悬浮粒子也呈现上升趋势, 而让电场强度得到下降。则可以减少电晕现象;另外如果不停止加压, 则可以让悬浮粒子完全烧毁。不过要保证老练实验优先进行, 才能让实验具有更强的说服力;最后, 虽然高压交流试验对于GIS的绝缘检测最佳, 但是对于悬浮粒子的检测也具有一定的功效。另外, 多数设备局部放电的原因多数是由自身老化所引发的, 会对功能的影响往往巨大, 所以可以通过局部放电检测可以完全解决这个问题, 而局部放电的检测流程可以与交流电压检测同步, 以便于探寻设备的潜在问题。
2.2 雷电冲击检测
雷电冲击检测就是利用绝缘体自己所具有的耐电压特征, 而基于雷电冲击条件, 会出现电击穿状态, 另外, 热击穿与游离击穿也会同步发生, 特别是当绝缘体的耐受电压达到工频电压标准时。另外, 雷电击穿检测本身与绝缘体的外因和内因 (即受潮情况与击穿时间) 并无太大关系, 所以通过雷电冲击检测则可以快速察觉出气体绝缘封闭组合电器存在的问题和需要改进的方向。
2.3 SF6气体分解产物检测
虽然SF6气体属于惰性气体, 具有较强的稳定性, 但是因为气体绝缘封闭组合电器也需要历经设计、装配及维护阶段, 所以环境较为复杂可能导致气体的稳定性受到一定的影响, 进而产生分解情况。而对于设备来说, 也由于密封较好, 导致一些无法预知的情况出现却很难快速发现。而目前技术对设备进行维修都需要预先进行断电, 这也让电力系统无法持续为国民生活、工作进行持续服务, 进而导致经济受损, 所以需要对维修方法进行改进, 而SF6气体分解产物检测是目前行业内提出的一种安全检查手段, 其也是历经十多年实验实践的成果, 而且已经有大量的案例证明, 这种实验方法能快速准确检测设备内部的故障问题[2]。最后, 对于不同电压条件下的气体绝缘封闭组合电器, 气体分解产物检测周期也存在差异的, 即如:低于35Kv电压规格的设备, 其中新型设备半年检测一次, 而旧的设备则遵循每2-3个月检测一次, 必要才进行检测;110Kv-220Kv电压规格的设备, 其中新型设备三个月检测一次, 而旧的设备则遵循每1-2个月检测一次, 必要才进行检测;而330Kv-1100Kv的设备, 其中新型设备三个月检测一次, 而旧的设备则遵循每年检测一次, 必要才进行检测。
2.4 红外成像检漏仪检验
红外成像检漏仪, 顾名思义, 其作用是用于SF6气体泄漏的检测。就气体绝缘封闭组合电器而言, 其构成可以包含多个密闭的气室, 每个气室的空间约为0.4-0.7MPa, 远远小于大气压, 如果发生漏气很容易导致设备内部混入过多的空气, 影响绝缘效果。而一般检测运用的是肥皂进行检测, 而检测人员需要将肥皂涂抹在不同位置, 这个过程往往需要大量的时间以及人力资源, 而且无法杜绝误检、漏检的问题。而红外线成像检漏技术则可以大大缩短检测的时间, 特别是通过成像原理很快反应出漏气部位, 以便维修人员能够快速找到。而且红外成像技术可以穿透密封的金属外壳, 对设备内部进行检测, 不但能减少设备因为检测受到的损害, 同时还能够反应设备整体的运作情况, 因而值得广泛推广和运用。
3 结语
气体绝缘封闭组合电器是一个密封的设备, 也由于其特殊属性, 让其在故障检测方面存在较多的问题和难度。所以需要对传统的人工检测方法进行改进, 即拓展相应的方法, 最后针对设备的不同的问题, 选择更具有针对性的检测方法, 这样也能够降低检测的难度性, 让气体绝缘封闭组合电器能够稳定可靠, 并且在电力系统中充分发挥其关键的作用, 也让维修难度降低, 维修更加便捷。
摘要：文章主要对气体绝缘封闭组合电器的故障检测方法进行了探讨。主要对交流电压与局部放电检测、雷电冲击检测、SF6气体分解产物检测和红外成像检漏仪检验进行了介绍。
关键词：气体绝缘,密闭组合,故障分析与运用
参考文献
[1] 顾香芝, 高旭.SF_6气体绝缘全封闭组合电器的结构与设计应用[J].科技致富向导, 2015, 01 (01) :128-129.