奎文變電站結構及設備簡介:室內配電、220KV高壓室(樓上):平頂山高壓開關廠GIS、110KV高壓室設備(樓下中):Xi安高壓電器研究院有限公司產品、10KV高壓室(樓下南):五洲ABB產品、1主變及通風機房(樓下中)。
2009年春檢內容總結:110KV GIS內氣體壓力下降，設備低電壓報警，表示全年氣體泄漏率不達標；110KV GIS、220KV GIS氣室微水超標；1主變漏油。維修報告由濰坊供電公司提供。檢修任務由濰坊輸變電工程公司(不含工程保修期，屬於消缺範疇)、廠家、濰坊電業局檢驗場承擔。
(1)全封閉SF6組合絕緣器內部氣室氣體壓力下降的故障分析及預防措施
1.問題:這個問題都出現在高希生產的全封閉SF6組合絕緣裝置上，包括多個出線間隔和PT間隔。主要集中在設備上的進線氣室和隔離開關氣室。
2.故障檢測手段:奎文站設備氣體密度標準為斷路器氣室0.52MPa，其他無滅弧功能氣室0.42MPa。當氣室中的氣體壓力下降時，壹方面設備上的氣體壓力表會出現不合理的下降，即年氣體泄漏率超過國家標準(檢測可靠性低，主要是測量誤差大，受環境溫度變化影響大)。另壹方面，設備可以通過繼電保護裝置(氣體密度繼電器)發出遙測、遙信等保護信號，通過後臺機可以及時監測氣體密度。當儀器等機械強度較弱的設備部件損壞，導致大量SF6氣體泄漏時，安裝在高壓艙內的氣體報警裝置會動作發出報警信號。
3.GIS氣體壓力異常的可能後果:
(1)SF6氣體作為絕緣強度高的絕緣介質，是設備絕緣的主要成分。當氣體壓力下降時，設備的絕緣強度會降低。GIS承受過電壓的能力降低。當氣體壓力下降超過壹定閾值時，GIS甚至不能保證工頻電壓的絕緣強度(因為有自動保護裝置，除非極端情況下不會出現這種情況)，設備內部導體會對設備外殼放電，造成對地短路故障。如果繼電保護裝置不及時動作切除故障部分，故障可能發展為相間故障，引起系統內部振動和巨大的電動勢破壞電氣設備。
(2)SF6氣體不僅是設備絕緣的重要組成部分，也是GIS斷路器氣室中的主要滅弧介質。當斷路器氣室中的氣體壓力下降時，其滅弧能力就會下降，而如果斷路器氣室中的氣體壓力下降超過壹定閾值，氣體的滅弧能力就會嚴重下降。此時繼電保護裝置會阻斷斷路器的分合閘功能，導致合閘回路能力消失。如果保護裝置沒有閉鎖斷路器的分合閘功能而此時發生斷路器的分合閘操作，由於電弧不能在有效的時間和空間內被切斷，如果電弧觸及設備外殼，就會造成相應的電氣設備故障。
4.理論分析:(1)高壓下SF6氣體分析:根據帕邢定律曲線，在高壓條件下，氣體密度增大，電子平均自由程縮短，電子在兩次相鄰碰撞之間積累足夠能量的概率降低，即電離難度增大，放電電壓增大。(2)SF6作為絕緣介質的原因分析:SF6電負性強，容易吸收活性強的電子形成穩定的負分子，削弱氣體的帶電過程，提高放電電壓；化學性質穩定，電絕緣強度高；SF6氣體具有優異的滅弧性能，其滅弧能力是空氣的100倍。
5.基本處理方法:由於采用的策略仍然是預防性維護。所以方法比較傳統，就是找出GIS外殼的泄漏點，然後進行修復。在維修過程中，采用傳統的捆綁方法來確定組合電器漏風室的漏風面積。確定區域後，用SF6檢漏儀探頭對發生漏氣的區域進行掃描，找出漏氣點(在基本確認漏氣點位置的壹般情況下，可采用塗抹肥皂泡的方法進壹步確認)。泄漏點主要分布在氣室連接處，用綠帶標註時容易泄漏(兩相通風室連接處)。這壹點物理上很好理解。這裏，金屬結合面在安裝時由密封圈和密封膠密封。如果密封圈質量不好或密封膠塗抹不均勻，緊固螺釘上的扭矩不均勻，都可能導致泄漏點的產生和發展。另壹個容易發現泄漏的地方是儀器的接口和自封閥管體的連接處。這是機械結構造成的。此外，在維修過程中，發現壹個空氣室的電纜終端有泄漏，另壹個空氣室的壁上有泄漏。發現泄漏點後，通過重新緊固和更換密封圈可以消除接口處的泄漏點。電纜終端漏電點為110KV高壓電纜，要求廠家重新制作電纜終端；對於筒壁上的泄漏點，找專門的廠家進行焊接修復泄漏點(焊接由專人完成，防止g is筒壁內部因高溫發生合理變化，導致雜質在筒內分解，嚴重破壞氣室內部的絕緣環境)。
6.對GIS空氣泄漏故障監測方法和預防措施的理解和看法。
利用氣體密度繼電器向繼電保護設備傳輸氣體密度信號，可以看作是壹種監測方法。但這種監測方法有壹定的局限性，主要是氣體的密度和活度受溫度或振動的影響。尤其是斷路器的氣室，動作機構在分合閘和脫扣瞬間會引起斷路器的大振動；溫度不同時，氣體的活度和膨脹系數也不同。指出氣體密度繼電器的安裝位置對測量精度有壹定影響。我認為，對於氣體泄漏的監測，應著重考慮以下幾點:
(1)考慮外部振動或分離對測量誤差的影響以及修正這種幹擾的方法。最基本的就是多臺斷路器使用時，對比非操作斷路器的相關參數。
(2)考慮不同溫度下氣體密度和壓力的變化，考慮斷路器內部不同位置氣體的溫度分布；當季節和天氣變化時，考慮氣體密度分布。
(3)結合其他信號判斷漏氣:如將通過導體的電流(電阻發熱)作為考慮因素；內部局部放電時局部放電信號和氣體濃度信號的合成。當然，這些取決於信號處理及其智能分析過程。
(4)同時檢測和監測的方法:目前有壹種激光攝像SF6氣體泄漏檢測儀，據說靈敏度很高。從經濟角度看，可以作為在線監測的補充。此外，氣室的薄弱點也具有壹定的特征，為這種檢測方法提供了壹種快速處理方法。
(5)我認為最重要的應該是對氣體快速泄漏可能導致嚴重故障的情況進行診斷。這種診斷必須快速準確。比如氣體快速泄漏，導體已經放電(溫度變化)，設備沒有配置高靈敏度速動保護(如縱聯差動保護)。
關於此類故障的預防，我認為應重點關註以下兩個方面:
(1)提高電力系統設備加工精度，改善GIS設備所用材料。例如使用超低溫進行電氣組裝。
(2)提高電氣施工操作人員的操作水平，嚴格按照完善的規程操作。
(2)全封閉SF6組合絕緣器內部氣室氣體微水超標故障分析及預防措施。
1.問題:這個問題在高希生產的110KV GIS中比較嚴重，平頂山高壓開關廠也有間隔PT氣室微水超標。
2.故障監測手段:微水的標準在不同類型的氣室中有不同的規定，妳可以參考相關規定。該站由檢修現場測試，通過微水測試儀獲取氣室微水情況。從繼電保護遙信的配置來看，沒有微水遙信信號。因此，在本次檢修和該站正常運行中，采用離線監測方法對微水進行監測。(註:根據規定，新註入氣體的微水檢測應在充氣完成後24小時進行)
3.微水超標的危害:正常情況下，SF6氣體具有良好的絕緣性能和滅弧性能，但當大氣中的水分侵入氣室內部或從氣室壁內介質中逸出時，SF6氣體中的水分就會增加。隨之而來的後果是氣體的電氣強度顯著降低。特別是在斷路器中有電弧的空氣室中，SF6氣體在電弧和濕氣的共同作用下會產生物理化學反應，最終產生氫氟酸、硫酸等劇毒化學品，腐蝕斷路器的絕緣材料或金屬材料，使絕緣劣化。此外，微水嚴重超標時，甚至會造成導體向筒壁放電，筒壁內表面閃絡。不及時處理，最終會導致電氣事故。
4.理論分析。
從絕緣設計的角度，我們希望主設備的絕緣盡可能均勻。對於SF6氣體，其優異的絕緣性能只有在均勻的電場中才能充分實現。當氣體含有水分時，被電弧和局部放電激發，SF6熱分解產生硫和氟。這些雜質與水分裂解產生的氧氣和氫氣反應，生成氫氟酸、硫酸和金屬氟化物。這些雜質會腐蝕內筒壁，破壞電場的均勻性，破壞絕緣。因此，GIS對水分和雜質的控制有嚴格的要求。
個人理解:分析含有水分的SF6可以借鑒液體電介質的擊穿理論，比如“小橋理論”分析。內部濕氣導致的雜質會在原本幾乎均勻的絕緣結構中構築絕緣的不均勻區域，看起來像是導致絕緣水平降低的“小橋”，而這個“小橋”區域就是“木桶短板”中的短板。
5.微水超標原因分析:
(1)SF6燃氣產品質量不合格。即註入設備的新氣不合格，主要是制氣廠對新氣檢測不嚴，運輸儲存環境不合格，儲存時間過長造成的。
(2)斷路器充SF6氣體時，帶入了水分，主要是工作人員不按規程和檢修操作要求操作造成的。
(3)保溫帶來的濕氣。制造商未能在組裝前幹燥絕緣材料或未能幹燥絕緣材料。在維護期間，絕緣暴露在空氣中並變濕。
(4)通過密封接縫滲入水分。外部的水壓高於氣室內部的水壓。濕氣從管壁的接縫處滲透出來。
(5)水滲入滲漏點。鋁鑄件的進氣口、管接頭、法蘭、砂眼等泄漏點是水滲入斷路器的通道，空氣中的水蒸氣逐漸滲入設備。
(6)電氣安裝過程未按照規程規定的溫度和濕度進行。
(7)氣體吸濕劑受濕氣影響。這樣壹般影響較小，因為完好的吸附劑是真空包裝的，當發現真空包裝異常時，這種吸附劑就不會使用了。
6.微水超標的基本方法:直接將微水超標的氣室中的氣體排放到大氣中(按規定應由SF6回收裝置回收，但因回收凈化成本高，僅限於非法操作)；置換吸附
劑(新的完好的吸附劑真空包裝，更換前最好在烘箱中加熱)；用真空泵抽真空，直到氣室負壓達到規定的標準(因為真空度是用麥克斯韋真空計測的，不準確，真空泵上真空計的指示數字不可靠。所以真空度大於規程規定的余量。另外，用麥克斯韋真空計測量真空度時，應規範操作，防止真空計中的水銀通過自封閥進入筒內，造成絕緣事故)；通過註入幹燥氮氣進壹步幹燥氣室；然後抽真空直至達標；註入新SF6燃氣(註氣時註意燃氣品牌，盡量不要將不同廠家的燃氣混用，盡量不要將新燃氣與舊燃氣混用)。
7.對GIS微水超標故障監測方法及預防措施的認識和看法。
限於自己的認識和實踐，對GIS微水超標的監測方法知之甚少。在我看來，GIS微水在線監測只是參考了類似於變壓器油水分或氫冷發電機氫氣濕度的檢測方法。微水檢測，通常的離線檢測手段就是使用露點儀。監測可以通過在儀器中安裝露點傳感器，也就是濕度傳感器，安裝到設備中來實現，但也有可行性和經濟性的考慮。這些也取決於更新的傳感器技術的發展和通信技術的進步。
關於此類故障的預防，我認為應重點關註以下兩點:
(1)提高電氣產品及相關產品的生產質量和技術，比如在GIS中采用自封充氣閥就是很好的例子。
(2)提高電力施工人員的操作水平至關重要。
(3)提高電網自動化水平，重點發展電氣設備在線監測技術。
結論:從這次春檢的過程來看，電力系統的建設和運行必須註意以下幾點:1。合理選擇電器產品。在此次檢修和運行中，高希院的產品質量相對於四大高壓開關廠(沈凱和凱西)的產品質量。產品質量差；2.提高電力系統運行人員素質水平，嚴格管理。很多故障都是由於施工或運行過程中操作人員的違規操作造成的；3.研究電力系統運行過程中的故障檢測技術，提高電力系統運行的自動化水平。