一 内容简介
文中介绍了一起1 000 kV GIS断路器局部放电带电检测异常的详细经过、缺陷处理、原因分析以及后续整改措施。检修人员通过对1 000 kV GIS设备开展局部放电带电检测、SF6分解物检测等工作，分析超声波和特高频局部放电异常信号特征，锁定异常信号的位置，判断出GIS内部可能存在轻微故障。然后经过现场检查确认了故障的存在，对故障断路器进行整体更换处理，并将故障断路器保存原样返厂进行分析。最终通过现场开罐检查、返厂解体、异物样品检测等手段找出局部放电异常的原因，本次1 000 kV GIS断路器局部放电信号异常的原因为屏蔽罩开裂、紧固螺丝松动导致。屏蔽罩开裂主要原因是屏蔽罩紧固螺钉松动，屏蔽罩受力不均匀，导致屏蔽罩安装孔附近金属疲劳开裂，而螺丝松动的原因为锁固剂涂覆不规范、螺栓紧固力矩不符合要求。后续对同类设备进行整改，优化静侧屏蔽罩结构，增加屏蔽罩的整体强度。在屏蔽罩螺栓连接处增加半圆垫圈，并将屏蔽罩紧固螺丝垫圈更换为外径更大的特殊垫圈，提高屏蔽罩紧固的可靠性。通过对该缺陷的处理和分析，在GIS安装、验收、运维检修等方面制定相应对策防止该类缺陷再次发生。
二 主要内容
由于气体绝缘全封闭组合电器设备(GIS)具有占地面积小、维护成本低、运行可靠等优点，在各电压等级变电站中的运用越来越多。断路器是GIS设备的重要组成部分，其作用是正常情况下可靠切断高压载流线路，或是电力系统故障情况下可靠切断故障从而保护系统安全。近年来，电网发展迅速，GIS设备在500、750、1 000 kV超特高压骨干电网中的应用非常广泛，GIS设备生产厂家众多，质量参差不齐，运行过程中经常出现各种各样的问题。常见问题比如储能机构机械故障、二次回路故障、一次回路绝缘故障等，其中一次回路绝缘故障最为严重，检修耗时长、停电范围较大，严重影响了电网的安全稳定运行。随着带电检测技术的发展与应用，利用特高频、超声波检测技术能够较早发现GIS设备绝缘类缺陷，也可利用X光检测技术发现GIS设备内部机械故障，发现问题后及时进行处理，避免问题恶化影响电网安全。
根据近年来的故障案例可知，绝缘击穿故障占比最高，主要原因为制造厂设计不合理、组装工艺控制不佳、材质不佳，设备长时间运行后内部组部件出现松动移位、断裂等情况，导致电场发生畸变，或是产生金属碎屑等异物掉落在绝缘部件上，导致闪络击穿等故障。因此，为提高电网运行的安全可靠性，除了要提高产品质量和安装工艺，在GIS设备运行阶段，还应加强带电检测工作开展，发现异常应深入分析原因，制定对策，消除GIS设备隐患。
文中针对在带电检测过程中发现的GIS设备异常情况，通过现场检查更换、返厂解体检查、检测、试验，找出带电检测异常现象的原因，制定整改措施，对同类设备问题进行整改，消除隐患。
1 设备及缺陷概述
2 现场检查
3 返厂检查及分析
3.1 断路器解体检查
3.2 屏蔽罩附近异物分析
4 原因分析
5 整改措施
三 结论
本次1 000 kV GIS断路器局放信号异常的原因为屏蔽罩开裂、紧固螺丝松动导致。GIS断路器屏蔽罩开裂主要原因是屏蔽罩紧固螺钉松动，屏蔽罩受力不均匀，导致屏蔽罩安装孔附近金属疲劳开裂，而螺栓松动的原因为锁固剂涂覆不规范、螺栓紧固力矩不符合要求。由于及时发现并进行了处理，没有引起其他扩大事故，但也给正常的生产运行造成一定影响，该类设备隐患应引起重视。为防止该类故障再次发生，建议如下：
1)针对断路器屏蔽罩的厂内装配和现场清理，实施专项检查，其具体要求为：①加强装配人员螺纹锁固剂涂敷的专项培训，并加强抽检；②对静侧屏蔽罩的6个螺栓的力矩检查，由抽检改为复检；③断路器在现场清理时，对屏蔽罩螺栓的紧固标记进行检查。以上检查措施，需固化在厂内及现场的作业指导书和检查卡中，并对全体装配和清理人员进行培训。
2)针对1 000 kV GIS设备，加强带电检测工作开展，及时发现问题并提前消除隐患；
3)加强设备验收，严控现场安装工艺，对GIS设备内部清洁度、部件材质、紧固力矩、螺栓紧固胶等关键部位进行专项检查验收。
随着对电力设备可靠性要求越来越高，应加强GIS等设备的维护与管理，降低其非计划停运率，对电网的稳定运行有非常重要的意义。为防止类似问题发生，下一步对该隐患开展全面排查。
原文发表在《高压电器》2024年第6期。
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