袁守成YUAN Shou-cheng
（国网朔州供电公司，朔州036002）
摘要院GIS 组合电器具有结构简单、紧凑、体积小、灭弧能力强等优点，被广泛应用于电网。本文介绍了一例因母线气室声响异常引起专业人员注意，进而进一步观察检测，发现的重大故障隐患及故障的诊断分析与处理，起到了及时避免该设备放电导致停电的重要作用。同时也表明了局部放电测试技术和SF6 分解产物检测技术的联合使用是运行中GIS 设备故障检测的有效手段。
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关键词 院西母气室；声响异常；放电；处理
中图分类号院TM411+.4 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0103-03
0 引言
GIS 组合电器具有绝缘性能好、占地面积和空间体积小、运行安全可靠、安装和维修方便及检修周期相对延长等优点，但由于GIS 设备封闭在罐体内，安装精度、密封性要求严格，设备由厂家安装、充气成功后运往现场，使GIS设备存在隐患不易发现，投运后发生事故不易查找故障点。因此，加强现场启动验收、巡视检查，建立运行中GIS故障检测的有效手段，及时发现内部潜伏性故障等，对此类电气设备进行监督管理显得尤为重要。
1 故障简介
山西朔州220 千伏安荣变电站投运于2009 年3 月1日，110 千伏母线为东、西母并列运行。其中第9 气室（包括110 千伏荣铝玉回线141、2 号主变中压侧102 间隔和一个备用间隔）2009 年3 月1 日投运，期间在2014 年9月份将该间隔的气体放掉，然后向北延长扩建2 个间隔。8号气室（包括110 千伏荣铝域回线139 间隔）2009 年3 月1 日投运。在2015 年4 月27 日16 点30 分，该公司运行专业人员巡视设备时发现110 千伏西母运行声音异常，主要集中在第9 气室，由于当时试验仪器不能测试，无法判断西母异常声响原因，所以在18 点25 分将该站110 千伏负荷全部转移至东母，西母转为冷备用状态。
2 检测情况
4 月29 日下午，首先在110kV 西母空载运行下进行了振动、特高频及超声波局放检测，此时SF6 气压为0.4MPa。测试结果表明振动及特高频局放检测无异常信号。其中沿九号气室由北向南选取8 个点进行超声波局放检测，检测数据记录见表1，从测试结果可以看出1、2 及3点无明显超声信号，从4、5、6、7 开始超声信号依次增大并在第七点信号幅值最大，在第8 点超声有明显的下降。此外通过测试相邻气室超声情况，可以基本确定超声源在第7 点（102-西隔离开关处母线底部，见图1）。第7 点超声检测脉冲见图2。同时1-8 点相位模式图谱没有明显相位特征。
带负荷后，进行振动和超声波检测。振动检测无异常。由于超声源已经基本确定，本次超声检测集中在第7 检测点附近的5、6、7、8 四个检测点进行，检测记录如表2。西母母线带负荷运行状态下，依旧在第7 检测点出现了明显峰值超声信号。同时相比较空载状态下的局放在幅值上有所回落。这一现象表明在第7 检测点确实存在超声源。第7 点脉冲图谱如图3。本次检测5-8 点相位模式图谱没有明显相位特征。
在带负荷后检测完一段时间，运行人员巡视时发现110kV 西母九号气室异常声响没有，随即又进行了超声检测，检测数据表明位于9 号气室的超声波消失。随后对9号气室做了SF6 气体分解物组分检测，检测结果SO2 值为1.9ppm，超过注意值（1ppm），H2S 及HF 全为0，因此怀疑气室内部可能存有故障，在4 月30 日上午的跟踪分析中，SO2 值为12.1ppm，远超过注意值（1ppm），同时出现2.7ppm 的CO，并对相邻气室进行检测发现7 号、10 号气室SF6 成分检测正常，8 号气室检测有SO2 成分，值为7.9ppm。在完成气体成份检测工作后，9 号气室又发出异常声响，对异常声响点较近的8 号气室做超声检测，超声检测显示超声信号很微弱，判定8 号气室没有超声源。
3 检测分析及建议
3.1 分析
从整个检测过程看，110 kV 西母9 号气室内部异常声响为间歇性。从超声检测结果看，检测图谱符合国网公司Q/GDW 11059.1-2013《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则》机械振动典型图谱，可以判定110 kV 西母9 号气室7 点位置内部存在机械振动。
从4 月29 号及30 号两天的气体成份检测看，9 号气室均检测出SO2 气体组分，根据检测结果说明气室内部有低能量放电，且30 日检测结果明显比29 日偏大，说明有持续性放电。
从8 号气室SF6 成分检测及超声波检测情况看，可能由于9 号气室内部机械振动导致8 号气室和9 号气室之间的绝缘盆子有轴向贯通气隙，导致9 号气室分解的SO2成分扩散到8 号气室。
综上所述，我们认为9 号气室内部存在间歇性机械振动，机械振动同时伴随低能量放电，低能量放电产生SO2成分，但由于机械振动发出的超声信号把局放超声信号湮没，导致判断不出是局部放电。同时可能由于9 号气室内部机械振动导致8 号气室和9 号气室之间的绝缘盆子有贯通，9 号气室分解的SO2 成分扩散到8 号气室，导致8 号气室SO2 浓度偏大。
3.2 建议
由于SO2 属于酸性腐蚀性气体，气室中如果长期存在较高浓度的SO2，可能会对导体及金属部件产生腐蚀，特建议：110kV 西母退出运行，防止故障进一步扩大化。同时应尽快联系厂家对110kV 西母8 号及9 号气室试验结果进行判断并进行解体处理。
4 故障处理
2015 年5 月13 日10 点48 分平高技术人员到达朔州，朔州公司在11 点召开会议商讨处理方案。5 月14 日下午，对110kV 西母9 号气室进行气体组分测试后，将9号气室SF6 气体排出，并对8 号气室压力表表压进行记录，标注压力指示。静置12h 后，5 月15 日上午，检查8 号气室压力表，发现8 号气室压力表指示位置未变化，证明8 号气室和9 号气室之间密闭绝缘盆子未损坏，随后打开9 号气室检查孔，用内窥镜对母线筒内部进行检查，经检查9 号气室102-西隔离开关与母线连接三通处C 相触头上有大量粉尘，且母线筒体底部也有大量粉尘，有放电痕迹。见图1。
在确定放电位置后，对9 号气室母线筒进行拆解。拆开后，发现C 相母线动静触头有明显放电痕迹，之后对粉尘进行处理，C 相更换新触指，对A、B 相触指用酒精清洗，处理后进行复装，16 日上午平高技术人员将8 号气室的气体放掉，通过检查孔，用内窥镜对西母母线8 号气室母线筒内部进行检查，发现B 相母线有放电痕迹，详见图2。
厂家经过对母线过渡筒检查及故障过程的模拟分析，得出以下结论：
淤B 相电连接烧蚀根本原因是：导电杆长度短了10mm，导致电连接未能与导电杆的镀银面可靠接触所致；
于C 相电连接放电可能原因是：包装发运过程中误包为长度2190mm 导电杆所致，致使瓣形触指与导电杆椎59闭合圆处接触余量太小，加上外界因素以及可能的安装误差，最终导致瓣形触指电连接与导电杆接触不良而产生电局部放电。
最后经研究确定检修方案：将8 号气室与110 千伏荣铝域回线139-西隔离开关连接铸件导体及电连接（静触头）、8、9 号气室母线导体进行整体更换，厂家提供相关配件。最后在6 月中旬，对8、9 号气室母线筒进行拆解，母线更换，抽真空，充SF6 气体，并在微水、检漏、纯度等试验合格情况下送电，投入运行。
综上所述，专业人员在发现设备异常声响后，及时进行了倒负荷，并展开局放及气体测试，发现了内部存在的放电隐患，避免了故障扩大，保证了供电可靠性。证明了局部放电测试技术和SF6 分解产物检测技术的联合使用是运行中GIS 设备故障检测的有效手段。
5 结束语
淤近年来，GIS 运用越来越广泛，生产厂家也越来越多，GIS 由于存在设备选材和安装质量不良等问题而导致设备故障时有发生，单靠预防性试验是远远不够的，建立和健全有效的GIS 故障检测手段、周期和标准显得尤为迫切。
于结合GIS 局放检测技术和SF6 分解产物检测技术，对于GIS 潜伏性放电故障的及时发现和确认是行之有效的。
盂加强运行人员的巡视是非常必要的。日常巡视中，要关注设备的异常状况，一旦发现异响应引起高度重视。
榆制造方也应加强安装质量管理，现场安装时，对导电杆的长度进行核对测量，符合要求后才能进行下一步工作；同时导电杆上激光打印编码及长度，并做好相似品的管理。
