組合電器(GIS)局部放電的帶電檢測背景
組合電器在電網中大量應用,具有安裝迅速、可靠性高、維護工作量少、不受環境干擾、運行方便、運行費用低等優點,自開發以來在世界范圍內使用量不斷擴大。自20世紀80年代開始,組合電器設備在中國開始迅速發展,根據國家電網公司2008年的統計,近些年,組合電器裝用量持續呈現較大幅度的增長,截止2008年6月底,近10年投運的組合電器設備占到全部在運量的91.7%,特別是近5年的投運量更是達到68.5%。在山東電網,截至2010年12月31日,126-550kV開關設備在運量總計5923臺,其中組合電器斷路器間隔3401個,已占總在運量的57.42%,考慮到今后新投運的126kV及以上開關類設備基本均為組合電器設備,其所占的比重將逐年提高。
由于組合電器設備處于密封環境中,組合電器在生產、組裝以及運行過程中,可能產生的一些缺陷處于隱藏狀態,在運行情況下內部元器件無法進行檢查,內部缺陷不易發現。當GIS發生故障時,停電范圍廣、檢修難度大、檢修成本高、社會影響大。因此,組合電器設備的安全穩定運行對于電網安全的重要性日益顯現。
2007-2010年間,山東電力集團公司系統126kV及以上組合電器發生主要缺陷共353起,其中絕緣缺陷24起,占6.80%,其中有10起為平高廠GIS內CT的緩沖橡膠板質量有家族型缺陷,容易導致GIS發生絕緣故障;7起為西開廠更改設計和材料后的分子篩塑料罩質量不良,開裂后分子篩易脫落導致絕緣故障,其他7起為絕緣件缺陷和零部件松動引起的局部放電異常缺陷。GIS中一旦出現絕緣缺陷,極易造成設備故障,引起的停電時間較長,檢修費用也很高。CIGRE調查表明,50%以上的GIS故障是可預先發現的,因此應對運行中的GIS進行全面的局部放電帶電檢測。