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摘要：用红外热像仪在某500kV变电站室内GIS设备做红外热成像检测过程中，发现GIS外壳跨接排螺母存在不同程度的发热现象。本文分析其发热的具体原因，作出相应处理后，解决了类似问题，，为同类设备运行维护提供了重要的相关经验和参考。
关键词：GIS；发热；接地
GIS设备外壳绝缘盆跨接排螺母发热，通过分析是由于电磁感应引起接触电阻大的部位发热，通过增加相间短接排并接地，有效解决发热问题。
1 发热问题情况
2015年9月16日晚，在某500kV变电站针对室内GIS开展红外热成像检测，发现2#主变602单元进线三相分相处A相北侧小绝缘盆西侧跨接排螺母发热，试验环境：环境温度20℃，环境湿度78%，风速0m/s。此602单元使用的是北京宏达日新电机有限公司2013年12月生产的型号为GFBN12A的GIS设备，于2014年6月投运，投运后并未发现异常。红外图谱和可见光图谱如图1所示。
图1 红外图谱和可见光图谱
热像特征是以2#主变602单元进线三相分相处A相北侧小绝缘盆西侧跨接排螺母为中心的热像。发热螺母温度119.6℃，正常螺母为51.8℃左右，环境温度20℃，温差达67.8K，依据DL/T664-2008《带电设备红外诊断应用规范》，热点温度大于110℃，为危急缺陷。
2 发热问题分析
此站66kV主变进线为分相结构，三相外壳之间没有短接排连接，此种结构由于电磁感应会导致外壳产生明显的感应电势，包含引起纵向电流的共模电势和引起涡流的横模电势。常见的GIS外壳大体可分为不锈钢外壳和铝合金非磁性金属外壳两大类，不锈钢外壳除较有利于耐受内电弧的烧损外，也较有效地减小磁场对外界的干扰，在工频时，对具有实用厚度的非磁外壳来说，不能提供足够有效的屏蔽。根据GIS设计要求，外壳屏蔽效应为8O％～90％，其主要是将外壳通过外部回路最终联通形成闭合回路，使三相外壳的感应电流的矢量和趋于零，感应电流的磁场抵消母线电流磁场，使电磁对外部环境的影响减到最小。由于盆式绝缘子和隔板等绝缘件的存在，外壳本身是不可能形成完整的闭合回路，因此，一般都在这些金属非联续处加有跨接排使之形成连续回路，安装和运行中应确保所有联接良好。但是现场的GIS绝缘盆跨接排的螺母会由于接触不良，造成接触电阻增大，引起跨接排通流能力改变，引起螺母发热。
3 故障分析处理
根据上述分析，想通过改变跨接排的通流能力来解决发热问题，于是在打磨2#主变602单元跨接排螺母接触面之后，又增加了导流线，试图减小接触电阻，从而解决发热问题。未做处理的1#主变601单元和增加导流线的2#主变602单元如图2所示。
图2 1#主变601单元（左图）和增加导流线的2#主变602单元（右图）图示
2015年9月24日，检测人员对2#主变602单元热点进行复测，发现发热现象依然存在，负荷和9月16日相比基本稳定，故发热处温度和9月16日检测时基本一致。检测人员于用钳形电流表分别测量通过三相分相处导流排的电流，如图3所示。A、B、C三相测试结果为140A、76.4A、111A，而对应温度分别为119.9℃、46.3℃、64.2℃。测试结果也验证了之前的分析，通过跨接排的电流越大，发热越严重。
针对此案例，建议分相运行的GIS采用多点接地方式，即在GIS的某个分段内，用导体连接外壳和大地，并且采用两点以上的多点接地，接地线必须直接接到主地网。在GIS的安装阶段，应严格按照安装工艺要求和运维单位相关反措要求进行安装，并做好相关数据的检测，若局部仍然存在发热现象，可对相应的接触面进行打磨处理，杜绝此类问题的发生。
参考文献
[1] 冯越琼．GIS接地问题的探讨[J]．广东输电与变电技术，2006(5)：56~58
[2] 魏春林，王勇. 220kV GIS外壳感应电流和相关发热故障处理. 电工技术，2010，4期：61~62
论文作者:关凌越,黄朝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签：外壳论文; 螺母论文; 电势论文; 单元论文; 回路论文; 图谱论文; 感应电流论文; 《电力设备》2017年第32期论文;