（山东泰开高压开关有限公司 山东泰安 271000）
摘要：本文从组合电器的概述入手，探讨了组合电器运行常见的故障，并分析了故障产生的原因，最后提出了组合电器运行常见故障的处理措施。
关键词：组合电器；故障；操作机构；母线；电弧
一、组合电器概述
组合电器（GIS）是七十年代初期出现的一种先进的高压电气配电装置，它是一种成套的高压配电装置，由七种电气元件组合而成，具有占地面积小、可靠性高和维护量小等众多优良特点，广泛应用于110kV及以上电压等级升压站。与传统分布式电器元件相比，组合电器设备具有很多新型的结构特点及运行特性，由于其设计结构紧凑，占地面积较小，一旦发生事故，对设备的影响势必高于分布式设备。因此，变电站运维人员对于组合电器运行过程中存在的问题应全面掌握，便于有的放矢地安排检修及处理工作，同时，在未来的电力工作中，运维检修专业将逐步合并，因此，掌握组合电器运行及检修过程中常见故障并妥善维护是未来电力行业发展的必然要求。
二、组合电器运行常见的故障及处理措施
（一）操作机构常见故障及处理措施
1、液压机构电机启动频繁，甚至发出油泵打压超时信号。
原因分析：液压油内有杂质，杂质卡在一级阀或二级阀的阀门处，导致开关机构泄压；液压油箱放油阀阀门没有关严或因电机启动打压震动导致阀门松动，高压油管泄压；工作缸活塞密封圈损坏，高压油漏向合闸腔。
处理措施：对液压油重新过滤；更换合格的新油；重新关紧阀门；检修工作缸，更换密封圈。
2、液压机构压力低于电机打压启动值，电机不启动。
原因分析：微动开关启动接点锈蚀导致卡涩，行程开关接点不通；电机打压启动值设置不符合厂家要求；电机烧损。
处理措施：更换锈蚀的微动触点；重新按照厂家说明书整定启停压力值；更换电机。
3、分合闸线圈烧损。
原因分析：频繁操作开关，导致分合闸线圈烧损。
处理措施：分合闸线圈按照短时带电设计，操作时，控制好分合闸的时间间隔。
4、氮气渗漏。
原因分析：氮气缸密封胶圈密封不严；氮气缸有沙眼。
处理措施：更换密封胶圈；更换氮气缸。
（二）母线支撑断裂故障
某室外布置的220 k V组合电器变电站，投运后运行人员经常能听见金属发出的清脆的“啪、啪”声，经详细查找，运行人员发现220 k V底部母线筒2个U型支撑完全断裂，2个支撑有一半裂纹，13个支撑向母线两侧端部倾斜。
1、母线筒支撑断裂原因分析
（1）组合电器处于室外，母线筒热胀是造成本次故障的直接原因。
（2）49 m长的母线仅设计3个调节波纹管。通过现场测量，波纹管间最近距离9 m，最远距离11 m。
（3）波纹管螺栓各侧螺丝拧死，波纹管起不到调节作用。
（4）U型支撑采用焊接工艺，母线热胀时产生的应力，全部作用在母线两端的U型支撑上，两个最端部的支撑受力最大，造成断裂。
（5）49 m长的底座工字钢间全部焊接，起不到热胀冷缩的调节作用。
（6）母线筒U型支撑内部没有支撑结构，导致支撑壁随着应力方向倾斜。
2、控制措施
（1）对支撑断裂的母线筒进行更换
（2）每条母线新增3个波纹管。
（3）调节波纹管内侧定位螺丝，留有3～5 mm的缝隙，并在外侧加装碟簧。
（4）支撑内部焊接4个三角形支撑。
（5）支撑底部圆孔沿母线方向改成长方形圆角孔。
（9）工字钢分段。
（三）母线隔离开关气室放电
1、故障分析
某变电站1号主变差动保护动作跳闸，经现场检查动作元件为差动速断动作、比率差动动作。
保护动作分析：
1号变差动保护高压侧电流取自111CT电流，保护录波显示故障开始为BC两相接地短路经60ms发展为三相接地短路。故障录波器1号变高压侧电流取自高压套管CT，事故发生时1号变进行操作，高压侧中性点地刀合闸位置，故障录波显示三相电流同相位且各为零序电流的三分之一。经分析认为:1号变套管CT各相所感受到的故障电流应为大地经中性点向各相的分流，因此1号变压器本体应无故障，故障处于111GIS组合电器CT至1号变高压套管间。
试验结果：
经与电科院专家沟通：110kV5母线5－9隔离开关气室分解物中SO2含量较高，可以初步判断该气室存在短路放电现象。
2、缺陷原因分析
支持绝缘子盆绝缘强度不够或绝缘子盆表面有杂物，造成在启动过程中放电，致使绝缘击穿。
3、防范及整改措施
现场对放电绝缘子盆两侧的观察孔进行了恢复。经与厂家沟通，答复在一周左右配件到货，然后进行更换。随后，该工区积极配合厂家，更换损坏部件、恢复、抽真空、充气、试验等后续工作，送电后恢复正常。
（四）电流互感器动静触头虚接产生电弧
1、缺陷描述
某变电站110kV4－9电流互感器在启动运行一段时间后，在启动10kV出线时，发现110kV4－9电流互感器内部有较大放电声。
2、缺陷查找过程
现场回收气体后，打开观察孔，用吸尘器清理放电后产生的少量金属氟化物进行清理，查找虚接部位。
3、缺陷原因分析
电流互感器在安装过程中没有与下方导电杆对正，致使导电杆向下位移。
4、防范及整改措施
该工区积极联系厂家配件到货，对其进行了更换，缺陷消除，送电成功。
（五）控制回路断线的查找与判断方法
以某一变电站刀闸控制回路为例，说明控制回路断线的查找与判断方法。该刀闸控制回路如图1所示。
图 FDS*1控制原理图
该回路送电操作，该刀闸合闸时，发现刀闸不能合闸，分析、判断过程如下。
1、与该刀闸有关联的设备是否在正确位置
检查该回路的开关、另一组母线刀闸、接地刀闸是否均在开位，无问题时执行以下判断。
2、联锁回路是否接通
因转换接点转换不到位的情况较为普遍，通常先判断联锁回路是否导通。判断有两个方法：电压法和电阻法。
（1）电压法判断
控制把手在合闸状态下，测量X3-9接点，对地是否有电压，如果有电压，说明前面的回路正常。
依次测量X4-42、X2-64、X3-91、X4-91、X5-115端子排，发现哪个接点没有电压时，判断为该设备转换接点没转换到位。判断该设备位置正确，短接该接点后合闸操作。
（2）电阻法判断
将该刀闸交流、直流电源断开，用万用表电阻档测量X3-9至X5-115间是否导通，如果不通则说明有接点没到位，进一步判断X3-9至X4-91，直至判断出设备为止。
（3）机构内部故障
用万用表测量X3-9对地无电压，测量X3-5对地有电压，说明该刀闸机构内部存在问题。打开机构箱盖，检查行程开关是否卡涩。通过现场实际排查，行程开关卡涩占故障率的95%以上，偶见内部端子排松动。
如果以上判断均未发现问题，则需要检查电机是否烧损。操作中遇到过测量电机回路电阻时，发现电机电阻仅有10Ω左右，打开机构箱后发现内部进水锈蚀，电机转动受阻导致烧损的情况。
参考文献
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[3]魏梅芳，吴国文，王晓. 一起GIS接地刀闸故障分析[J]. 大众用电. 2015(10)
论文作者:聂海鹏,鹿超
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/10
标签：组合论文; 母线论文; 回路论文; 电器论文; 故障论文; 接点论文; 高压论文; 《电力设备》2016年第14期论文;