摘要：针对220kV金钟变220kVGIS异响进行深入研究，通过试验及解体检查查找原因，确定为导体接触不良，通过改善设备结构来彻底解决问题，并提出下一步运维措施。
关键词：异响，电流不平衡，烧蚀痕迹，对中不良，X射线，在线监测，解体大修
2017年4月20日15:40分，运行人员巡视时发现220kV金钟变220kV GIS靠近II母TV附近的II母气室存在异响。当合上220kV母联212断路器后，发生3个现象：220kV GIS靠近II母TV附近的II母气室异响消失、母联212断路器B相电流为零、220kV盐金线及220kV金者线出现电流不平衡。
一、异常原因分析
1.1 现场试验
1.1.1 SF6气体分解产物分析
我局申请将220kV GIS II母完全停运下来，停运后，开展了现场SF6气体分解产物分析，检测过程中，有明显臭鸡蛋味，检测结果中含有微量H2S和HF。
1.1.2 回路电阻测试
对母联212断路器进行了回路电阻测试，经与出厂值对比确定该回路电阻值在正常范围内，未发现异常。
1.1.3 红外测温
从220kV GIS红外测温历史记录来看，我局曾对220kV GIS进行红外测温，当时环境温度为7℃，外壳最高温度为10.4℃，未发现明显的过热点。
1.2 开盖检查
确认现场基础没有明显的移位和沉降异常后，对220kV GIS靠近II母TV附近的II母气室进行了开盖检查，检查发现：
（1）伸缩节内部B相导电杆有明显烧蚀痕迹。使用万用表对烧蚀痕迹两端的导电杆进行测量，发现导电杆两端电气不通；
（2）罐体底部有大量粉末；
（3）几乎整个气室罐体底部均覆盖粉末；
（4）支撑绝缘子无明显烧蚀或闪络痕迹；
（5）盆式绝缘子无明显烧蚀或闪络痕迹。
1.3 返厂解体检查
返厂解体检查发现B相导电杆触头表面烧损严重，其余两相正常，B相触指烧蚀较严重，其余两相则无异常。从B相烧蚀痕迹来说，可以看出一侧烧蚀要严重得多，甚至导电杆表面出现较深的坑，可以看出故障前触头插入触指已经发生倾斜，存在对中不良的情况，具体如下图所示：
图1触头烧蚀情况 图2触指烧蚀情况
1.4 原因分析
生产厂家对GIS内部导体与触头座触指的有效接触长度设计偏短，没有充分考虑到内部导体接触长度与波纹管的配合情况，当波纹管到达了最大极限长度时，虽然波纹管长度仍处于正常范围内，但设计裕度不足以及装配中的公差累计导致导体接触长度偏小，这是发生本次事件的首要原因。根据厂内拆解尺寸测量数据，B相导体距离母线断面距离较A、C相较大，即波纹管位置的B相导体插入滑动触头座的尺寸相对较小，B相短于A、C相约2mm。
安装时由于对中不良等原因，B相导电杆与该连接部位存在应力，后期应力释放导致导电杆触头倾斜插入触指。该连接部位在波纹管附近，安装时波纹管两端地基偏差过大，导致触头倾斜插入的情况进一步加深。
二、处理技术措施
2.1 局部处理
该异常发生后，生产厂家将滑动联接位置的导体和滑动触头进行了重新设计，并将连接位置的配合尺寸进行了相关调整，使原来理论上导体插入滑动触头位置的尺寸“17.3”修改为“29.3”；增大了滑动位置的设计裕度范围，从而保证该结构在安装误差、公差累计等苛刻条件下，依然能够可靠有效连接。
曲靖供电局2018年前已完成故障部位GIS更换，同步完成金钟变现场的尺寸排查，发现其余部位GIS存在一定风险，因此考虑对220kV金钟变GIS开展大修。
图3动触头不在同一平面上
2.2 带电检测
2017-2018年，曲靖供电局共进行2次X射线测试、3次局部放电测试、按周期开展红外测温。其中局部放电与红外测温未发现异常，X射线发现多个间隔存在疑似异常现象：202间隔I、II母线A相有异物；262间隔I、II母线C相连接点导体倾斜；267间隔II母线A相导体倾斜；2901间隔I组母线A、C相电压互感器X射线检测图片上存在斑点。
为了进一步明确上述7处疑似异常的异常原因及异常性质，曲靖供电局已安排进行1次X射线复测、3次局部放电测试，得出结论：第一，202间隔I、II母线A相确实存在异物，经分析，可能造成异物的原因为铸铝件夹杂杂质、罐体底部存在金属碎屑，但两年时间开展3次局部放电测试并未发现异常；第二，262间隔I、II母线C相连接点导体倾斜，经分析，GIS由于安装工艺无法做到导体连接完全横平竖直，故导体倾斜现象在GIS中是广泛存在的，但风险较低；第三，2901间隔I组母线A、C相电压互感器X射线检测图片上存在斑点，经判断应为罐体焊缝中间夹杂杂质造成，该杂质在两次测试期间位置固定，因此判段杂质被罐体表面油漆固定在罐体表面无法移动，故风险较低。
2.3 整体检修
2019年完成220kV金钟变220kV GIS整体检修，系统部负责协调停电，修试所负责项目管控，生产厂家负责具体实施，对220kV金钟变13个间隔GⅠS设备开展检修、维护保养、升级及试验。
2.4 加强运行维护
一方面，变电二所使用高清红外成像仪，对220kV金钟变220kV GIS开展高清红外成像测试，检测时间应选择在无风、无雨、无雪的环境下，且在晚上9点以后，发现异常情况及时上报；另一方面，修试所按开展220kV GIS超声波局部放电带电测试，进行检测图谱分析，重点关注测点有效值及周期峰值有无明显偏大等异常。
结语：
本文通过对220kV金钟变220kVGIS异响原因分析，确定综合处理技术措施，很好的解决了我局GIS异响的难题。
参考文献：
[1]祁立君.广西电网公司.GIS异响问题分析与处理[J].机械与电气，2014：2095-3518.
作者简介：李滔（1985.03-），男，本科学历，高级工程师。研究方向：高电压绝缘技术、电气试验。
论文作者:李滔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/4/22
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