摘要：在750kV变电站系统调试时通过超声局放、特高频局放、气体组分检测等综合带电检测方法发现GIS罐式避雷器带电检测发现异常，经解体检查确认罐式避雷器导电杆存在焊接质量缺陷，对不可靠的焊接设计进行改进，提高了设备运行可靠性，并对罐式避雷器交接试验方法提出建议。
关键词：GIS；罐式避雷器；导电杆；设备异常
1 引言
气体绝缘组合电器（Gas Insulated Switchgear，GIS）采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，将开关、电压互感器、避雷器、母线等高压电器元件密封在金属外壳内，由于其维护工作量小、运行可靠性高、比同电气主接线户外敞开式变电站占地少等优点，得到了越来越广泛的应用。在超/ 特高压电网中，GIS设备应用数量已经不少。[1]
高电压等级GIS设备对于产品设计、制造工艺、安装质量等都提出较高的要求。GIS设备母线避雷器一般采用内置罐式氧化锌避雷器。本文对某750kV变电站系统调试中利用带电检测发现的避雷器异常，停电解体检查后确定导电杆与导电盘脱焊是导致异常的原因，提出工艺改进方案，并针对GIS罐式避雷器交接及验收方法提出建议。
2 GIS罐式避雷器异响现象
2018年11月1日，某750kV变电站在系统调试中母线充电后发现I母避雷器出现异响，对母线避雷器进行超声波、SF6气体组分检测。检测数据如下：
表1避雷器检测结果
超声检测相位模式下呈现典型的工频相关性，且100Hz分量大于50Hz分量，信号没有飞行和跳动特征，不是由自由颗粒运动引起；测试值稳定且相位特征明显，可以判断罐式避雷器中存在局部放电。根据状态检修试验规程，气体组分中特征气体SO2与HF都超过了注意值。通过带电检测结果综合判断，母线罐式避雷器中存在局部放电。
3 GIS罐式避雷器解体检查及分析
由于发现异常并确诊对罐式避雷器存在缺陷，对异常设备返厂进行检查。检查结果如下：
（1）盆式绝缘子、小绝缘筒等绝缘件正常，无放电痕迹；
（2）阀片组芯体正常，容器桶内无可见水滴等；
（3）罐体内较清洁，未见粉尘、颗粒等。
（4）一相高压端连接导电杆与导电盘脱焊裂开，另两相目测有裂缝。对导电杆进行渗透无损探伤，可见明显的裂缝及穿透性的焊接缺陷。如图示：
图1避雷器导电杆渗透探伤
连接导电杆与母线连接，处于高电位，如果导电盘与导电杆接触不良，将导致导电盘悬浮电位而产生局部放电。导电杆与导电盘间的焊接工艺不良是导致局放的直接原因。
（a）原焊接设计（b）改进后焊接设计
图2避雷器导电杆焊接设计
图示为导电杆与导电盘焊接设计，之间的连接为点面连接，且焊接为单外侧角焊接，焊缝高度10mm，焊接可靠性不高。将连接设计改进为图b，连接方式为“套筒式”的插接方式，焊接方式改为双v形坡口焊接，焊缝高度增加到15mm，焊接可靠性得到提高。对改进后的导电杆进行拉力抗弯验证及拉后的渗透探伤，未发现异常。
对检修处理后的母线避雷器进行送电后的带电检测、进行超声、特高频、泄露电流、气体分解物等检测，测试数据正常。
为运行后试验与检修便捷，反事故措施要求GIS母线避雷器与电压互感器应采用隔离开关接入母线，但相关设计规范未做出要求，多采用隔离导体和可拆卸单元设计。本750千伏母线避雷器与电压互感器为同一间隔，采用可拆单元接入母线。GIS罐式避雷器由于结构特殊性，交接试验中一般不适宜进行直流泄露电流及参考电压试验，为了考验避雷器性能，可以使用外套管直接加压及PT感应加压的方式进行交流泄露电流及参考电压试验，并在试验前进行避雷器持续运行电压下的老练试验。[2][3]
4 结语
（1）GIS罐式避雷器的检测方法与外置式避雷器有很大不同，宜进行交流泄露电流及参考电压试验考验避雷器性能，且根据电气主接线选择合适的试验方案。
（2）运行后带电运行电压下泄露电流测量、超声、特高频等带电检测方法，都是交接试验的有效补充，及时发现缺陷，避免事故发生，提高罐式避雷器的安全稳定运行。
参考文献：
[1]李伟，李山，公多虎等.550kV离相气体绝缘组合电器电磁环流建模计算与发热消缺措施[J].高电压技术，2016，42（10）：3289-3294
[2]何胜红，洪海程，任亚英.带电检测技术在GIS避雷器的应用[J].电磁避雷器，2011，243（5）：31-36.
[3]邹少勇，石志峰.GIS避雷器交接试验新方法[J].湖北电流，2008，32（3）：22-23.
论文作者:公多虎,葛志杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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