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GIS母线导体设计活动裕度不足引起的异常分析及处理.pdf
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1、第42 卷第 3 期2023 年 9 月青海电力QINGHAI ELECTRIC POWERSEP.,2023Vol.42 NO.3DOI:10.15919/ki.qhep.2023.03.013GIS 母线导体设计活动裕度不足引起的异常分析及处理马永福1,杜 航2,包正红1,张 烁1张丰丽1,李文广2,伊国鑫2,王子乐1(1.国网青海省电力公司电力科学研究院,青海 西宁 8100082.国网青海省电力公司超高压公司,青海 西宁 810021)摘 要:母线导体的可靠连接是保证GIS中电能正常传输的前提,合理的导体结构设计对母线安全运行至关重要。介绍了一起 110kV三相共箱式GIS母线在运行过
2、程中出现电压波动、异音和气体组分超标的异常运行事件,现场X射线检测发现母线导体存在漏装限位螺钉以及同一导体两侧限位螺钉被同时挤压变形的现象,进一步通过理论计算和推理分析得出导体与两侧触头座内限位螺钉间的设计活动裕度不满足要求。针对此现象,结合实际运行条件提出了安全、合理、经济的结构改进措施,并开展了同结构两条母线整体改造工作,改造效果较为显著,为后续此类问题的发现和解决提供了思路。关键词:GIS组合电器;母线导体;活动裕度;热胀冷缩;X射线中图分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1006-8198(2023)03-0069-04Analysis and Treatment of Ano
3、maly Caused by Insufficient Design Activity Margin of GIS Bus ConductorMAYongfu1,DUHang2,BAOZhenghong1,ZHANGShuo1ZHANGFengli1,LIWenguang2,YIGuoxin2,WANGZile1Abstract:ThereliableconnectionofbusconductorsistheprerequisitetoensurethenormaltransmissionofelectricenergyinGIS,andthereasonabledesignofconduc
4、torstructureisveryimportantforthesafeoperationofbus.Thispaperintroducestheabnormaloperationeventsofa110kVthree-phasecommonboxtypeGISbus,whichshowedvoltagefluctuation,abnormalsoundandexcessivegascomponentsduringoperation.TheX-rayinspectionfoundthatthelimitscrewsweremissinginthebusconductorandthelimit
5、screwsonbothsidesofthesameconductorweresqueezedanddeformedatthesametime.Furtherthroughtheoreticalcalculationandreasoninganalysis,itisconcludedthatthedesignmovementmarginbetweentheconductorandthelimitscrewonbothsidesofthecontactseatdoesnotmeettherequirements.Inviewofthisphenomenon,asafe,reasonableand
6、economicalstructuralimprovementmeasureisputforwardbasedontheactualoperatingconditions,andtheoveralltransformationworkofthetwobusbarsofthesamestructureiscarriedout,andthetransformationeffectismoreremarkable,whichprovidesideasforthesubsequentdiscoveryandsolutionofsuchproblems.Keywords:GIScombinedelect
7、ricalapparatus;busconductor;activitymargin;heatexpandsandcoldshrinks;X-ray收稿日期:2023-02-20;修回日期:2023-06-28作者简介:马永福(1994),男,工程师,主要从事电气设备诊断试验工作。70第 42 卷青海电力0 引言户外大温差运行环境下,气体绝缘金属封闭开关(GasInsulatedSwitchgear,GIS)设备壳体和导体的活动裕度是产品设计的关键要点之一,设计结构不合理、现场安装工艺管控不良等因素都会引起设备异常甚至发生故障1-2。由于 GIS 导体全部被封装在金属外壳内,常规检测手段难以发
8、现内部结构缺陷,X 射线技术提供了较好的检测手段,可在带电条件下开展工作,是常用的现场可视化检测方法3-5。1 异常事件描述1.1 漏装限位螺钉某 330kV 变电站户外式 110kVGIS段母线 A 相电压出现异常波动,巡视发现母线电压互感器附近存在异音,检测发现母 2 气室特征气体组分超标,表明内部存在放电。解体检查发现母线与电压互感器间隔三通位置,A 相导体插入 T 型触头座深度严重不足(A 相插入约2cm,正常插入深度约为 8cm),导体端部仅与触头座内最外圈触指弹簧接触,接触部位导体及其弹簧圈均已被烧蚀变黑,导体端部表面存在与触指弹簧对应的半圈凹痕,如图 1 和图 2所示。图 1 导
9、体端部烧蚀情况及凹痕图 2 T 型触头座内烧蚀情况该结构母线导体两侧触头座内均设计有限位螺钉,用来限制导体在触头座内的活动范围,确保导体与两侧触指弹簧可靠接触。进一步检查发现该段导体靠近盆式绝缘子侧触头座内的螺钉未安装,导体在该侧触头座内插入过深(约12.5cm),超过了设计极限位置,如图 3 所示。现场采取更换被烧蚀导体和触头座、重新安装盆式绝缘子侧触头座限位螺钉的措施进行了紧急抢修并恢复供电。图 3 母 2 气室 A 相导体结构图1.2 限位螺钉被挤压变形为了掌握母线其它位置的运行情况,对站内同厂家、同型号母线进行了 X 射线检测,具体情况如下。对结构与母 2 气室相似的母 2 气室相同位
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