GIS回路電阻測量存在問題分析

1、GIS回路電阻測量存在問題分析GIS（gas insuiated metal enclosed switchgear）系指氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，它是由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管和母線等元件直接聯(lián)結(jié)在一起的組合電器。由于GIS具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積和空間少、運行安全可靠、安裝、維護工作量小等優(yōu)點，近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。我局現(xiàn)運行GIS站就有35個，共292個間隔。若GIS設(shè)備的接觸電阻增大，增加了設(shè)備導(dǎo)體在通電時的損耗，使接觸處的溫度升高，其值的大小直接影響正常工作時的載流能力。通過測量導(dǎo)電回路電阻可以發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備導(dǎo)電回路中有無接觸不良的缺陷。因

2、此，為了檢查GIS制造、安裝、檢修質(zhì)量和運行中的健康水平，在出廠試驗、交接試驗和預(yù)防性試驗中，都規(guī)定了必須測量導(dǎo)電回路的直流電阻。而在現(xiàn)場測量導(dǎo)電回路電阻時又存在許多問題，主要有以下幾個方面。1、 GIS接地開關(guān)導(dǎo)體沒能與外殼絕緣（運行時用金屬片短接）。一些GIS設(shè)備接地開關(guān)的導(dǎo)體引出與GIS設(shè)備外殼絕緣，可拆除引出導(dǎo)體與地之間的連接排，此種設(shè)計方便進行回路電阻測量試驗；而有些GIS設(shè)備接地開關(guān)的導(dǎo)體直接與GIS設(shè)備外殼相連接，沒有可拆除的連接排，這種設(shè)計對回路電阻測量造成很多不便。GIS回路電阻主要是通過接地開關(guān)回路進行測量的。對于接地開關(guān)導(dǎo)體沒有與外殼絕緣的GIS設(shè)備，首先要測出GIS外殼

3、的電阻R1 ，再測出導(dǎo)體與外殼并聯(lián)后的電阻值R0 ，再計算主回路的電阻R=R1´R0/(R1-R0)。在實際測量時很難保證每次測量點是否一致，且其測量結(jié)果會受很多因素影響而很難判斷是否合格，對于三相共殼的GIS設(shè)備就更難判斷了。2、出廠試驗沒有按最小區(qū)間測量。廣東電網(wǎng)公司關(guān)于加強GIS設(shè)備監(jiān)造及安裝驗收管理的通知中特別強調(diào)生產(chǎn)廠家要對各部分的回路電阻、總體回路電阻，尤其是母線的導(dǎo)電電阻進行測量。有的廠家在出廠試驗時能認真執(zhí)行，對相關(guān)區(qū)間、相關(guān)單元、總體回路等的主回路電阻都進行測量，試驗數(shù)據(jù)完備；而有的廠家卻只測量相鄰間隔間總體的回路電阻，遠遠不能達到我們的要求。如出廠時不按最小區(qū)間測

4、量，根本無法準(zhǔn)確檢驗安裝質(zhì)量，因為總回路電阻里面有多個電阻串聯(lián)，當(dāng)一個電阻變大，另一個電阻變小，那么總回路電阻是反映不出來的，也就無法檢驗安裝質(zhì)量了，在現(xiàn)場安裝交接試驗和預(yù)試時也無法進行數(shù)據(jù)比較，無法保證設(shè)備的安全運行。3、廠家技術(shù)要求值沒有按型式試驗值。在國標(biāo)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中就明確規(guī)定：測得的電阻不應(yīng)超過1.2Ru（Ru為型式試驗測得的相應(yīng)電阻），并作三相平衡度比較。導(dǎo)電回路直流電阻值是通過該產(chǎn)品的型式試驗確定的。GB11022規(guī)定：溫升試驗前后應(yīng)進行直流電阻測量，測量應(yīng)在試品載流導(dǎo)體溫度與周圍空氣溫度相同的條件下進行，溫升試驗前后兩次測得的電阻差值不得超過溫升試驗前測得的電阻值的20%。這

5、個規(guī)定就是要求必須通過實際測量來確定直流電阻值，從而保證長期載流和短時通過極限電流的性能。一些廠家的技術(shù)要求值是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計計算得來的，它和型式試驗測得的值及實測值相差甚遠，我在一個GIS廠家進行出廠驗收時就遇到過，廠家技術(shù)要求值為235微歐，而實際測量值為125微歐。雖然每次的導(dǎo)體長度會有所不同，但廠家的設(shè)計值應(yīng)按該類產(chǎn)品的型式試驗值進行計算，這樣計算的值和實測值才不會有那么大的差異，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。4、測量人員對試驗要求存在錯誤理解。規(guī)程規(guī)定：測量主回路的導(dǎo)電電阻值，不應(yīng)超過產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值的1.2倍，其中產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定值，所指的是設(shè)計值還是出廠值呢？有些人會錯誤的理解為出廠值。出廠

6、試驗時測量直流電阻，要求盡可能在與產(chǎn)品的型式試驗相似的條件下（周圍空氣溫度、測量的部位）進行。測得的電阻不應(yīng)超過1.2Ru（Ru為型式試驗測得的相應(yīng)電阻）。在交接試驗和預(yù)防性試驗時也應(yīng)執(zhí)行同樣的標(biāo)準(zhǔn)，如理解為出廠值的1.2倍，那么標(biāo)準(zhǔn)將會放寬到型式試驗的1.44倍，對設(shè)備缺陷將無法及時發(fā)現(xiàn)。5、回路電阻測試方法不正確。第一，測試電流不滿足要求。規(guī)程規(guī)定應(yīng)采用直流壓降法測量，測試電流在100A至設(shè)備額定電流間選取。由于通過試品的電流比較大，足以破壞接觸表面的金屬氧化膜，從而減少了測量誤差，測得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確。如儀器輸出的電流太小，不能有效破壞測量接觸點表面的氧化膜，可能造成較大的測量誤差。第二，

7、測量接線不正確。GIS的回路電阻值往往都比較小，為減少接線方式對測量的影響，電壓引線應(yīng)接在靠近觸頭側(cè)，電流引線分別接在電壓引線的外側(cè)，電壓引線和電流引線要確保接觸良好，必要時需用細砂紙將接觸面打磨，以去除表面的氧化層或油漆。第三，在測量前，應(yīng)先將開關(guān)在額定操作電壓、額定氣壓（額定油壓）的狀況下電動分、合幾次，以使觸頭能良好的接觸，從而使測量結(jié)果能夠反映真實情況。6、測試時接地開關(guān)影響。現(xiàn)場測試時接地開關(guān)存在主要問題是接地開關(guān)接觸不良。由于接地開關(guān)不需要經(jīng)常分合，在接地開關(guān)的出透出容易形成氧化膜和污漬積累，造成接地開關(guān)接觸不良，接觸電阻過大，對開關(guān)回路電阻的測量影響較大。例如莞城站1主變變中22

8、01開關(guān)回路電阻計入接地開關(guān)時測試結(jié)果A：350，B：188，C：161，排除接地開關(guān)后回路電阻測試結(jié)果：A：72微歐 B：96微歐 C：92微歐。我們在實際工作中，通過改變測量點的位置來排除GIS外殼和接地開關(guān)的影響。下面以2203為例來說明開關(guān)回路電阻的試驗過程：步驟一：在試驗時將2203C0地刀的接地解開，避免連同GIS設(shè)備外殼電阻計入測量結(jié)果。分別從2203B0地刀和2203C0地刀輸入電流，電流流過圖1中紅線標(biāo)示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀處取電壓，所以測量的回路電阻數(shù)值包括了2203B0地刀和2203C0地刀的接觸電阻。若此時測量結(jié)果偏大可進行步驟二做對比參考。 步驟

9、二：在步驟一的基礎(chǔ)上解開220340地刀、合上22034刀閘，分別從2203B0地刀和220340地刀輸入電流，電流流過圖2中紅線標(biāo)示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀處取電壓，所以測量的回路電阻數(shù)值僅包括2203B0地刀的接觸電阻。通過兩次測量結(jié)果對比可以計算2203C0地刀的接觸電阻，分析2203B0地刀對測量結(jié)果的影響。若此時測量結(jié)果仍然偏大可進行步驟三做對比參考。步驟三：在步驟二的基礎(chǔ)上將母線停電，分別從22031刀閘和220340地刀輸入電流，電流流過圖3中紅線標(biāo)示部分，在2203B0地刀和2203C0地刀處取電壓，所以測量的回路電阻數(shù)值為開關(guān)本身的回路電阻，測量結(jié)果不受地刀

10、接觸電阻的影響。和步驟二的測量結(jié)果對比可以計算出2203B0地刀的接觸電阻。若此時測量結(jié)果仍然偏大，說明開關(guān)本身的回路電阻偏大。圖1 圖2 圖3上面試驗方法雖然可以排除GIS外殼和接地刀閘對回路電阻測量帶來的影響，但是由于GIS設(shè)備運用越來越多，生產(chǎn)廠家的設(shè)計、制造質(zhì)量及出廠試驗的要求各不相同，給我們的運行維護造成很多不便，特別是在回路電阻測試方面。如有的廠家GIS設(shè)備接地開關(guān)的導(dǎo)體引出與GIS設(shè)備外殼絕緣，可拆除引出導(dǎo)體與地之間的連接排進行測量試驗；而有的廠家GIS設(shè)備接地開關(guān)的導(dǎo)體直接與GIS設(shè)備外殼相連接，沒有可拆除的連接排；有的廠家出廠試驗對相關(guān)區(qū)間、相關(guān)單元、總體回路等的主回路電阻都

11、進行測量，試驗數(shù)據(jù)完備，有的廠家卻只測量相鄰間隔間總體的回路電阻等。為確保GIS設(shè)備質(zhì)量和安全運行，需對GIS設(shè)備的設(shè)計及試驗進行進一步規(guī)范，并且為了便于我們在預(yù)試時有依據(jù)進行比較，對GIS設(shè)備回路電阻測量除按國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求外，提出以下幾點意見：1、建議GIS設(shè)備全部接地開關(guān)的導(dǎo)體均與外殼絕緣，以便將測量電源引入主回路，進行測量試驗工作。2、建議所有開關(guān)的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)接地開關(guān)，便于開關(guān)主回路電阻、特性測量及開關(guān)檢修維護。3、嚴格要求廠家出廠試驗應(yīng)對相關(guān)區(qū)間、相關(guān)單元、總體回路等進行主回路電阻的測量，并應(yīng)盡可能分段測量，便于現(xiàn)場試驗比對。出廠試驗測得的電阻不應(yīng)超過1.2Ru（Ru是型式試驗時測得的相應(yīng)電阻），廠家應(yīng)同時提供Ru值。4、交接、預(yù)試測得的電阻不應(yīng)超過出廠試驗時的最大允許值，即1.2Ru。5、交接試驗同時按運行條件測量開關(guān)的回路電阻，便于開關(guān)預(yù)試數(shù)據(jù)比對。屏蔽 手指觸頭(觸頭指頭) 動觸頭 杠桿 操作桿 手指觸頭(觸頭指頭