国网公司高压开关设备运行状况统计分析.ppt

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1、1,2009年国网公司高压开关设备运行状况统计和分析 中国电力科学研究院,主要内容,在运设备概况及退役情况缺陷情况统计及分析高压开关设备运行情况统计 高压开关设备运行情况分析,一 2009年高压开关设备运行状况统计分析,二 预防交流高压开关柜事故新增措施,第一部分,2009年高压开关设备运行状况统计分析,1 在运设备概况及退役情况,（一）12kV及以上高压开关设备装用情况统计,各电压断路器（含组合电器）装用比例分布图,1 在运设备概况及退役情况,1 在运设备概况及退役情况,各电压断路器（含组合电器）装用量同比增长率,1 在运设备概况及退役情况,2005年2009年组合电器设备装用量增长率变化情

2、况,2005年2009年断路器设备装用量增长率变化情况,1 在运设备概况及退役情况,（二）72.5kV及以上断路器运行年限分布情况,断路器投运年限分布情况,1 在运设备概况及退役情况,组合电器投运年限分布情况,1 在运设备概况及退役情况,（三）退役设备情况及分析1.退役设备情况统计,1 在运设备概况及退役情况,不同投运年限断路器退役情况,1 在运设备概况及退役情况,1 在运设备概况及退役情况,不同投运年限组合电器退役情况,（一）缺陷情况统计,2 缺陷情况统计及分析,3 缺陷情况统计及分析,设备家族缺陷情况 开关设备家族缺陷76种，主要集中在操动机构及其传动环节上，约占79%。,按设备类型分类

3、缺陷程度分类,3 缺陷情况统计及分析,举例有：ABB公司2005年至2009年出厂的LTB245E1型和LTB145E1型断路器，多次出现分合闸拐臂断裂；平高电气1992年至2002年出厂的LW6-110型和LW10-220型断路器液压机构渗漏油和绝缘拉杆松动脱落；西开有限1996年至2003年出厂的LW15-220型断路器气动机构管路易进水，造成机构生锈卡涩；西门子2004年1月出厂的3AT1 EI型断路器机构油泵易进气，引起打压超时或频繁打压，需经常带电排气。隔离开关家族性缺陷主要集中GW4型等个别型号产品上，主要由于密封结构设计不合理、材料防腐不佳以及瓷瓶材质易老化等原因，造成的操作失灵

4、或合分闸不到位，导电回路锈蚀发热，瓷瓶断裂等。,3 高压开关设备运行情况统计,（一）断路器非计划停运情况统计 1断路器非计划停运总体情况统计,3 高压开关设备运行情况统计,72.5kV及以上断路器（含组合电器）非停分布,3 高压开关设备运行情况统计,72.5kV及以上断路器（含组合电器）主要运行指标,3 高压开关设备运行情况统计,2.按责任原因统计,72.5kV及以上断路器（含组合电器）非停责任原因分布,3 高压开关设备运行情况统计,3.按设备原因统计 1）设备原因非停按年限分布,设备原因造成的停运率按投运年限分布,3 高压开关设备运行情况统计,2）设备原因非停按制造厂分类,2009年主要制造

5、厂断路器设备原因非停率情况,3 高压开关设备运行情况统计,2）设备原因非停按制造厂分类,2009年主要制造厂组合电器设备原因非停率情况,3 高压开关设备运行情况统计,2）设备原因非停按制造厂分类,近5年主要制造厂断路器设备原因非停率变化趋势,3 高压开关设备运行情况统计,3）设备原因非停按部位统计,断路器设备原因分布,3 高压开关设备运行情况统计,3）设备原因非停按部位统计,组合电器设备原因分布,（二）隔离开关非计划停运情况统计1.总体情况统计,3 高压开关设备运行情况统计,3 高压开关设备运行情况统计,隔离开关主要运行指标,3 高压开关设备运行情况统计,2.按责任原因统计,3 高压开关设备运

6、行情况统计,3.按设备原因统计 1）设备原因非停按年限分布,设备原因造成的停运率按投运年限分布,3 高压开关设备运行情况统计,2）设备原因非停按制造厂分类,2009年主要制造厂隔离开关设备原因非停率情况,3 高压开关设备运行情况统计,2）设备原因非停按制造厂分类,近3年主要制造厂252kV及以上隔离开关设备原因非停变化趋势,3 高压开关设备运行情况统计,3）设备原因非停按部位统计,4 高压开关运行状况分析,4.1 设备原因是影响运行可靠性的决定因素,2009年，公司系统72.5kV及以上断路器（含GIS）设备共发生494次非计划停运，设备原因引起358次，占72.5%，较上年增加了14.8个百

7、分点，可见随着技术管理水平的逐步提升，尤其是状态检修工作的全面推行，最终决定运行可靠性仍取决于产品的制造质量。目前的质量问题主要集中在元器件的设计、加工工艺及材质，部件或整体的装配质量，以及配套件的质量等方面。而最突出的是原材料材质不稳定和加工及装配质量不过关，极大影响了设备的整体性能及长时间运行的稳定性。,4.2 组合电器设备制造及安装质量亟待提高,统计表明，72.5kV及以上敞开式断路器和组合电器的非停率分别为0.554和0.458次/百台年，差距并不明显。发生非停组合电器有87.5%为近5年投运的产品，分析新投产品问题较突出的原因：首先，近几年设备装用量急剧增加，专业技术管理水平无法完全

8、满足GIS设备结构复杂、功能性元件多，涉及多个专业领域等的要求；其次，设备安装质量经常达不到产品安装技术条件要求，因现场安装较差造成的组合电器非停15次，占非设备原因非停的68.2%，远高于敞开式断路器的4.4%；还有，多数运行单位暂时还不具备对组合电器设备的检修能力，需要依靠制造厂的技术力量进行整体检修，造成许多现场检修和消缺工作不能及时完成。,4 高压开关运行状况分析,4.3 超高压开关设备运行质量不够稳定,随着西北联网工程的铺开，大量750kV变电站相继投入运行，但800kV超高压开关设备的运行状况却不够稳定，出现可靠性指标低于其他电压等级设备的情况。首先，除一些关键部件需进口外，800

9、kV GIS和罐式断路器大部分零部件实现国产化，虽然国产零部件从技术性能与参数上与进口件相差不多，但却普遍存在批量生产后产品质量不够稳定；其次，部分核心部件严重依赖进口，却放松对其进行应有的检测，出现进口零件屡次发生质量问题；再次，由于新投设备数量众多，高素质专业技术人员短缺问题开始暴露，许多专业管理由运行人员代替，专业管理水平不高；最后，由于工程进度紧迫，制造厂对运输和安装等细小环节考虑不周，造成现场安装质量存在安全隐患。,4 高压开关运行状况分析,9.4 SF6设备本体泄漏问题较为突出,据统计，SF6泄漏缺陷占严重和危急缺陷的39.3%。此外，断路器本体漏气占设备原因非停总数的5.7%，组

10、合电器本体各气室漏气更是占22.4%。GIS设备由于密封部位较多，漏气后停电范围较大，给检查及处理故障点带来诸多不便；有些设备补气周期较长，查找漏点难度很大，并且这部分设备的补气占维护消缺工作量的比例较高。导致本体漏气的主要原因是密封件材质不良，密封圈（垫）材料的性能无法达到制造厂承诺的要求，部分厂家采购密封件后，缺乏严格的入厂检验程序，并未通过试验手段验证其使用寿命。因此，必须加强合格备品备件的储备，交接验收时应严格按照标准要求进行微水测量，密封测试等试验项目。,4 高压开关运行状况分析,4.5 开关柜安全隐患亟待重视,近几年，公司系统多次发生因开关柜安全隐患造成的重大人身伤亡事故，影响比较

11、大有湖北襄樊9.30事故、江西8.19事故等。截至2009年底，公司系统12kV40.5kV开关柜在运量约33万面，存在故障电弧防护能力不足隐患的占25.8%，存在一次接线安全隐患的占1.2%。这里包括故障电弧防护等级不够，未设置压力释放通道，PT柜一次接线不符合国网典设要求，柜内母线绝缘防护能力不足等缺陷，极大的影响开关柜安全稳定运行。,4 高压开关运行状况分析,4.6 隔离开关完善化效果不尽人意,受招标策略影响，许多制造厂为降低生产成本，大量采用材质工艺和规格尺寸不满足技术要求的零部件，导致产品运行时间不长，就大量出现锈蚀、卡涩情况，使完善化改造要求形同虚设。统计表明，部分厂家近几年投运产

12、品，非停率等运行指标出现不同程度的恶化。各级生产部门应严格按照公司完善化改造和订货有关规定的要求，配合制造厂扎实有效地开展隔离开关完善化工作；另外，针对不同厂家，不同型号隔离开关的运行情况，有针对性地对隔离开关的结构、材质、工艺、检验标准等各方面提出更加明确、详细的要求，进一步加强隔离开关的抽检手段和方法，并作为隔离开关交接试验依据。,4 高压开关运行状况分析,4.7 在线监测和带电检测技术手段尚不够完善,目前，高压开关设备在线监测和带电检测技术的应用还够成熟、可靠，不仅缺少完备的导则、标准作为支撑，也缺乏足够数量的能够准确掌握检测方法的技术人员，甚至出现监测仪器的可靠性不如被监测设备本身的情

13、况。因此，应根据设备状态检测的需要，加大成熟、适用、有效的检测手段配置，提高红外成像测温、超高频、超声波局放检测等带电检测手段的应用水平。对252kV及以上重要设备、存在缺陷或隐患的设备扩大在线监测技术应用；加强在线监测装置运行管理，定期开展运行分析；加强在线监测、带电检测技术与传统停电试验项目的对比研究，进一步提高状态检修技术水平。,4 高压开关运行状况分析,第二部分,预防交流高压开关柜事故新增措施,1、高压开关柜必须选用IAC级（内部故障级别）产品。2、IAC级高压开关柜内部故障电弧允许持续时间应不小于0.5s，试验电流为额定短时耐受电流，对于额定短路开断电流31.5kA以上产品可按照31

14、.5kA进行内部故障电弧试验。3、高压开关柜内导体采用的绝缘护套材料应为通过型式试验的合格产品，使用寿命应不少于20年。4、各网省公司应不定期组织对所购开关柜进行抽检，以保证供货产品与型式试验产品性能一致。,新选用高压开关柜的技术措施,新选用高压开关柜的技术措施,5、高压开关柜的观察窗应使用机械强度与外壳相当的内有接地屏蔽网的钢化玻璃遮板。玻璃遮板应安装紧固，位置应满足观察需要。6、未经型式试验考核前，不得进行柜体开孔等降低开关柜内部故障防护性能的技术改造。7、高压开关柜内一次接线必须符合典型要求，避雷器、电压互感器等柜内设备必须经过隔离断口与母线相连，当隔离手车抽出后，带电接头必须由金属活门进行遮挡。,谢 谢！2010年10月22日,