国网公司高压开关设备运行状况统计分析

P112009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 P2 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 P3 第一部分2009年高压开关设备运行状况统计分析 P4 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 电 压等 级(kV) 断 路 器 (台 ) 组 合 电 器（ 断 路 器 ： 间 隔 ， 母 线 ： 条 ） 隔 离 开 关 （ 组 ）真 空 SF6 少 油 多 油 合 计 同 比 无 油化 率(%) GIS 其 它 合 计 同 比 母 线 合 计 同 比1100 4 2 6 6 2800 41 41 34 100 25 0 25 18 6 112 95550 3269 3269 310 100 414 330 744 279 75 8867 1290 363 1038 1038 207 100 161 109 270 135 65 2435 97252 18735 203 18938 2427 98.93 3902 126 4028 731 1244 73549 7438126 3 41842 2347 41 44233 4830 94.60 10415 992 11407 2290 3758 151805 520272.5 28 6600 638 7266 597 91.22 784 206 990 243 177 22542 78440.5 25991 39712 1822 2552 70077 4422 93.76 - - - - - - -12(24) 277990 3604 8313 15 289922 21176 97.13 - - - - - - -总 计 304012 114841 13323 2608 434784 34003 96.34 15705 1765 17470 3702 5327 259310 14906 P5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 P6 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 P7 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 况 P8 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 P9 （ 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 P10 组 合 电 器 投 运 年 限 分 布 情 况 1 在运设备概况及退役情况 P11 （ 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电 压 等 级(kV) 5年 以 内 (台 ) 6-10年 (台 ) 11-15年 (台 ) 16-20年 (台 ) 21年 以 上 (台 )退 役 装 用量 所 占比 例 退 役 装 用量 所 占比 例 退 役 装 用量 所 占比 例 退 役 装 用量 所 占比 例 退 役 装 用量 所 占比 例550 0 2265 0.00% 0 716 0.00% 4 199 2.01% 16 56 28.57% 14 33 42.42%363 0 636 0.00% 0 183 0.00% 2 119 1.68% 0 69 0.00% 16 31 51.61%252 7 11496 0.06% 38 5314 0.72% 177 1549 11.43% 71 382 18.59% 75 197 38.07% 126 12 25115 0.05% 76 13785 0.55% 271 3814 7.11% 265 965 27.46% 270 554 48.74%72.5 12 4000 0.30% 35 1838 1.90% 24 856 2.80% 80 296 27.03% 159 276 57.61%合 计 (台 ) 31 43512 0.07% 149 21836 0.68% 478 6537 7.31% 432 1768 24.43% 534 1091 48.95% P12 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 P13 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 P14 （ 一 ） 缺 陷 情 况 统 计 2 缺陷情况统计及分析 设 备 类 型 缺 陷 分 类 缺 陷 发 现 数 量 缺 陷 消 除 数量 缺 陷 消 除率断 路 器 危 急 缺 陷 427 427 100%严 重 缺 陷 1002 990 98.8%一 般 缺 陷 4970 4416 88.9%合 计 6399 5833 91.2%组 合 电 器 危 急 缺 陷 104 104 100%严 重 缺 陷 197 195 99.0%一 般 缺 陷 646 575 89.0% 合 计 947 874 92.3%隔 离 开 关 危 急 缺 陷 303 303 100 %严 重 缺 陷 868 838 96.5%一 般 缺 陷 4213 3621 86.0%合 计 5384 4762 88.5% P15 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%。 断 路 器 , 57, 75%组 合 电 器 , 5, 7% 隔 离 开 关 , 14, 18% 危 急 缺 陷 , 15, 20%严 重 缺 陷 , 43, 56%一 般 缺 陷 , 18, 24%按 设 备 类 型 分 类 缺 陷 程 度 分 类 P16 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 或 合 分 闸 不 到 位 ， 导 电 回 路 锈 蚀 发 热 ， 瓷 瓶 断 裂 等 。 P17 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 电 压 等 级（ kV） 在 运 台 数 （台 ） 非 计 划 停 运 （ 次 ） 停 运 率 （ 次 /百 台 年 ）次 数 同 比 非 停 率 同 比 强 迫 停 运 率1100 6 1 1 16.667 +16.667 16.667800 66 10 10 15.152 +15.152 6.061550 4013 33 -23 0.822 -0.814 0.548 363 1308 15 -20 1.147 -2.461 0.229252 22966 248 -180 1.080 -1.081 0.557126 55640 183 -193 0.329 -0.446 0.16972.5 8256 4 -8 0.048 -0.114 0.012合 计 92255 494 -413 0.535 -0.597 0.274 P18 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 P19 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 P20 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 P21 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 P22 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 断 路 器 设 备 原 因 非 停 率 情 况 P23 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 P24 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 P25 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 P26 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 P27 （ 二 ） 隔 离 开 关 非 计 划 停 运 情 况 统 计1. 总 体 情 况 统 计电 压 等 级 （kV） 在 运 台 数（ 台 ） 非 计 划 停 运 次 数 （次 ） 停 运 率 （ 次 /百 台 年 ）非 停 率 同 比 强 停 率1100 0 0 0 0 0800 112 2 1.786 1.786 0550 8867 31 0.350 -0.152 0.169363 2435 14 0.575 -0.195 0.041252 73549 243 0.330 -0.204 0.139 126 151805 277 0.182 -0.085 0.07672.5 22542 0 0 -0.046 0合 计 259310 567 0.219 -0.112 0.090 3 高压开关设备运行情况统计 P28 3 高压开关设备运行情况统计 隔 离 开 关 主 要 运 行 指 标 P29 3 高压开关设备运行情况统计 2. 按 责 任 原 因 统 计 P30 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 P31 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 P32 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 P33 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 P34 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 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 。 P35 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 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 P36 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 ， 800kV 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 P37 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 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 P38 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 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 12kV 40.5kV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 P39 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 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 P40 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 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 P41 第二部分预防交流高压开关柜事故新增措施 P42 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 31.5kA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 P43 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 。 P44 谢 谢 ！2010年 10月 22日