南网科研院2013年10月2012年南方电网高压开关设备运行情况及可靠性分析目录一、高压开关设备总体情况三、断路器(含罐式)运行情况二、GIS(HGIS)运行情况四、瓷柱式隔离开关运行情况一、高压开关设备总体情况2009年至2012年110kV及以上变电站以较快速度增长,截止2012年底,总数达3543座,平均年增长率达7.2%。2010年的增长率达12.5%,2011年的增长率达8.3%,2012年的增长率达3.9%,增长率直线下降。1110kV及以上变电站总体情况一、高压开关设备总体情况南网12kV及以上开关设备的数量达248136台(套),类型分布如下。212kV及以上高压开关设备总体规模一、高压开关设备总体情况2012年年度各种类型开关设备年度增长率如下:212kV及以上高压开关设备年度增长情况8.09%19.11%4.75%5.47%4.09%2.88%3.88%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%年增幅一、高压开关设备总体情况2009年至2012年126kV及以上高压开关设备以较快速度增长,平均年增长率达8.4%。2010年的增长率达9.6%,2011年的增长率达12.4%,2012年的增长率达达3.4%。2011年增幅最大,2012年增幅剧减。3126kV及以上高压开关设备增长趋势一、高压开关设备总体情况2010年至2012年,高压开关设备缺陷率先下降后有所抬升,故障率除GIS外基本保持平稳,GIS的故障率2011年达最高峰,2012年有所下降,但还没有达到2009年的水平。4126kV及以上高压开关设备缺陷、故障情况一、高压开关设备总体情况2009年至2012年,断路器可用系数逐年提升5可靠性指标分析一、高压开关设备总体情况2009年至2012年,断路器计划停运时间及停运次数逐年降低5可靠性指标分析一、高压开关设备总体情况2009年至2012年,断路器非计划停运时间及强迫停运率逐年降低5可靠性指标分析目录一、高压开关设备总体情况三、断路器(含罐式)运行情况二、GIS(HGIS)运行情况四、瓷柱式隔离开关运行情况二、GIS(HGIS)运行情况1年度增长2012年126kV及以上GIS(HGIS)的总数达8122间隔,年度增长率达8.8%。HGIS增幅最大达20.0%,其中550kV的HGIS增幅达23.9%,126kV HGIS增幅达15.4%。二、GIS(HGIS)运行情况2机构类型2012年GIS(HGIS)的机构类型分布如下图,550kV GIS(HGIS)的机构主要为液压,252kV GIS(HGIS)的机构类型有液压弹簧、液压、弹簧和气动,126kV GIS(HGIS)主要为弹簧。二、GIS(HGIS)运行情况3年限分布2012年GIS(HGIS)的年限分布如下图,各个电压等级的年份分布类似,大部分均分布在10年以内,5年以内和5~10年所占比例基本相当,5年以内的比例略大一点。二、GIS(HGIS)运行情况4缺陷分析2012年,GIS的主要缺陷是密封不良、机构异常(包括分合闸线圈烧毁、辅助开关故障、储能异常、拒动、分合不到位)。二、GIS(HGIS)运行情况5故障分析通过2009年~2012年的故障率进行统计,发现2009年和2010年故障率较低,2011年故障率较高,2012年故障率所有下降,故障的主要类型是短路故障,还有部分拒动和误动故障。二、GIS(HGIS)运行情况6失效分析通过对引起2009年~2012年故障的GIS(HGIS)失效类型进行分析,得出主要的失效类型有绝缘失效、通流失效和开合失效。进一步对失效元件进行分析,发现SF6气室引起的故障最多,其次是导体触头、支撑绝缘件、二次线缆、分合闸线圈、绝缘拉杆、传动轴臂。对相关元件进行分类发现,引起故障原因部件除了SF6气室,其次就是机构(包括传动部件和二次元件)。二、GIS(HGIS)运行情况7原因分析通过2009年~2012年的发生故障原因进行分析,对相关原因进行分类发现,引起故障原因部件除了安装清洁度不够引起的SF6气体粉尘积聚,安装引起的触头接触不良,其次就是元件可靠性低和机械寿命设计不够等原因引起的机构异常(包括传动部件和二次元件失效)。目录一、高压开关设备总体情况三、断路器(含罐式)运行情况二、GIS(HGIS)运行情况四、瓷柱式隔离开关运行情况三、断路器(含罐式)运行情况1年度增长2012年126kV及以上断路器的总数达32145台,年度增长率达4.1%。550kV的断路器增幅较小仅2.43%。三、断路器(含罐式)运行情况2机构类型2012年断路器(含罐式)的机构类型分布如下图,各个电压等级的机构均为弹簧机构最大,其次是液压,再其次是液压弹簧。三、断路器(含罐式)运行情况3年限分布2012年的断路器(含罐式)的年限分布如下图,各个电压等级的年份分布类似,大部分均分布在10年以内,5年以内和5~10年所占比例基本相当,5年以内的比例略大一点,但是年限在10~15年的产品的也有不少。三、断路器(含罐式)运行情况4缺陷分析2012年,断路器(含罐式)的主要缺陷是密封不良、机构异常(包括分合闸线圈烧毁、辅助开关故障、储能异常、拒动、分合不到位)。三、断路器(含罐式)运行情况5故障分析通过2009年~2012年的故障率进行统计,发现2009年的故障率较低,2010年故障率较高,随后故障率所有下降,故障的主要类型是误动故障、短路故障和拒动故障,还有部分炸裂故障。三、断路器(含罐式)运行情况6失效分析通过对引起2009年~2012年故障的断路器(含罐式)失效类型进行分析,得出主要的失效类型有开合失效和绝缘失效。通过2009年~2012年的发生失效元件进行分析,发现支撑绝缘件(即瓷瓶)引起的故障最多(主要是由于雷电过电压),其次是分合闸线圈、继电器、传动轴臂、绝缘拉杆、二次线缆、辅助开关。三、断路器(含罐式)运行情况7原因分析通过2009年~2012年的发生故障一级原因进行分析,发现雷电过电压引起的故障最多,其次是继电器失效、线圈卡涩、传动失效和绝缘劣化。通过2009年~2012年的发生故障的二级原因进行分析,发现元件可靠性低和机械寿命不够引起的故障最多,其次是安装不到位、安装误碰和安装损伤引起的故障。对相关原因进行分类发现,引起故障原因部件除了机构(包括二次元件)外,就是安装。目录一、高压开关设备总体情况三、断路器(含罐式)运行情况二、GIS(HGIS)运行情况四、瓷柱式隔离开关运行情况四、瓷柱式隔离开关运行情况1年度增长2012年瓷柱式126kV及以上隔离开关的总数达90860台,年度增长率为2.53%,增长率较小。四、瓷柱式隔离开关运行情况2年限分布2012年瓷柱式隔离开关的年限分布如下图,各个电压等级的年份分布类似,大部分均分布在10年以内,5年以内和5~10年所占比例基本相当,10~15年的隔离开关也不在少数。四、瓷柱式隔离开关运行情况3缺陷分析2012年,瓷柱式隔离开关的主要缺陷是触头发热和机构异常,且过热故障超过了机构异常缺陷。四、瓷柱式隔离开关运行情况4故障分析2012年发生了2次,一次为瓷瓶断裂,一次为施工不当造成二次线缆绝缘破损。