GIS組合電器運行與維護措施探討

王鵬 齊丹丹

摘 要：隨著電力行業的快速發展，大量新技術和新設備開始在電力系統中廣泛應用，GIS組合電器作為高壓配電裝置，在當前國內變電站中應用較為廣泛，對電網的安全運行起到了極為關鍵的作用。文章從GIS組合電器的應用及優點入手，對GIS運行中存在的問題進行了分析，并進一步對SF6氣體中水分的來源及應采取的措施、GIS設備的維護措施進行了具體的闡述，這對于GIS組合電器性能的發揮及供電可靠性的提升都具有極為重要的意義。

關鍵詞：GIS；SF6；巡視檢查；運行維護

近年來，在電力系統中SF6氣體高壓電器的應用越來越廣泛，由于封閉式組合電器GIS作為SF6氣體絕緣的金屬封閉式開關設備，所以隨著SF6氣體高壓電器的應用，GIS組合電器在電力系統中的應用也日益普及，由于其具有良好的性能，先進的技術，所以在電力系統中發揮著非常重要的作用，有效的確保了電網運行的安全性和可靠性。

1 GIS組合電器的應用及優點

SF6氣體絕緣全密封組合電器在國際上稱之為Gas Insulated Switchgear，簡稱GIS。其作為一種先進的高壓配電裝置，在七十年代開始發展起來，由于GIS組合電器自身具有較多的優點，所以在電力系統中開始得以不斷的普及。GIS組合電器體積較小，而且易于安裝，具有較長的使用壽命，性能較為優異，在安裝時不需要較長的施工周期，在使用過程中不會受到外界氣象條件的影響，無論是其滅弧性能還是防火性能都具有較強的優勢，而且不燃燒，維護工作量較少，可以在較長時間進行一次檢修，與常規設備安裝工作量相比，施工工期特別短，在當前無人值班變電站內進行應用具有特別好的適用性。

2 GIS運行中存在的問題

長期以來，我國電力系統內所應用的高壓設備都為敞開式設備，而GIS作為全密封式組合高壓裝置，其優勢是十分明顯的，這就需要運行人員在對GIS組合電器應用過程中在確保其運行的安全性和可靠性。SF6氣體不僅具有物理性質，而且還具有化學性質，這就使其在運行過程中的絕緣性質會受到外界因素的影響，如水分、雜質、電極表面狀態等的變化都會對SF6氣體的絕緣性帶來不同程度的影響。

在常溫條件下SF6氣體特別穩定，而且其具有非常好的惰性，不會與堿液、氧化亞銅、銅或是銀發生作用。但當SF6氣體處于高溫或是電弧作用下時無法避免的會發生分解的現象，分解物以硫或是氟的單原子為主，而當溫度降下來后，分解的產物又會還會為SF6分子，但在這個過程中會有部分單原子硫或是氟與游離的金屬原子或是水分發生化學反應，形成金屬氟化物或是硫的低價氟化物，所產生的化合物不僅具有較強的毒性，而且還具有一定的刺激性，對人體的健康產生不利影響，同時還會腐蝕到部分絕緣材料和金屬材料。

3 SF6氣體中水分的來源分析

由于SF6氣體中的水分會與高溫狀態下分解成的硫和氟的單原子發生化學反應，所以需要對SF6氣體中的水分來源進行分析。SF6氣體中水分的產生來自于多個方面。如制造廠家在組合裝置裝配過程中可能會吸附過量的水分，在對密封件制造和安裝調整過程中存在著不合格的操作，從而導致密封件出現老化的情況，從而引發滲漏。同時法蘭面密封不嚴或是吸附劑飽和等情況下，也會導致水分滲入。另外在對SF6氣體壓力進行測試、測量微水及補氣等情況下時，都可能導致水分被帶入到SF6氣體中。

4 針對SF6氣體中水分的不同來源，應采取的有效措施

4.1 安裝人員在裝配過程中，嚴格按照抽真空的順序及技術要求，充氣前，還要檢查充氣設備和管路是否清潔，無水分和油污，管路連接處是否有漏氣現象。

4.2 制造廠家需不斷提高密封元件的制造工藝，增加密封度和抗老化能力；安裝時注意密封件的位置調整是否合適，調整后必須經過漏氣檢驗。

4.3 仔細檢查法蘭面接觸有無縫隙和生銹現象，除銹后，使用專用工具緊固法蘭螺絲，法蘭螺絲必須沿圓周方向緊固。

4.4 隨時根據空氣濕度變化，密切關注吸附劑的變色情況，發現飽和已無吸附作用，必須及時通知檢修人員更換。

4.5 在微水測量采樣試驗時，應選擇天氣晴好，且環境溫度接近20℃的條件下進行。

在GIS運行過程中，由于SF6氣體發生泄漏，從而導致GIS氣室中SF6氣體壓力降低，同時其絕緣強度和滅弧能力也會降低，使設備的安全運行受到較大的影響。因此需要在日常工作中加強對各氣室的巡查，仔細觀察壓力表的變化情況，并與額定壓力值進行對比，及時發現氣室內壓力下降的情況，及時進行檢修，確保SF6氣體處于規定的標準范圍內，做好堵漏工作。

5 GIS設備維護應采取的措施

5.1 GIS運行維護的基本技術要求

5.1.1 GIS室的安全要求。GIS室內空氣中的氧氣含量應大于18%或SF6氣體的最大允許含量不應超過1000μL/L；室內應安裝氧量儀、SF6氣體泄漏報警裝置、足夠的通風排氣裝置；應該備有防毒面具、防護服、塑料手套等防護用具；GIS設備室應該配備專用的消防設施。

5.1.2 接地。在正常情況下，對運行、維護人員易觸及的部位上的感應電壓不應超過36V。

5.1.3 溫升。GIS組合設備的外殼需要根據運行人員與其接觸距離的遠近來對溫升進行控制。

5.1.4 通風。對運行、維護人員經常出入的場所，每班至少通風1次（15min）；對運行、維護人員不經常出人的場所，在進入前應先通風15min。

5.2 設備維護可采取的有效措施

5.2.1 對于配電裝置室內裝有SF6設備時，則需要設置強力通風裝置，而且需要在室內底部設置風口，由于SF6氣體分解物具有較強的毒性，如果不能做好必要的防護則會對人體帶來一定的損害，所以配電裝置室內的排風口要盡量遠量住宅和行人。

5.2.2 進行氣體采樣和處理一般滲漏時，要戴防毒面具或正壓式空氣呼吸器，穿防護服并進行通風。

5.2.3 運用準確的監測數據可以更好地監視GIS運行的情況，快速發現缺陷，有必要安裝GIS在線監測裝置。

5.2.4 一旦配電室內SF6氣體出現大量泄漏時，則需要緊急撤離現場人員，而且打開所有排風機，及時進行排風，對于沒有采取必要的防護措施的人員嚴禁入內。

5.2.5 在對GIS設備進行操作時，嚴禁觸磁該設備的外殼，盡量保持一定的距離，對于需要對隔離開關和接地開關進行手動操作時，則需要戴上絕緣手套進行操作，這可以有效的防止接觸到電勢所給人體帶來一定的傷害。

5.2.6 SF6備用氣瓶應儲存在陰涼、通風良好的庫房中，直立放置。氣瓶嚴禁靠近易燃、油污地點。

5.2.7 新氣使用前應進行檢查，符合標準后方可使用。

5.2.8 氣瓶、閥凍結時嚴禁用火烤。

5.2.9 SF6新氣應具有廠家名稱、裝灌日期、批號及質量檢驗單。

6 結束語

由于GIS組合電器相對于常規的高壓設備具有較強的優越性，而且隨著其應用的不斷普及，更需要在GIS設備運行過程中對其存在的各種問題進行深入的分析，從而在日常工作中進行有效的防范，及時發現GIS組合設備運行過程中存在的安全隱患，并進行有效的處理，確保GIS組合設備的性能能夠更好的發揮出來，使其能夠安全、穩定的運行。

參考文獻

[1]羅學琛.SF6氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）[M].北京：中國電力出版社.

[2]國家電網公司國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）[M].北京：中國電力出版社.

[3]張金亮.封閉式組合電器GIS應用及維護管理[J].中小企業管理與科技.