500kV變電站GIS設備運行問題及日常維護注意事項

陳星羽

500kV變電站GIS設備運行問題及日常維護注意事項

陳星羽

（廣西電網有限責任公司玉林供電局 廣西玉林 537000）

GIS設備是上世紀中期出現的一種高壓電氣配電裝置，由于其結構簡單，占地面積小，安裝方便，安全性能高等優勢，在電力系統中廣為應用。針對這種現狀，本文對500kV變電站的設備運行問題進行分析，并說明GIS設備進行檢修和日常維護事項，希望能為相關工作者提供一定的借鑒。

500kV變電站；GIS；日常維護

前言

GIS設備由于其自身的諸多優勢，在高壓電網中的使用越來越多。因此，為了確保電力生產和運行的安全，保證人們正常的生產生活，就要對GIS設備的運行和日常維護進行深入的研究，這具有非常重要的現實意義。

1 GIS設備概述

GIS設備就是氣體絕緣金屬封閉開關設備英文首字母的縮寫，是上個世紀中期出現的配電設備，在電力系統的三相交流高壓輸電中進行使用，屬于一次設備的范疇，主要包含斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端等，這些部分通過結合成為一個統一于金屬殼的整體。金屬殼內會充滿SF6氣體，與整體結合為一個封閉的電器。

GIS設備是一個封閉于金屬殼內的整體，SF6的使用，解決了先前設備的一些問題，具有諸多優勢。占地面積小，變電站的建立沒有地域的限制。并且設備使用的安全系數很高。設備安裝較為簡單，工作量較小。由于設備會將有電的部分封閉在惰性氣體中，與外界形成隔離，因此，能夠確保設備運行的可靠性，對外界的干擾能力也有很強的抵制作用。此外，由于將帶電部分密封，能夠有效抵制外界干擾，提升設備的安全系數。GIS設備的功能如表1。

2 變電站GIS設備運行問題

2.1 GIS設備電氣問題

表1 GIS基本功能

2016年8月31日，云南某變電站出現惡性電氣操作事件，由于操作人員缺乏責任意識，在工作中馬虎大意，且操作違背規范章程，沒有嚴格執行監護制度，對解鎖操作安全風險沒有正確辨識，沒有嚴格區分接地與隔離開關以及拉開與合上操作，再加上針對斷路器就地匯控柜安全措施不到位，最終造成擬拉開關接地開關的過程中，帶電運行的隔離開關被錯誤合上，最終導致220kV運行母線帶接地開關合閘，最終導致短路故障，220kV母差保護動作、220kVⅡ母、110kVⅠ母失壓，并且110kV開關站與4個35kV變電站失壓，損失負荷達到4.5MW。

針對此，在對GIS設備進行漏氣處理時，應當加強日常檢查工作，尤其是對于金屬封閉設備的檢查與維護至關重要。①必須要重視日常巡視檢查項目，對相關設備異常狀態進行檢查，確保其處于正常狀態。②在日常巡視過程中，由于GIS設備屬于戶外設備，因此在巡視與檢查時要注意在上風口進行作業，并佩戴相關防護設備，應做好GIS設備各氣室的壓力監測工作，對相關數據與溫度環境進行記錄，為設備安全運行提供數據支持。對于存在重大缺陷的部分或者天氣惡劣時應增加巡視次數，并做好相關記錄工作。此外，在操作過程中，必須嚴格按照相關規定章程，不得違章操作，為控制事故風險提供強有力的保障。一旦發生事故，必須立即向相關管理人員匯報情況，并安排專業人員進行檢查與處理，不得擅自操作，以免事故影響被擴大。

2.2 HGIS設備SF6表接線盒滲水

500kV HGIS設備由于滲水，會將斷路器燒毀。滲水的發生是由于SF6設計存在問題。非開關氣室和開關氣室的SF6表分別設在最高處和最低處，導致雨水滲入表中。所以，應當對電纜的波紋套管進行規劃，接線盒的安裝位置應當高于套管安裝的高度，并對接口進行封閉。但是，事實表明，玻璃膠管在下雨時的使用效果并不理想，所以，為了避免雨水進入，會在下雨時用塑料袋將SF6表套住，待到天氣轉晴后，將塑料袋拿掉。當雨水進入SF6表中，可以采用監視直流絕緣的方法避免雨水進入斷路器將其燒毀。通過分析確定進水的接線盒，并進行去水處理。

2.3 GIS刀閘絕緣拉桿出現問題

當故障點確定發生在220kV#1M、#4M分段2014開關#4氣室（20141、201417），通過分析發現存在放電現象，絕緣拉桿出現了裂縫。此時，應當對灌體進行替換處理。為了降低此類事故的發生，對500kV變電站的絕緣拉桿都進行了替換處理。

通過對保護動作的分析和對惰性氣體的取樣，找到了故障發生點。經過進一步分析發現隔離開關存在了放電的現象，同時絕緣拉桿出現裂縫，進而對刀閘、地刀進行替換。通過分析，明確了絕緣拉桿由于自身的特性，本身就會有隱形裂紋，在巨大壓力的作用下，由于受到力的作用，裂紋變大，進而縮短絕緣桿的使用壽命。

3 GIS設備檢修時的注意事項

GIS設備檢修時的注意事項：

（1）應當提升相關工作人員的工作能力，增強設備的處理能力，確保設備的正常工作。

（2）正常情況下，GIS中的紅色閥門是處于關閉狀態的，黃色閥門是打開的狀態。當閥門出現問題時，會造成氣室內的氣體泄漏，壓力的顯示出現問題。因此，工作人員不能隨意更改閥門的狀態，對閥門進行檢驗，確保設備的工作正常。有時GIS設備出現故障，通過肉眼很難找到故障發生的地方，因此可以對保護動作分析、故障錄波器對故障點的位置進行確定。一旦發生故障，維修人員應立即對氣室的壓力值進行檢查，看是否存在爆破現象和分解的粉末物質。故障點的位置一般通過錄波電流的方向進行確定，然后提取惰性氣體，判斷是否存在故障。

（3）在沒有明確事故發生的位置時，不能進行連電操作。尤其是一些重點設備和關鍵電路而言，必須確保主設備沒有問題時才能送電。

（4）在現場進行解體時，應當做好防護工作，避免出現中毒。

（5）應當對氣室內惰性氣體的壓力進行隨時監測。當壓力較低時，容易造成觸頭被破壞。一旦氣體發生泄漏，必須及時補充，確保室內氣壓的正常，同時看是否漏氣后的絕緣性能仍然符合要求，密切關注氣壓的變化。

進行GIS設備檢修時，在分解罐體時，惰性氣體是不能直接與人的呼吸環境相接觸，避免造成中毒。解體時，濕度不能超過70%，惰性氣體SF6的含水量符合指標。進行重裝時，應當進行氣體漏氣檢測試驗，保證氣體不會泄露。更換的罐體需要進行抗壓能力測試，解體后應當確保在一日內重新安裝好。

4 GIS設備日常維護注意事項

4.1 日常運行維護

除了做好檢查工作外，也應當注意對日常的運行維護，加強對SF6的氣體壓力的記錄。當壓力過低時，及時進行檢查，確定是要采取密封策略還是進行補氣。

4.2 倒閘操作

GIS設備的斷開位置不是很分明，因此要對指示燈以及設備的分合進行檢查，避免出現故障。在對設備進行操作時，應當注意對指示位置進行確定，檢查亮燈的位置，并對有孔的設備進行仔細觀察。對操作箱的操作、監控系統的位置和間接驗電進行檢查。GIS罐體的清潔工作十分困難，經過長期的經驗總結，采用洗滌劑和長刷子的刷洗方式，嚴禁使用一些硬的清洗工具對罐體產生磨損。實踐表明，應當每隔半個月對罐體進行清洗。

控柜的防潮工作也是相當重要的。冬天寒冷，柜內溫度較高，由于內外的溫差會在玻璃門上產生大量的水珠，在柜子中形成露水。相關工作人員為了減少水珠對設備的影響，加大柜內的通風力度，在設備頂部安裝隔板，將防潮工作做好。

5 對設備問題的改進措施

5.1 完善閉合回路

為了防止錯誤操作，隔離開關不能進行帶負荷工作，不能對負荷電流進行閉合或者斷開的操作。只有將斷路器開關斷開之后，才能進行隔離開關的操作。為了保證在特殊情況下能夠進行解鎖，所以匯控柜中有解鎖開關，這個開關能夠解除關閉的狀態。我們必須對解鎖切斷開關進行定期更換，不能僅在某一位置設置開關。

5.2 匯控柜結構優化

在實際的施工過程中，不少工作人員發現GIS配套設備和匯控柜的結構不盡合理。當我們需要將匯控柜打開時，設備上沒有任何能夠進行防雨的裝置，導致在下雨天或者露水較大的季節，檢修工作無法正常開展，存在很大的安全隱患，為操作人員的操作增加了危險系數。雖然，現在會在設備上套上塑料袋進行防水，但是還是不夠安全。在今后的工作中，應當對防雨和結構進行優化處理，確保施工人員的人身安全，保證在有雨或者露水大的季節仍然能夠進行正常的維修工作。

在雨天或者潮濕的地區，匯控柜的受潮現象非常嚴重，經常會出現匯控柜內的電源切斷現象，這主要是由于加熱器數量和布置不夠科學，加熱器的作用難以正常發揮出來，因此必須對柜體進行優化。可以在匯控柜后下門位置增加合適功率的加熱器，在匯控柜前門上門的合適位置增加恰當功率的加熱器將設備的溫度和濕度校正好，并且在柜頂處添加隔熱層。

6 小結

GIS設備的廣泛應用，對于加強設備的安裝、運行、維修和日常處理，確保設備的高效運作有著非常重要的作用。總之，只有加強對變電站GIS日常維護，并對事故采取及時有效的對策，才能真正發揮GIS設備的優勢，實現安全運行。相信只要我們共同努力，一定會將GIS設備的運行工作做好。

[1]范 桃.淺談500kV變電站GIS設備的運行維護[J].廣東科技，2014，10（16）：88～89.

[2]劉強.500kV變電站GIS故障預防及相應故障分析[J].科技信息，2012，11（06）：42～43.

[3]蔡婷婷.500kV變電站GIS設備壓力解析及應對策略[J].中國電業，2012，15（01）：152～153.

TM595

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1004-7344（2016）33-0146-02

2016-10-20

陳星羽（1989-），女，助理工程師，本科，主要從事變電站設備運行維護工作。