500kVGIS設備故障檢查與維護分析

【摘要】GIS 設備是一種六氟化硫全密閉式組合電器，GIS 設備具有很好的絕緣性和滅弧性、占地面積小、可靠性高、便于安裝、安全性強等優點。根據 GIS 設備的結構特征、工作原理和運行要求，通過觀察 GIS 設備的設備外觀是否正常、設備的運行環境是否良好、設備的密閉性是否牢靠、設備的指示表針是否正常，找出了GIS設備運行維護中存在的問題，提出了GIS設備運行和維護的方法及注意事項。

【關鍵詞】500kV變電站；GIS設備；故障

GIS設備全稱為氣體絕緣金屬封閉開關設備，相對于早期采用的敞開式設備，GIS設備具有明顯的優勢，比如：結構緊湊、可靠性高、環境適應能力強等，雖然維護工作量較小，但是在出現故障后會造成大范圍停電，維修處理過程較為繁瑣，影響到社會正常生產和生活。

一、GIS設備的故障分析和處理

（一）斷路器拒絕合閘故障的分析和處理

斷路器拒絕合閘的主要原因及處理方法如下：首先，如果由于斷路器操作電源斷電，則要檢查斷路器操作電源開關是否跳閘斷開或者保險熔斷，是的話則要合上開關或更換保險；其次，如果由于彈簧結構未儲能導致斷路器拒絕合閘，則要檢查電源是否完好，如果結構出現問題也要進行專業處理；最后，如果斷路器的SF6壓力降低會導致開關閉鎖，此時需要將斷路器操作電源斷開，申請停用重合閘，再進行進一步處理。

（二）隔離開關操作機構異常的分析和處理

500kV GIS開關操作機構隨著運行年限的增加，操作機構出現故障的機率越來越大。我廠500kV GIS開關操作機構在運行了十幾年后，陸續出現密封件老化，機構油泵動作頻繁、開關合閘不到位、油泵蓄不到能、漏油現象等故障，因此我廠對操作機構進行了輪換大修。此外，在進行GIS設備隔離開關的常態操作時，如果無法進行電動操作，則要對控制回路電壓、電機電壓進行全面檢查，是否存在過低或者失壓等問題，如果存在過低或失壓的現象則要立即恢復。筆者就曾經遇到過這樣的問題：#1機D級檢修后準備啟動，繼保班工作人員對5061開關進行聯鎖試驗時發現開關合不上，出現了非全相報警信號，經檢查確認為5061B相開關沒有合上，機構力度不夠，導致合閘失敗。對該相機構檢查，并進行換油、排氣處理后，重新進行合閘操作，合閘情況并沒有根本好轉，偶爾還會出現合閘不到的情況，但從合閘情況分析，機構每次排氣后，合閘成功率較高，而沒有排氣后合閘的，偶爾會出現合不上。基本判定為機構內部問題所致，然后對5061開關B相操作機構進行了更換，更換后做特性試驗，各試驗數據均符合技術要求，最終5061開關恢復了正常運行。

二、500KV GIS設備云運行維護要點

（一）設備外觀巡視維護

GIS 設備漏氣對于變電站的安全運行具有重要影響，甚至會出現爆炸等危險事故，GIS 漏氣檢查屬于外觀巡視工作的一部分，此外 GIS 設備外觀巡視工作中還包括：設備外殼的溫度、接地裝置、設備防護門以及接地端等內容，這些內容中的任何一項出現問題，都會造成變電站安全事故的出現[2]。因此，在實際外觀巡視工作中，要檢查接地端是否有發熱現象，接地端發熱有可能出現斷路器燒毀的狀況；設備防護門的檢查和維護也非常重要，設備防護門生銹會出現設備漏電的現象，漏電對檢查人員造成人身安全造成極大的威脅。外觀巡視中包含的內容比較多，在維護工作中只有確保每一個內容的安全性，才能實現500kV 變電站中GIS 設備的安全運行。

（二）借助好紅外測溫進行設備維護

利用紅外測溫技術對設備運行狀態進行有效監測，判斷運行中設備的健康狀況，有助于及時發現設備隱患。通過紅外測溫可以發現設備由于接觸不良或其他原因造成的發熱現象，對發現設備的缺陷提供重要依據。比如，筆者在工作中就曾經遇到過這個問題：初秋天，運行電氣專工反映，通過紅外點溫計測量，有螺栓溫度較其它螺栓溫度高約4-5℃，檢修人員即與運行人員一同到現場進行復測，用紅外攝像儀測得螺栓最高溫度為61.9℃，考慮到當時環氣溫較為炎熱（室外溫度約36℃）以及太陽輻射等因素對紅外攝像儀精度的影響，于晚上降溫后再次進行復測，結果顯示最高溫度為123.9℃，隨即向主管領導進行匯報并積極查找原因，通過分析一致認為GIS運行中，其外殼需接地運行，500kV GIS外殼為全聯式結構，通過法蘭連接使每相外殼成為低電阻導體，把外殼的首端和尾端分別用銅排三相短接接地。從而使三相外殼與對應母線構成一個空芯變壓器，母線為原邊，外殼為副邊，運行時外殼產生感應電勢，在其作用下，在外殼上產生同主回路電流成正比關系的感應電流。從發熱部位與線路負荷電流的關聯特點分析，發熱原因應為套管底座與GIS升高座接合面安裝工藝不良，導電接觸面被腐蝕而產生高阻，感應電流從外殼連接法蘭處的固定螺栓通過，從而造成局部螺栓載流發熱，后在發熱螺栓下側的GIS法蘭處（即GIS升高座下側法蘭）新增接地母排進行分流，流經原發熱螺栓的電流大大減少，底部螺栓發熱的故障隨之消除。綜上，利用紅外測溫診斷技術，做好GIS設備的紅外測溫工作的重要性可見一斑。

三、結語

GIS 設備在 500kV 變電站中應用越來越廣泛，GIS 設備內部充滿的 SF6 氣體，具有良好的絕緣性和滅弧性，全封閉式的設備元件可以免受鹽霧、潮濕等外界因素的影響，整個設備就有高度的運作可行性。因此，500kV 變電站GIS設備的運行和維護工作至關重要。只有在日常的巡視過程中高度重視并嚴格執行GIS設備運行維護的各個步驟，并將巡視結果記錄下來，定期進行總結和改進，才能真正確保GIS設備可靠、穩定、安全運行。

參考文獻：

[1]張凱.500kVGIS一次設備故障檢測方法[J].工程技術：全文版，2016（12）：00221-00223.

[2]慕莉，潘筱，劉況，等.500kV變電站GIS設備運行維護[J].工程技術：引文版，2016（8）：00078-00078.

[3]姚青強，靳海路，徐志剛.500kV換流站GIS設備故障分析處理及防范[J].華中電力，2011，24（2）：45-48.