試析變電站GIS設備的故障診斷及檢修

李鑫 肖云亮 王詩璇

摘 ?要：隨著社會經濟的不斷發展與科技技術的快速提升，GIS設備已經在變電站中得到了廣泛應用。GIS設備的故障診斷以及檢修水平的高低對變電站的運行質量有些極其重要的影響。做好GIS設備的故障檢修已經成為一個重要的問題。本文針對GIS設備故障檢修的現狀、GIS產生故障的緣由、GIS設備中常見的故障問題以及GIS故障檢修方面的問題進行了分析研究。

關鍵詞：變電站;GIS設備;故障診斷;檢修

1 引言

變電站在運行過程中，GIS設備發揮的作用舉足輕重，是變電站內極為重要的設備之一，對變電站的運行而言具有十分重要的意義。GIS設備質量直接影響了變電站的正常運作。故而，診斷GIS設備故障并對其進行維護便成為電力工作人員關注的主要內容之一。

2 GIS設備基本介紹

GIS設備是一種全封閉金屬開關，并帶有氣體絕緣結構，全稱是六氟化硫全密閉型組合裝置，該設備的外殼所用材質為不銹鋼、鋁合金等金屬材料，在設備中空腔體內充入六氟化硫氣體，這種氣體的滅弧性能和絕緣性能十分優異。GIS設備的具體結構包括斷路器、匯控柜、開端設備、互感器等。斷路器在進行開端線路操作時，會產生電弧，但因為六氟化硫氣體優異的滅弧性能力，電弧會立刻熄滅，同時在電弧作用下分解出對人體有害的氣體，所以應在斷路器電弧產生處放置吸附劑。互感器主要用于測量主回路的電流。

3 GIS設備常見故障及原因

3.1 密封的SF6氣體泄露

氣體泄漏一般由于密封性出現問題，在不同的地方發生漏氣情況。如焊接時電流過大，焊縫燒開或由于較大的局部應力，焊縫炸裂;GIS金屬外殼沙眼漏氣，鑄造外殼時，存在雜質或氣泡，在應力作用下逐漸產生裂痕;法蘭結合面也會產生漏氣現象，法蘭面加工精度粗糙，密封墊的老化，密封墊圈安放位置并沒有垂直于法蘭面結果槽內上下墊圈壓縮量不同，GIS的盆式絕緣子和罐體法蘭由于溫度變化而伸縮量不同，這些都會導致漏氣。還有一些其他原因使SF6氣體泄漏，GIS設備當中密封位置與管路之間的連接位置還有焊接點出現故障。

3.2 零部件松動

GIS設備出現零部件松動是一個非常危險的事情，導致零部件松動的原因有兩種，滴喲中就是在進行安裝施工時，母線沒有安裝到位，使得卡環沒有進入到母線的凹槽內，一旦超出母線的承受能力就會與相應的設備脫開，產生很大的安全隱患。第二種就是母線與卡環的生產質量沒有達到相應的標準，在經過長時間的工作，使得卡環以及母線出現裂紋，使得母線得不到相應的保護。

3.3 互感設備有偏差

在GIS投入工作中，要想正常運行，就只有保證互感器開關與屏蔽罩接近位置接觸到金屬外殼，另一端與金屬外殼之間處于絕緣下，并不能產生回路。多次使用設備，GIS設備必須分分合合合，產生的震動使絕緣端發生松動現象，使絕緣端與外殼發生連接現象。閉合回路的條件無法達到。若絕緣端與金屬外殼連接成了閉合回路，根據物理原理，產生的感應磁通量就因互感器上二次繞組，會在屏蔽罩內生成反向電流，電流相抵消，因此測量值與實際值產生了偏差。

4 GIS故障檢修分析

4.1 斷路器故障檢修

只要是斷路器存在嚴重的故障問題，首先需要進行電源的處理。電源需要給設備提供足夠的能量，如果電量不足，分閘合閘動作都不能有序的進行。工作人員在進行斷路器的電源進行檢查，保證其處于斷開狀態。熔絲的工作條件進行檢測，如果斷路器為空開條件，需要進行試合空開。如果發現熔絲斷裂，需要更換該部件。如果回路中存在故障問題，要組織專業技術人員進行排查和檢修。只要是檢測發現SF6壓處于警戒值以下，會形成的壓強過小不能有效的保證分合閘動作順利進行，就應該立即中斷斷路器電源，并且要關閉操作系統，還需要對關閉機構做好明確的標記，然后開展必要的檢修處理。如果斷路器的問題是分合閘不能進行，要分別進行原因分析，對于不能分閘的情況，要中斷斷路器電源，如果要保持斷路器的電源空開，應該及時上報給有關單位，重合閘停止，上級批準后，可以通過母聯串代中沒有發生故障問題的斷路器直接更換到另外一側母線上，然后再次中斷斷路器，并且進行維修處理。如果不能有效的完成合閘操作，需要中斷電源，并且要再次開始合閘操作，并且由專業人員進行檢修。

4.2 有關檢驗SF6氣體

對于SF6氣體首先需要進行盛裝氣體的儀器質量全部達到技術標準，材料的選擇應該特別注意，不能只考慮到經濟效益而選擇劣質的材料進行設備制作。定時檢查SF6的空氣含量，雖然該氣體并不存在毒害性，但是如果泄露到空氣中，形成一定的濃度會造成比較大的傷害事故。對于SF6氣體的檢測工作來說，最為常見的就是常用方法與紅外檢漏法來進行泄露檢測。常用法即為液體表面張力法，主要是通過肥皂水的張力可以檢測確定泄露位置上是否存在氣泡;SF6電離法定性檢漏，在脈沖高壓的作用之下會連續放電，由于SF6氣體負電性相當的墻，會直接導致電廠強度變化而進行泄露檢測;SF6激光檢漏法，主要是應用設備來進行氣體的紅外激光圖像的分析確定。而對于紅外檢漏法，主要是應用SF6的強紅外吸收能力，特別是波長為10.6um的紅外線，該方式是非常先進、安全的。

4.3 互感設備故障處理

互感器存在故障問題是極為常見的，且故障問題比較隱蔽，不容易被發現。因此，只要是故障問題，不會立即發現所存在的故障，也不會存在異響、異動、失控等明顯的問題，需要組織具備豐富經驗的工作人員，利用自己的經驗來發現細微的變化問題。只要是存在任何細微故障的傾向，要按照如下方法來進行：首先應該檢查故障發生的點位以及導致原因，及時發現問題導致因素。但是工作人員由于高壓不能進行近距離的接觸設備，所以需要進行互感器的運行數據分析，詳細的檢測各項數據變化情況，對于數據異常的情況，要進行斷電開蓋檢測，及時發現原因，然后組織進行檢修與處理。如果不能及時的修復處理，需要更換元件，保證設備可以正常進行。

4.4 選取GIS建議

為了能夠有效的避免施工環節中GIS自身原因而導致的故障問題，在選擇環節，不能只考慮到價格因素，應該選擇質量上乘、制作精良的產品，同時需要加強設備的質量檢測。在應用前，要在現場進行必要的測試，同時需要檢測主回路中的導電電阻，確保各項指標都能夠達到國家標準的要求。安裝施工要選擇具備較高信譽度、技術水平的單位，保證安裝質量合格。

4.5 GIS整體維護措施

加強設備的現場維護與管理，從根本上消除GIS故障問題。設備內部的控制柜中包含大量的元器件，通過提升設備的性能檢測能力，對于不能符合技術標準的設備及時進行檢修和更換處理，并且要做好各項維護與管理工作。確保設備在操作環節不能存在任何缺陷，達到正常使用的技術標準要求。

5 結語

GIS設備在使用過程中，相關部門需要對設備產生的故障與檢修加強重視，確保設備的正常運行，同時，故障診斷和檢修也是電網系統的至關重要的環節，檢修人員需要認真檢查GIS設備故障產生的原因，然后需要根據出現的故障進行檢修，相關部門需要加強培養檢修人員的專業能力，提升其檢修水平。

參考文獻

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