110kVGIS設備故障原因分析

王憲旭

摘要：隨著科學與信息技術的不斷發展，GIS技術已經運用到各行各業中。在電力系統建設中的運用也日益成熟，在變電站與配網運行中占有重要的地位。然而，在GIS設備實際運用過程中，由于其高頻率的運行模式導致設備出現故障的問題頻頻發生。這就要求在設計、安裝、運行等各個階段進行設備維護，對故障原理及改進方案進行數量的掌握，從而提升GIS設備在電力系統中的應用效率。本文主要以110kvGIS設備的故障原因進行分析并且提出相關的優化策略，以期可以對GIS設備故障進行快速分析處理，提升電網運行的穩定性。

關鍵詞：110kv;GIS設備;故障原因;優化策略

引言：

GIS系統立足于計算機技術的系統，系統的穩定性及響應速度都依賴于計算機技術的發展和進步。該技術的應用于電力系統可以提高電力設備的安全性，提高電力系統運行的穩定性。對電力數據的準確性進行提升、配網規劃、空間定位等工作奠定了科學基礎。因此該技術在電力系統中的應用已經十分廣泛。但是如果GIS設備出現故障將會對電力運行產生重大影響。

1、GIS設備在電力系統中運用的優勢

隨著當前電網的規模逐漸擴大，用電戶逐漸增多，GIS設備不僅應用在普通的高壓線路中，其中在超高壓以及特高壓的電力線路中的應用也較多。GIS設備在應用的過程中，具備安裝簡單、可靠性高、占地面積小、安全性高、維護量小、全封閉，帶電設備不裸露，受地理位置的限制少等優勢。GIS設備在110kV變電站的應用中，其占地面積約為常規設備占地面積的30%左右，極大的縮小了占地面積，因此其對于地理環境因素的適應性較好。并且由于其設備外殼為金屬構造的全封閉固件，使其擁有良好的穩定性。對于其內部的帶電設備也達到了良好的防護作用，對于維護人員的人身安全也起到了保護的作用。

2、GIS設備常見故障原因

2.1放電短路故障

GIS設備在運行的過程中，放電以及短路現象的出現較為常見。短路現象主要為設備在運行的過程中，接線方式不正確造成的電力短路。GIS設備中的短路現象主要為：設備在運行中，兩類不同類型的電流發生偶然接觸，最終產生了短路現象。GIS設備產生短路現象，短時間內可造成設備損壞，或引起火災爆炸等其他現象。此外GIS設備的放電故障，如較為短暫一般不會引起較為嚴重的故障。但如持續時間較長或發生頻率較高，對于設備的運行的穩定性也會產生影響。GIS設備局部放電，一般由于設備內部運行電壓較高，最終使得設備外部或區域范圍內產生了放電現象。但由于外部不存在放電電流的流通渠道，因此一般情況下放電現象較為短暫。

2.2氣密性故障

GIS設備根據其名稱分析，主要點明了兩個要素：氣體絕緣、全封閉。因此其運行的過程中，關于設備的氣密性要求較高。一旦出現泄漏或其他氣密性失效問題，即可造成設備絕緣失效，運行出現故障。當前在GIS設備運行檢查的過程中，主要出現的問題之一為：GIS設備出現氣密性故障。此類故障主要出現在設備的連接部件處，一般情況下連接部件，隨著使用時間的增長以及檢修等原因，最終造成了氣密性失效現狀。

2.3閃絡現象

GIS設備閃絡現象在當前設備應用的過程中，出現的頻率較小。引起GIS設備閃絡，主要的原因為：絕緣子表面產生污垢，未進行及時的清理。最終在設備運行的過程中，因設備放電或其他現象，造成了絕緣子表面的閃絡現象。閃絡現象嚴重時，可將絕緣子設備擊穿。最終造成設備絕緣性失效，對于整體的電網安全性以及操作人員的人身安全，都造成了較大的威脅。

3、110kVGIS設備常見故障類型的處理措施

3.1放電故障處理

針對故障點進行檢測，之后根據檢測結果進行故障設備的修復。如放電現象較為嚴重，但暫未造成設備故障或短路現象。工作人員可針對放電現象的持續時間，進行時間段內通過電流的控制，以此達到降低電勢的效應，最終實現放電現象消失，避免出現短路現象。通常情況下為了減少此類故障造成的設備損壞，一般通過加強設備得接地保護，進行對外放電電流的疏導。

3.2氣密性故障處理

在設備安裝投用之前，技術人員應制定嚴格的巡檢機制，并提前做好相對應的預防措施。二、在設備運行的過程中根據其運行狀態，以及出現故障的頻率進行整體數據的分析。按照運行經驗進行設備氣密性故障的處理和預防。三、硬件方面的處理方法為，減少線路中關于斷路器設備的安裝。

3.3閃絡故障處理

定期進行電力設備的人工巡檢，并針對設備表面的附著物進行定期處理。利用超聲波等設備進行檢測，防止人工巡檢出現的漏洞。

4、優化GIS設備的有效措施

4.1加強設備安裝全過程監管

GIS組合電器能否安全穩定運行，高質量產品是前提，安裝質量是關鍵所在。安裝中安裝人員存在的共性問題有一是設備安裝沒有遵守相關工藝規程。在設備安裝過程中工作人員由于未遵守相關工藝規程，對金屬元件的劃痕以及凹凸度處理不到位。二是設備裝現場環境清潔程度不符合相關設備安裝要求，在實際設備安裝過程中，環境清潔程度不足，可能引起絕緣元件受潮以及被腐蝕等情況，同時會導致外部的塵?；蛘咂渌s質殘留在GIS型組合電器設備內部。三是設備安裝失誤，具體為設備安裝錯誤和漏裝，實際安裝過程中，工作人員由于個人問題造成裝錯或漏裝等情況，設備屏蔽罩內部與導體之間出現不規則間隙。四是設備使用的螺栓墊圈出現漏裝成者緊固程度不足。五是異物清理問題，異物沒有及時清理，殘留在GIS組合電器設備內部，有時其他工程各種工具也會遺留在GIS組合電器設備內部，這些異物會帶來極大的安全隱患。加強安裝全過程監管，有效防范安裝質量風險，確保GIS組合電器設備安全穩定運行。

4.2定期更新設備

在電力系統中，已經開發出了大量的新型設備，并取得了很好的應用效果，在今后變電站的運行和發展中，需要重視對這類新型設備的應用。在設備替換中，要完全按照設備的相關要求完成安裝，例如，對于新型變壓器免維護呼吸器來說，我國當前對該項技術的研發處于國際領先地位。在安裝中，需要將呼吸器的出氣孔與變壓器的進氣口有效對接，同時為了防止出現漏氣問題，在這兩個接口中需要設置橡膠墊圈，提高變壓器和呼吸器之間的氣密性。另外由于新的呼吸中設置了加熱裝置、自動控制系統、稱重裝置[3]、內循環系統等內容，導致整個設備的重量和結構復雜度提高，所以在設備的吊裝中，需要保證吊裝速度的穩定性，防止由于加減速運動破壞了該設備的內部結構。

總?結：

綜上所述，GIS設備故障主要分為三種，分別為：氣密性故障、GIS設備-放電短路故障、GIS設備閃絡現象。有針對性的分析其處理方案，可以有效在實際工作階段的穩定在電力系統運行狀態。對于110kV變電站繼電保護系統的不斷優化，除此之外，還有在安裝階段對設備質量進行管控，在運行階段進行設備定期更新維護，只有這樣才能有效減少GIS設備故障幾率，確保電力系統穩定的運行。

參考文獻：

[1]黃輝敏，蘇毅.110kV GIS設備相間短路故障原因分析[J].廣西電力，2017，（1）.52-55.

[2]王強，王少龍.110kV GIS設備絕緣故障原因分析及處理[J].電力安全技術，2017，（10）.29-32.

[3]沈建.設備故障原因分析及處理辦法概述[J].科學與信息化，2020，（19）：85.