關于GIS設備的故障分析及處理

呼淵博

摘要：GIS是一種先進的高壓配電裝置，GIS設備在應用過程中能夠有效地將不同的機械設備經過優化設計組成一個整體，通過將電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、隔離開關、斷路器等結合形成高壓配電裝置。GIS設備應用過程中經常會發生很多問題和故障，影響設備的正常運行，也會使我國的電網安全運行受到影響，所以對GIS設備內部的結構進行分析，并對不同運行維護的關鍵點進行了解能夠實現多方面的綜合管理，保證GIS設備的穩定運行。

關鍵詞：GIS設備;故障;分析

一、GIS設備常見故障及原因

（一）GIS設備故障檢修難度較大

GIS設備是一種氣體絕緣開關設備，在電網不斷發展的今天，越來越要求電網供電的可靠性和安全性，而當前GIS設備在應用過程中會容易遇見多種故障。GIS設備內不僅有變壓器，還有母線、電流互感器、電壓互感器、隔離開關、避雷器等設備，不同設備的集成會形成一定壓力，在內部使用六氟化硫氣體封閉，所以要想讓GIS設備穩定，就需要不同設備的共同穩定。而當設備出現故障或者檢測出缺陷時，由于罐體內部設備較多，空間較小，很多設備之間相互擠靠難免出現一些維修死角，很難第一時間發現內部缺陷，分析準確的原因。如果內部出現了異物，無法直接清理，只能花費大量時間進行拆卸后進行相關維護工作。此外，六氟化硫是種氣體，在室內環境下對人有毒有害，難免會影響人的正常健康問題。所以，GIS設備內部如果不進行有效的檢驗，內部的毒氣和雜質都會影響到GIS設備的正常檢修。此外，GIS設備是除變壓器之外的設備集成，通過有效的故障診斷和檢修工作才能真正的提高其安全性和穩定性，但是當前GIS設備故障維修難度依然比較大，影響了正常的應用。

（二）GIS設備常見故障

GIS設備常見故障有操作機構故障、局部放電現象、氣室內氣體緩慢泄露以及GIS氣室微水超標等問題，不同的問題都會影響到設備的正常運行。機械操作故障，一般都是由于隔離開關分合不到位而產生，GIS內部的封閉器很難第一時間觀察，容易造成放電短路的情況，大規模的停電就會影響到電網的安全穩定。同時局部放電現象在GIS設備中較為常見，一般是因為安裝階段的環境惡劣和一些粉塵雜志等影響了GIS內部的光潔表面。同時，GIS氣室內如果出現氣體泄露，就會因為運行時間長而導致內部膠圈老化，影響應用。GIS氣室內如果設備所處環境濕度較大，就會造成水汽進入室罐體內，導致隔離開關和其他電器元件損壞。

（三）GIS設備常見故障成因

首先，GIS設備中斷路器出現誤動主要是由斷路器合閘與斷路器分閘引起，產生這種故障主要是由于工作人員在設備安裝時將互感器的極性接反或者變比錯接，這樣就會導致二次回路發生故障。同時，直流系統中如果出現多個接線點接地，也容易造成二次回路故障。此外，對于斷路器誤分閘情況，主要是因為直流系統中有多個接地點，從而造成二次回路故障，而在實際運行過程中，會由于互感器的變比被接錯以及互感器的極性相反而導致二次回路接線錯誤，這樣就會使直流電源誤碰或回路發生故障。誤碰二次回路操作可能是因為指定位置太高沒有將支架落到實處，也可能是脫扣板太小而出現脫落，發生故障。其次GIS組合開關元件發生故障時，可能是由于隔離開關合閘沒有到位，導致回路的電阻無限擴大。最后，變電站GIS設備氣體泄漏主要是由于變電站的工作人員。在進行設備安裝和調試過程中并沒有對整個設備內部進行整體清潔，在設備內部也容易出現水漬，內部潮濕就會使得各個設備之間發生打火、放點等不穩定情況。同時，施工管理部門需要對施工質量進行監控，保證每一個部件的安裝工藝，避免運行時間過長而發生六氟化硫氣體泄漏等異常情況。

二、變電站 GIS 設備運行維護關鍵點

GIS設備在運行和維護工作過程中需要有針對性的采取維護措施，將故障及時的暴露出來才能采取有針對性的措施進行解決，提前查到問題才能防患于未然，減小因維護不當而發生事故。首先可以對隔離開關機械部位的傳動元件進行檢查，對不同元件的檢查方式需要靈活采取，一般對開關傳動機構以及機械特性測試和開關分合指示精度等綜合掌握，確保隔離開關分合到位，同時也可以對斷路器的操作機構進行檢查。斷路器故障雖然發生概率不高，但是一旦發生，就會對整個GIS設備和系統產生影響，所以應該做好儲能電機和操作機構的檢查，通過分段時間測試對觸頭接觸電阻和相關的部位件的把控，通過對各個輔助作用的開關指示器進行功能檢測，保證儲能的時間。此外，要對GIS就制柜內部的各類二次元器件進行檢查，通過分合閘保護傳動試驗，加強連鎖回路控制回路儲能，保障回路之間的關聯性。最后要加強對六氟化硫氣體壓力的檢查，通過對氣壓檢測，發現是否存在氣體泄漏并通過實時監控報警系統掌握氣室內的放電故障情況。

三、GIS設備故障檢修

（一）GIS設備的日常維護、監測和檢修

從實踐經驗來看，GIS設備發生故障一般都在投入運行的第一年，所以在這個關鍵時期，必須要加強日常的維護、監測和檢修工作。在維護過程中，首先要對關鍵的指示器位置、閉鎖位置以及觸頭接觸位置等仔細觀察，并對信號燈、壓力表、指示燈運轉情況進行監測，一旦發現問題及時上報并進行維修。同時，GIS設備也容易存在氣體泄漏、金屬圈銹蝕、絕緣件老化等問題，可以通過人工檢查和設備檢查結合的方式，第一時間發現問題并有針對性解決。此外，設備內部如果出現潮濕、灰塵以及雜物等要及時清理，在早期進行診斷和維修能夠更好地保證設備的運行。一般設備需要定期進行檢修，三到五年為一個小維修周期，八到十年是一個大的維修周期，在小維修周期主要對六氟化硫氣體情況進行監測，而大修周期主要是對磨損的元件導電、觸頭、電子元件等進行更換。

（二）互感器設備檢修

一般來說，互感器設備出現問題的機會不多，但是在實際運行過程中仍然會出現互感器設備故障的問題，所以在檢修過程中，一定要加強互感器設備的維護。當互感器發生故障時，需要立即停止運行中的裝設備，防止故障范圍進一步擴大，當熔斷器發生問題需要及時查找問題位置并更換原件，查看回路是否暢通。此外，如果是二次回路發生問題需要進行絕緣保護，加強線路檢測頻次，對常出現問題和可能出現問題的位置加強檢查，對異常問題及時報告，避免事故發生，影響整個電網系統的穩定。

（三）加強 GIS 氣體壓力在線監測及局放在線監測

氣體絕緣是GIS設備的核心，所以在檢測過程中一定要加強GIS氣體壓力在線檢測，通過局放在線監測的方式來拓寬整個檢測的范圍，避免因斷路器閉鎖而出現無法分合閘問題。在這個過程中要保證氣體的穩定性，通過對六氟化硫氣體進行檢測，通過在線監測保證報警回路正常，一旦發生微小的氣壓變化，要通過有效的閉鎖分合閘系統來監測內部故障，相關人員及時采取措施，防范重大事故的發生。同時，很多設備制造工藝廠家缺少精細化設備組裝，所以在前期應該有效的把控設備質量，加強設備制造企業的管理，通過完善的產品制造工藝選擇可靠的電氣設備，這樣才能夠提高GIS設備的可靠性和穩定性。

結語

GIS設備的廣泛應用使當前設備的故障發生越來越頻繁，對其進行故障診斷和檢修必須要加強重視，實現GIS設備的穩定、安全運行，這是實現我國電網正常供電的基礎，也是實現我國電網發展的中心環節。所以，通過對GIS設備診斷與維護才能提升整體設備的質量，加強不同環節的管控提高設備可靠性。

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